PCB技術 - 電路板的屏蔽方法

電磁干擾（EMI）是由電源產生的干擾，它通過電磁感應、靜電耦合或傳導影響電路。 EMI會顯著降低電路板的效能，甚至使其無法正常工作。 在高頻下，互連往往充當天線並發射輻射。 這些EMI輻射會干擾附近存在的其他組件並影響電路板的效能。 囙此，量測和控制電磁輻射非常重要。 EMI和RF遮罩是一種用於防止來自外部訊號的電磁和射頻干擾的方法。 它還可以抑制高頻訊號洩漏並干擾周圍電路。 這是通過使用金屬屏障來吸收通過空氣傳輸的電磁干擾來實現的。 遮罩效應基於法拉第籠中使用的原理，即金屬遮罩完全包圍敏感或傳輸電子設備。

高速PCB設計和佈線系統的傳輸速率在穩步加快，但也帶來了一定的抗干擾漏洞。這是因為信息傳輸的頻率越高，信號的靈敏度就越高，而它們的能量也越來越弱。此時，佈線系統更容易受到干擾。

干擾無處不在。電纜和設備會干擾其他組件或受到其他干擾源的嚴重干擾，例如：電腦屏幕、手機、電機、無線電廣播設備、數據傳輸和電源線等。 此外，潛在的竊聽者、網絡犯罪和黑客正在增加，因為他們對UTP電纜信息傳輸的攔截會造成巨大的破壞和損失。

特別是在使用高速數據網絡時，攔截大量信息所需的時間明顯低於攔截低速數據傳輸所需的時間。數據雙絞線中的雙絞線在低頻時可以依靠自身的絞合來抵抗外界干擾和線對之間的串擾，但在高頻下（尤其是頻率超過250MHz時），僅僅依靠線對絞合已經不能達到抗干擾的目的，只有屏蔽才能抵抗外界干擾。

不同干擾場的屏蔽選擇 干擾場主要有兩種：電磁干擾和射頻干擾。電磁干擾（EMI）主要是低頻干擾。電機、熒光燈和電源線是常見的電磁干擾源。射頻干擾（RFI）是指射頻干擾，主要是高頻干擾。無線電、電視廣播、雷達和其他無線通信是射頻干擾的常見來源。

對於抗電磁干擾，選擇編織屏蔽是最有效的，因為它具有較低的臨界電阻；對於射頻干擾，箔屏蔽最有效，因為編織屏蔽取決於波長的變化，它產生的間隙使高頻信號自由進出導體；對於高低頻混合干擾場，應採用具有寬帶覆蓋功能的箔層和編織網組合屏蔽方式。一般網狀屏蔽覆蓋率越高，屏蔽效果越好。

電纜屏蔽的功能類似於法拉第屏蔽。干擾信號會進入屏蔽層，但不會進入導體。因此，數據傳輸可以無故障運行。由於屏蔽電纜比非屏蔽電纜具有更低的輻射發射，因此可以防止網絡傳輸被攔截。屏蔽網絡（屏蔽電纜和組件）可以顯著降低進入周圍環境時可能被攔截的電磁能量水平。