在工控領(lǐng)域PLC模塊PCBA常面臨強(qiáng)電磁干擾挑戰(zhàn)，導(dǎo)致信號(hào)傳輸錯(cuò)誤、系統(tǒng)誤動(dòng)作等問題。為保障其穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)高效的多層屏蔽結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。

一、屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

（一）分層隔離干擾源與敏感電路

將PLC模塊PCBA分為電源層、信號(hào)層、控制層和接口層等。電源層為干擾源，通過獨(dú)立的電源屏蔽層，采用低阻抗的銅箔材料，將電源部分與其他電路隔離。信號(hào)層中，模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開布線，利用適當(dāng)?shù)母綦x間隙與屏蔽墻，防止數(shù)字信號(hào)快速變化對(duì)模擬信號(hào)的干擾。在PCBA加工時(shí)，各層間的隔離需精準(zhǔn)控制，以確保屏蔽效果。

（二）選擇合適屏蔽材料

在多層屏蔽結(jié)構(gòu)中，屏蔽材料的選擇至關(guān)重要。常見的屏蔽材料包括銅箔、鋁箔、鍍鋅鋼板等，銅箔具有良好的導(dǎo)電性和電磁屏蔽性能，適用于高頻信號(hào)的屏蔽，但成本相對(duì)較高；鋁箔輕便且價(jià)格低廉，但在低頻段的屏蔽效果稍遜；鍍鋅鋼板則具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性，適合在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。在PCBA加工過程中，根據(jù)具體的屏蔽需求和成本預(yù)算，合理選擇屏蔽材料，并確保材料的厚度和導(dǎo)電性能符合設(shè)計(jì)要求。例如，對(duì)于高頻信號(hào)部分，可采用較厚的銅箔進(jìn)行屏蔽，以有效衰減電磁干擾；對(duì)于一般信號(hào)部分，可使用鋁箔進(jìn)行屏蔽，降低生產(chǎn)成本。

（三）優(yōu)化過孔設(shè)計(jì)

過孔是PCBA中連接不同層的重要結(jié)構(gòu)，但在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，過孔可能導(dǎo)致屏蔽不連續(xù)。設(shè)計(jì)時(shí)，減小過孔的直徑和長(zhǎng)度，降低其對(duì)電磁場(chǎng)的耦合效應(yīng)。同時(shí)，采用“圍欄式”過孔設(shè)計(jì)，在關(guān)鍵信號(hào)區(qū)域周圍布置一圈接地過孔，形成電磁屏蔽“圍墻”。在SMT貼片過程中，貼片元件的引腳盡量避免穿過多個(gè)屏蔽層，減少過孔帶來的屏蔽薄弱點(diǎn)。

二、多層屏蔽結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法

（一）構(gòu)建多層屏蔽腔體

在PCBA布局基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)多層屏蔽腔體，通常由金屬外殼和內(nèi)部的屏蔽隔板組成。金屬外殼將整個(gè)PCBA與外界電磁環(huán)境隔離，內(nèi)部屏蔽隔板根據(jù)功能區(qū)域劃分，進(jìn)一步增強(qiáng)隔離效果。在PCBA加工時(shí)，屏蔽腔體的制造精度直接影響屏蔽性能，需確保腔體的各個(gè)面緊密結(jié)合，縫隙盡可能小，以減少電磁泄漏。

（二）合理布置接地

系統(tǒng)接地是電磁屏蔽的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在多層屏蔽結(jié)構(gòu)中，采用多點(diǎn)接地方式，每個(gè)屏蔽層都就近連接到地，形成低阻抗的接地路徑。在SMT貼片階段，貼片元件的地線應(yīng)盡量短而寬，減少接地電阻和電感，提高接地效果。同時(shí)，在PCBA邊緣設(shè)置接地端子，方便與外部接地系統(tǒng)連接，進(jìn)一步降低接地阻抗。

（三）采用電磁屏蔽密封技術(shù)

在PCBA的接口和縫隙處，采用電磁屏蔽密封技術(shù)，防止電磁干擾通過這些薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)入或泄漏。例如，在屏蔽腔體的接縫處使用導(dǎo)電膠帶或金屬墊片進(jìn)行密封；對(duì)于連接器和電纜入口，采用屏蔽電纜和屏蔽連接器，并確保其與PCBA的屏蔽層可靠連接。在PCBA加工過程中，嚴(yán)格控制密封材料的質(zhì)量和安裝工藝，保證密封效果的穩(wěn)定性和可靠性。

通過以上多層屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并結(jié)合PCBA加工和SMT貼片過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)，可有效提高工控PLC模塊PCBA在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下的抗干擾能力，保障工控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和可靠控制。

因設(shè)備、物料、生產(chǎn)工藝等不同因素，內(nèi)容僅供參考。了解更多smt貼片加工知識(shí)，歡迎訪問深圳PCBA加工廠-1943科技。