在工控領(lǐng)域PLC模塊PCBA常面臨強電磁干擾挑戰(zhàn)，導致信號傳輸錯誤、系統(tǒng)誤動作等問題。為保障其穩(wěn)定運行，設(shè)計高效的多層屏蔽結(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、信號層、控制層和接口層等。電源層為干擾源，通過獨立的電源屏蔽層，采用低阻抗的銅箔材料，將電源部分與其他電路隔離。信號層中，模擬信號與數(shù)字信號分開布線，利用適當?shù)母綦x間隙與屏蔽墻，防止數(shù)字信號快速變化對模擬信號的干擾。在PCBA加工時，各層間的隔離需精準控制，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，銅箔具有良好的導電性和電磁屏蔽性能，適用于高頻信號的屏蔽，但成本相對較高；鋁箔輕便且價格低廉，但在低頻段的屏蔽效果稍遜；鍍鋅鋼板則具有較好的機械強度和耐腐蝕性，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電性能符合設(shè)計要求。例如，對于高頻信號部分，可采用較厚的銅箔進行屏蔽，以有效衰減電磁干擾；對于一般信號部分，可使用鋁箔進行屏蔽，降低生產(chǎn)成本。

（三）優(yōu)化過孔設(shè)計

過孔是PCBA中連接不同層的重要結(jié)構(gòu)，但在強電磁干擾環(huán)境下，過孔可能導致屏蔽不連續(xù)。設(shè)計時，減小過孔的直徑和長度，降低其對電磁場的耦合效應(yīng)。同時，采用“圍欄式”過孔設(shè)計，在關(guān)鍵信號區(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屏蔽層，減少過孔帶來的屏蔽薄弱點。

二、多層屏蔽結(jié)構(gòu)實現(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，進一步增強隔離效果。在PCBA加工時，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，采用多點接地方式，每個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，在PCBA邊緣設(shè)置接地端子，方便與外部接地系統(tǒng)連接，進一步降低接地阻抗。

（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)進入或泄漏。例如，在屏蔽腔體的接縫處使用導電膠帶或金屬墊片進行密封；對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，并結(jié)合PCBA加工和SMT貼片過程中的關(guān)鍵控制點，可有效提高工控PLC模塊PCBA在強電磁干擾環(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，歡迎訪問深圳PCBA加工廠-1943科技。