基板レベルシールドとは何ですか？
基板レベルシールドとは、プリント基板（PCB）に直接実装される金属製のシールド構造のことです。プリント基板上の特定の回路モジュールを分離することで、製品の回路や部品が外部からの影響を受けないようにします。 電磁干渉（EMI） また、無線周波数干渉（RFI）も防止します。同時に、シールド自体が他の回路や機器に干渉する可能性のある電磁ノイズを発生させることも防ぎます。.
GALLOP INNOTEKの基板レベルシールドは、電磁干渉の問題を解決し、機器の信頼性と規格への準拠を確保し、電子機器が正常に動作することを可能にします。.
基板レベルシールドの材料
GALLOP INNOTEKは、基板レベルのシールド材として幅広い種類の材料を提供しています。適切な材料を選択することは、製品のシールド性能、機械的特性、加工性、コスト、信頼性に直接影響します。以下に、基板レベルのシールド材の製造に一般的に使用される材料とその特性を示します。.
合金
銅、ニッケル、亜鉛の合金は、現在最も広く使用されている板状遮蔽材です。優れた電気伝導性により、卓越した遮蔽性能を発揮します。さらに、表面は溶接しやすく、弾性・延性に優れ、耐食性も比較的良好です。ただし、コストはそれに応じて高くなります。GALLOP INNOTEK社製のこの合金を用いた板状遮蔽材は、ほぼすべてのタイプの板状遮蔽カバーに適用可能で、特に溶接が必要なタイプや弾性が求められるタイプに適しています。.
ステンレス鋼
ステンレス鋼は非常に強度が高く、耐衝撃性に優れ、変形しにくいため、下地の部品をより効果的に保護できます。さらに、耐食性にも優れ、比較的低コストです。ただし、溶接が非常に難しく、通常は追加の表面処理が必要です。GALLOP INNOTEK社のステンレス鋼製プレートレベル遮蔽材は、強度と耐食性に対する要求が高い状況、または溶接を必要としない遮蔽カバーとして主に使用されます。.
導電性プラスチック
この材料は、炭素繊維やニッケル被覆グラファイトなどの導電性充填材をエンジニアリングプラスチックに充填することで主に形成されます。非常に軽量で設計の自由度が高く、射出成形プロセスによって複雑な形状の製造が可能です。これにより、量産時のコスト削減に貢献します。しかしながら、遮蔽性能と耐熱性は劣ります。一般的に、GALLOP INNOTEK社製のこの材料を用いた板状遮蔽材は、無人航空機などの重量に敏感な機器に適しています。.
基板レベルシールドの主な2つのタイプ
GALLOP INNOTEKの基板レベルシールドは、一体型シールド設計と2ピース型シールド設計の2種類に大別されます。以下では、これら2種類の基板レベルシールドの構造、利点、欠点について解説し、お客様に最適な基板レベルシールドをお選びいただけるようサポートいたします。.
統合シールド設計
構造： GALLOP INNOTEKの統合型シールド設計は、通常、金属製のシールドフレームと金属製のシールドカバーで構成され、これらは溶接またはリベット留めによって恒久的に固定され、分離不可能な密閉ボディを形成します。このシールドカバーは、SMT表面実装技術を用いて、底面フレームを介してPCBのグランドパッドに直接はんだ付けされます。.
利点： GALLOP INNOTEKの統合型シールド設計は、継ぎ目や開口部のない完全一体型の金属構造を採用しているため、最高の電磁シールド性能を発揮するとともに、ある程度の防塵・防湿効果も実現しています。さらに、この統合型シールドは非常に堅牢で、機械的な衝撃や振動にも耐え、変形しにくいという特長も備えています。.
デメリット： GALLOP INNOTEKの統合シールド設計は、保守性が極めて低い。シールドカバーの下にあるチップを修理、交換、またはプローブでテストする必要がある場合、シールドカバー全体を分解し、熱風ガンなどの工具で溶接する必要がある。このプロセスは破壊的であり、一般的に復元が困難である。さらに、完全に密閉されたシールドは、構造上、放熱に適していない。そのため、遮熱パッドを使用して熱を遮熱カバーの上部に伝導させるなど、追加の放熱経路を設計する必要がある。.
2ピース構造のシールド設計
構造： GALLOP INNOTEKの2ピースシールド設計は、シールドフレームとシールドカバーという2つの独立したコンポーネントで構成されています。通常、シールドフレームはまずSMTを使用してPCBにはんだ付けされます。 はんだ付けを行い、その後、スプリングピン、クリップ、または摩擦を用いてシールドカバーをシールドフレームに固定し、完全なシールド空洞を形成する。.
利点： 優れた保守性とテスト容易性GALLOP INNOTEKの2ピースシールド設計の最大の特長は、その優れた耐久性です。工具を使わずにシールドカバーを簡単に取り外せるため、下部の部品のデバッグ、テスト、トラブルシューティング、交換が容易になります。さらに、この設計により、自動テストラインでのシールドカバーの取り付けと取り外しが容易になり、生産効率が大幅に向上します。.
デメリット： この設計では、遮蔽カバーと遮蔽フレームの接触は連続溶接ではなく物理的なクランプによって行われるため、わずかな隙間が生じる可能性があります。理論的には、その遮蔽性能は一体型遮蔽設計よりも若干劣ります。さらに、GALLOP INNOTEKの2ピース遮蔽設計は、より 複雑な構造と高い加工精度が求められるため、全体的なコストが高くなります。さらに、極端な振動環境下では、設計不良により緩みが生じるリスクがあります。.
基板レベルのシールドに関する重要な考慮事項
接地： シールドカバーは、シールドフレームを介してPCB上の接地層と360度全周にわたって低インピーダンスの電気的接続を維持する必要があります。接地が不十分だと、シールド効果が著しく低下します。.
開放換気： 遮蔽カバーによっては、放熱のために微細な穴の配列を設計する必要がある場合がある。ただし、開口部のサイズは、遮蔽対象となる電磁波の波長よりも十分に小さくなければならない。そうでないと、エネルギーが漏洩してしまう。.
身長制限： 非常にコンパクトな装置では、遮蔽カバーの高さが装置の厚さに直接影響するため、遮蔽カバーの高さを制限する必要がある。.
カロリー管理： シールドカバーは通常、放熱を妨げます。一般的には、ヒートパッド、サーマルゲル、シールドカバーを組み合わせて使用する必要があります。こうすることで、チップからの熱をシールドカバーを通して外部ヒートシンクまたはデバイスケースに伝導させることができます。.
基板レベルシールドの応用例
モバイルデバイス： スマートフォンやタブレット向けのシールド付きWi-Fi、Bluetooth、GPS、携帯電話無線周波数、プロセッサ、電源管理モジュール、およびスマートウォッチやヘッドホン内部のコンピューティングモジュール。.
自動車用電子機器： レーダーセンサー、ADASコントローラー、ECU、およびインフォテインメントシステム。.
ネットワーク機器： ルーター、スイッチ、光モジュール。.
医療機器： 携帯型モニター、診断機器、および医療画像機器。.
GALLOP INNOTEKの基板レベルシールドは、現代の小型電子機器に広く採用されています。お客様の製品にも電磁干渉対策として基板レベルシールドが必要な場合は、詳細なご相談とカスタマイズ設計サービスをご提供いたしますので、お気軽にお問い合わせください。.
