印刷電路板設計是影響許多電子產品功效的重要因素。生產出可靠的產品并成功占領市場，是對仔細考慮所有設計問題的最大回報。選擇適當的板級屏蔽腔只是成功設計的一個方面，同時還應仔細考慮如工作環(huán)境，待生產產品的總量，使用的安裝方法，計劃采用的測試和檢驗方法，以及印刷電路板和元件的布局這些關鍵問題。

　　就像電源選擇一樣，經常在設計過程的最后才決定是否選用射頻干擾屏蔽腔，這往往使得沒有足夠空間加入屏蔽腔，從而造成腔體在物理結構上影響到設計的其他區(qū)域。

　　3DS——設計，開發(fā)，繪制

　　PCB板級屏蔽腔和系統(tǒng)的設計開發(fā)可以歸結為三個關鍵步驟：設計、開發(fā)和繪制。腔體用戶和腔體設計團隊間的積極交流和咨詢至關重要。應該找這樣的腔體制造商，他能提供初始設計指南，使用建議，現(xiàn)場參觀，原型設計，樣品生產，涂料和厚度選擇，加工，組裝以及對節(jié)省成本的重新評估。要獲得產品的市場盈利必須要限制成本。結構設計結合詳細的設計方案以及顧客的意見可能能實現(xiàn)理想的目標，即“用有限的成本取得想要的成果”。

　　形式選擇

　　當選擇使用的腔體形式時，必須考慮多種因素。要屏蔽的究竟是什么?屏蔽干擾源的準確性質是什么?把腔體安裝在PCB板上以后，顧客是否還需要打開腔體進行修改，測試，檢查或調整?腔體是通過過孔安裝還是表面安裝?產品的預期產量有多大，這個產量是否與機器放置的成本相符?有哪些回路區(qū)域需要進行屏蔽，或是與其它區(qū)域單獨分開?這種應用中應該采用一個腔體還是多個腔體?最終產品是否要經歷撞擊測試，振動測試或包裝落摔測試?

　　屏蔽形式

　　對于某種特定的應用，仔細考慮上述問題有助于選擇最為適當，經濟的屏蔽形式。對于不同的應用要求可以選擇不同的四面屏蔽腔。具有指狀彈簧蓋子的四面屏蔽腔在其四面都有圍欄，通過手焊，波峰焊或通孔再流焊將這些圍欄和PCB邊緣的系列管腳焊接就能把腔體焊在PCB板上。指狀彈簧蓋子經常用于這種類型的腔體。如果圍欄高度足夠容納指簧，那么指狀彈簧蓋子是可拆卸蓋子中的最佳選擇。指狀彈簧的尺寸，如標準的高度或者低剖面，能夠根據需求進行生產。如果圍欄外沒有足夠的空間放置外部指簧，則應選用內部指簧。而且，對于在相反面具有相同形式的外部指簧和內部指簧，則能混合使用。

　　具有指狀彈簧的表面安裝四面腔體是屏蔽腔的另一選擇。這種類型的腔體除了沒有固定管腳，其他與普通四面腔體相同。經常采用縫焊將其沿著一段連續(xù)的走線焊接到PCB板上。當判斷圍欄高度與指簧長度關系時，設計者需將圍欄底部焊錫圓角厚度考慮在內。替代連續(xù)縫焊圍欄的另一方法是將PCB邊緣的圍欄做成有缺口。這種方法減少了將圍欄焊在PCB板上的焊料量，還為走線穿過圍欄邊界提供了間隙，而不需采用特定的走線間隙過孔或多層PCB板。如果采用機器安裝圍欄到 PCB板上，需要采用貼裝技術。這可能需要結合使用沖壓形式的圍欄結構(圖1)。

　　四面的PCB腔體還可采用平面折疊蓋子，如圖2所示。這種類型的蓋子生產成本更低，特別是在開發(fā)階段。這種設計的唯一缺點是不能保證蓋子和圍欄的有效連接，除了采用蓋子固定貼條的地方。任何連接的缺口都會影響到腔體的電磁兼容性能。這種蓋子固定貼條可以是折疊型的也可以是纏繞型的，如圖2和圖3所示。這兩種類型的貼條都能用于蓋子5次以上的移動和更換。

　　當實際應用需要圍欄和蓋子具有低剖面時，可以采用點扣蓋子。蓋子邊壁上的小塊插入了圍欄邊壁上的小縫。這種設計選擇能將圍欄高度降低到1.5mm。與選用貼條和縫隙蓋子一樣，這種設計也不能保證圍欄和蓋子的有效連接，除非用小塊扣牢位置。而且，壁上小塊越多，安裝蓋子后進行必要修復或調整時拆卸蓋子就越困難。

　　有的設計者更喜歡用表面安裝生產線的貼裝設備將蓋子和圍欄合為整體。只有在重新加工腔體內元件時才打開蓋子。選擇這種設計意味著蓋子上必須留有陣列小孔，以便熱量能進入腔體將內部的電子元件焊接在PCB上，如圖4所示。不幸的是，這些小孔會將腔體的屏蔽性能降低20dB左右。

　　當測試后才進行腔體安裝，或PCB板的產量很大時，選擇五面腔體更節(jié)省成本。這種選擇能通過焊接管腳，點焊角或對焊角實現(xiàn)，也可通過熱回流孔完成加工安裝。迄今為止開發(fā)五面腔體和進行少量生產最省錢的方法是選用曲線加工五面腔體。如圖5所示，它是通過在平板上加標識完成。當將它們安裝在PCB板上時，用戶只需將其折疊成想要的形狀即可。

　　屏蔽材料

　　對于大多數射頻屏蔽，幾乎任何一種基底材料，如銅，黃銅，不銹鋼，鋁或鎳黃銅都能制作屏蔽體。將元件焊接到PCB板的安裝過程中，更多采用電鍍而不是鎳黃銅。傳統(tǒng)上曾采用光亮鍍錫，然而隨著RoHS指令關于有害物質規(guī)定的執(zhí)行，PCB板生產線改為無鉛焊接，這種焊接的回流溫度等于甚至超過光亮錫的熔點。因此也改變了對鎳黃銅的使用。當然也可選用鍍銀或鍍金加工，但是成本明顯過高。低頻時干擾一般是磁場影響，盡管有時會采用較厚的鋼板或磷青銅做成屏蔽腔，但更多的還是采用Mu金屬等特殊材料或射頻材料制作屏蔽腔。

　　用金屬薄膜制做屏蔽腔的頻率限制一般是3～5GHz，如果超出這個頻率范圍有兩個效應會限制屏蔽效能或其有效性。由于腔體和PCB板上電子元件間的分布電容作用，腔體金屬內的任何微小移動都會產生顫噪效應。在這個頻段，屏蔽體通常選用固體加工形式，從而克服了上述效應。

　　可能在回路工作頻率的諧波頻率處，腔體的空腔成為波導的一部分，此時會產生另一種高頻效應。這種效應導致腔體更像一個諧振腔而不是屏蔽體。能通過在腔體內添加吸波材料或仔細選擇腔體尺寸避免這種效應。

　　生產和組裝設計

　　腔體設計的一個關鍵因素是了解最終元件或產品的生產量。這個判斷會決定最后生產方法的選擇，在某種程度上也會決定屏蔽形式的選擇。正如上面討論過的圍欄-蓋子設計以及五面腔體，很明顯生產一個整體要比將兩塊合起來形成屏蔽體便宜很多。

　　選擇的生產方法也會影響到元件成本。例如，比較光化機(PCM)相對沖壓加工或兩種方法混合加工的成本。元件是手工安裝還是機器安裝?如果選用機器安裝，由于大多數機器采用真空吸頭吸起元件，則需要采用貼裝靶。雖然有的機器采用鉗子類型的系統(tǒng)抓起元件，但這種類型的機器并不常見。

　　對于機器安裝，PCB邊緣圍欄的共面性要求在0.1mm以上以保證在安裝或進入回流爐時腔體處于焊膏上。

　　機器加工一般屏蔽材料

　　對于大多數射頻屏蔽，幾乎任何一種基底材料，如銅，黃銅，不銹鋼，鋁或鎳黃銅都能制作屏蔽體。將元件焊接到PCB板的安裝過程中，更多采用電鍍而不是鎳黃銅。傳統(tǒng)上曾采用光亮鍍錫，然而隨著RoHS指令關于有害物質規(guī)定的執(zhí)行，PCB板生產線改為無鉛焊接，這種焊接的回流溫度等于甚至超過光亮錫的熔點。因此也改變了對鎳黃銅的使用。當然也可選用鍍銀或鍍金加工，但是成本明顯過高。低頻時干擾一般是磁場影響，盡管有時會采用較厚的鋼板或磷青銅做成屏蔽腔，但更多的還是采用Mu金屬等特殊材料或射頻材料制作屏蔽腔。

　　用金屬薄膜制做屏蔽腔的頻率限制一般是3～5GHz，如果超出這個頻率范圍有兩個效應會限制屏蔽效能或其有效性。由于腔體和PCB板上電子元件間的分布電容作用，腔體金屬內的任何微小移動都會產生顫噪效應。在這個頻段，屏蔽體通常選用固體加工形式，從而克服了上述效應。

　　可能在回路工作頻率的諧波頻率處，腔體的空腔成為波導的一部分，此時會產生另一種高頻效應。這種效應導致腔體更像一個諧振腔而不是屏蔽體。能通過在腔體內添加吸波材料或仔細選擇腔體尺寸避免這種效應。