Fabricación de aluminio conductor para un recinto blindado de RF

No estoy seguro de si es apropiado preguntar aquí, pero supongo que muchas personas en electrónica tendrían experiencia con esto.

Estoy encerrando un PCB sensible a RF en una caja de aluminio sellada. Se elige el aluminio porque es liviano para el envío y también es un buen conductor térmico que se requiere ya que el gabinete actúa como disipador de calor.

Sin embargo, la gran preocupación es que el circuito debe estar conectado a tierra en el gabinete de aluminio para un blindaje adecuado. Si la carcasa no es conductora y tiene una conexión a tierra de baja impedancia a la PCB, entonces hay problemas con la generación de ruido interno de los circuitos de conmutación que se transfieren a las partes sensibles a RF del circuito.

La PCB se desliza en una baranda y los bordes de la PCB tienen rieles GND expuestos. El aluminio no es conductor en la superficie debido a sus efectos de oxidación, y no tengo forma de aplicar algún tipo de presión o tornillo al recinto para forzar la conductividad a través de la capa de óxido.

Sin embargo, lo que se puede cambiar es el revestimiento del aluminio. Al investigar, parece que el recubrimiento que necesito es niquelado o estañado. También investigué la conversión de cromato de clase 3 segura de RoHs, pero incluso esto escribe que se necesita algo de presión de contacto para la conducción. El acero estañado puede ser una alternativa, pero es un mal conductor térmico y es mucho más pesado.

¿Alguien tiene experiencia con aluminio conductor para gabinetes blindados de RF? ¿Qué se usa comúnmente? ¿Cuesta mucho más el aluminio estañado o niquelado?

EDITAR: Se agregó una imagen de ejemplo del gabinete y PCB.

Vista frontal del gabinete

¿No puede instalar algún tipo de rascador o dedo de resorte en el riel? ¿Está obligado a simplemente aceptar el riel exactamente como está, con la excepción de aplicar un recubrimiento? Parece que modificar la barandilla es la mejor apuesta a menos que sea imposible.
Agregué una imagen para mostrar cómo se ve la situación. No estoy seguro de cómo agregaría un limpiaparabrisas o un dedo de resorte. ¿Algún ejemplo? La caja es de aluminio extrusionado y podría cambiar el molde, pero me costaría mucho.
¿Hay tapas de extremo de metal atornilladas a la extrusión que se puedan usar?
Sí, pero en realidad descubrí que si la PCB está conectada a tierra solo en las tapas de los extremos, entonces la EMI es muy mala. Conectar a tierra la PCB en muchos puntos, por ejemplo, a lo largo del riel, elimina la EMI.
Potencialmente suena como un problema de diseño de PCB si necesita tantos puntos de conexión a tierra.
¡Todos los recintos blindados no neutralizan las señales de RF! Necesita algo "qué frecuencia es importante para mí" antes de construir el recinto. Tal vez necesite crear una señal de eco para absorber el resultado (por supuesto, puede ignorar si su dispositivo detectó su señal de eco). Los detalles del IC, la frecuencia de trabajo, el lugar de trabajo, etc. significan muchos factores.
El enfoque habitual es colocar el blindaje de metal alrededor de la parte sensible a RF directamente en la PCB. Eso se ve en muchos productos comerciales. ¿ Tiene que hacer el blindaje conectando a tierra el gabinete?
El equipo mecánico en el que trabajo siempre apuesta por Alocrom 1200. Mecanizamos a partir de aluminio macizo.
Tenía un gabinete muy similar y resolví la conexión usando dedos de resorte en las tapas de los extremos: we-online.com/web/en/electronic_components/news_pbs/…

Respuestas (1)

Si necesito asegurar un buen contacto con una carcasa, independientemente del metal del que esté hecha, utilizo dedos o collares EMI siempre que sea posible.

Puede hacer que se fabriquen con casi cualquier especificación, desde chapado en estaño barato hasta un acabado de oro paladio de 3 μm.

Estos son algunos ejemplos:
Pequeño dedo de resorte extraño que podría estar ranurado
Un tipo de junta/collarín EMI
Y otra junta EMI
Una envoltura alrededor de un dedo EMI, que se monta en la brida inferior y luego presiona hacia abajo sobre la placa después de envolverlo

Esos golpean a cualquiera, y me refiero a cualquier objeto de metal sólido con cualquier tipo de acabado, porque los rieles y otros similares no aplican ninguna fuerza. Pruébelo en casa: obtenga una superficie metálica limpia y agradable (cobre, acero, lo que sea), aplique un voltaje y luego mida ese voltaje, preferiblemente con una carga liviana, como una resistencia de 1k, mientras coloca suavemente un contacto en esa placa. Luego aplica un poquito de presión. Tenga en cuenta la diferencia en la precisión de la medición.

La resistencia de contacto es directamente proporcional a la cantidad de presión aplicada.

Dicho esto, estoy de acuerdo con el comentario de Andy de que si necesita un buen contacto con la carcasa para eliminar el ruido que proviene de su propia PCB. hay algo muy mal en el diseño.

Parece más que necesita que la carcasa sea un plano de tierra que un escudo real.

El buen uso de los planos de tierra y las vías de costura y el diseño de áreas ruidosas y sensibles al ruido deberían encargarse de todo eso, incluso si el tablero está colgando en el espacio libre. La razón para necesitar un contacto confiable entre la carcasa y la tierra de la placa es el ruido del exterior, no el ruido del interior. Siendo este último uno que requiere muchos menos puntos de conexión. (generalmente una conexión global y otra que acompaña a cualquier señal sensible, a través de un cable coaxial, por ejemplo)

Gracias por la información sobre los dedos de primavera. Debería ser capaz de encontrar una forma de usarlos. Sin embargo, usted y Andy probablemente también tengan razón sobre los problemas de PCB. ¿Es probable que el problema sea que ambos extremos de la PCB no están conectados con una conexión a tierra de baja impedancia?
@ProjectileFish Algo en la línea de muy poca conexión a tierra o mal diseño de tierra es lo que apostaría, sí. Pero es casi imposible decirlo sin los archivos de origen y el momento adecuado para revisarlos. Solo que agregar más conexión externamente lo hace mejor es una buena pista de que al menos está en el diseño del plano de tierra. Un ejemplo sería no tener una tierra en estrella ni un plano de tierra, lo que permite que la electrónica de conmutación inyecte picos en la tierra del sistema de señal.
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