PCB EMIシールド：ポイント保護からシステムレベルの分離まで
現代の高密度PCB設計において、 PCB EMIシールドは多次元的な課題へと進化しています。かつてはシンプルな金属筐体や導電性フォームで対応できたものが、今では設計者にはトレースクロストーク、電源ノイズ、グラウンドバウンスといった内部的な脅威を軽減する必要性に迫られています。GHz帯ではこれらのリスクははるかに大きくなり、従来の「ポイント保護」では不十分になります。シールドの未来は、システムレベルの絶縁、つまり基板レイアウト、スタックアップ、グラウンディング、インターフェース設計をSMT EMIガスケットなどのシールド材と統合することにあります。
この記事では、PCB における EMI の 3 つの隠れた発生源に焦点を当て、構造シールドとスマート回路設計を組み合わせることで、 SMT 導電性フォームなどの材料が最終防御線として機能する仕組みについて説明します。
KonlidaはSMTガスケットの製造性を考慮した設計：自動化生産ラインへのシームレスな統合の確保で強調したように材料の性能は、PCB設計がシールドのための適切な物理的条件を提供しているかどうかに左右されます。効果的なEMI保護はパッチではなく、システムエンジニアリング戦略です。
PCB設計における隠れたEMI発生源
高速リターンパスの中断
差動ペアが分割プレーンまたは不連続なグラウンドを横切ると、リターンパスが長くなり、ループアンテナが形成されます。これはHDMI、USB 3.0、MIPIのトレースでよく見られ、300MHzから2GHzの周波数を放射します。電力整合性（PI）の劣化
動的負荷を伴うマルチコアプロセッサは、レール振動（ΔIノイズ）を引き起こします。デカップリングコンデンサの配置が適切でないと、高周波インピーダンスが上昇し、コモンモードノイズが増大します。インターフェースの盲点を遮蔽する
FPCコネクタ、ボタン、センサー開口部は、シールドの導通を断つ原因となることがよくあります。SMTガスケットがPCBに適切に接地されていない場合、シールド効果が20dB以上低下する可能性があります。
システムレベルの分離：4層防御
スタックアップ設計: 低インピーダンスプレーン
6層基板（信号層、グラウンド層、信号層、電源層、グラウンド層、信号層）はループインダクタンスを低減します。電源プレーンをグラウンド層に隣接させ、ノイズの多いレールを分離します。接地戦略：単一点 vs. 複数点
低周波システムでは、一点接地によってループを防止します。高周波（>100 MHz）の場合は、安定した接地を確保するために、λ/20（1 GHzで≈15 mm）ごとにビアを追加します。
SMTガスケット｜電子機器向けのコンパクトで強力なEMI保護接地不良はガスケットの早期故障の主な原因です。材料が「活性化」するには安定した接地が必要です。インターフェースシールド：導電性フォームに真の接地を与える
FPCコネクタの周囲に連続したグランドパッドを追加し、 SMT EMIガスケットをはんだパッドに直接取り付けます。これにより、低抵抗の金属間接続が実現し、接着剤ベースのフォームとハウジングの接触よりも優れた性能を発揮します。ハイブリッドシールド：ハードカバー + ソフトシール
CPUまたはRFモジュールには、アースに半田付けされたスタンプメタル缶を使用します。外部ハウジングの隙間は、 SMT導電性フォームガスケットで密閉し、ハードシールドとソフトシーリングの二重層バリアを形成します。
検証と最適化：クローズドループ
初期段階: EMIシミュレーション
HFSS や CST などのツールは放射線ホットスポットを特定します。中期段階：近接場スキャン
対象を絞った再設計のために排出源を検出します。最終段階：完全なシステムテスト
デバイス全体の RE/RS テストによりシールド効率を検証します。
PCB EMIシールド：回路と構造の融合
真に効果的なEMIソリューションは、土壇場での修正ではなく、最初から確立された設計哲学です。Konlidaは導電性フォームガスケットの提供だけでなく、お客様と協力してPCBの接地、インターフェースレイアウト、シールド戦略の最適化も支援します。つまり、材料サプライヤーからシステムレベルのEMIアドバイザーへと進化を遂げているのです。
製造部門から「フォームを塗布したが、依然として適合性に欠ける」という報告があった場合、PCB EMIシールド戦略を見直す時期です。最も効果的な保護は、レイアウトの最初のリターンパスから始まります。