5 Erreurs coûteuses dans le choix d'un capot de blindage pour PCB

Capots de blindage CEM sur PCB : 5 erreurs coûteuses

Les capots de blindage sont les solutions techniques les plus communes pour les problématiques de compatibilité électromagnétique (CEM) sur carte électronique.

Aujourd'hui nous vous partageons les erreurs de conception que nous rencontrons sur nos projets. Notre but est de vous partager ces cas pour vous permettre d'éviter ces pièges et d'optimiser vos développements CEM.

Cette article se concentre sur les choix à faire sur les capots de blindage électromagnétique au niveau du PCB.

Allons-y :

Erreur N°1 : Une vision court terme sur le prototypage électronique

Choisir un capot de blindage standard pour le prototypage de sa carte est une bonne idée. Le capot de blindage standard est moins cher, disponible en petites quantités, sur de courts délais et ne nécessite pas d'outillage.

Au moment de passer sur la série : surprise, les prix restent élevés. Du moins par rapport aux prix que vous pourriez obtenir. Je m'explique.

Les capots de blindage disponibles à l'achat en ligne en petite quantités sont fabriqués par emboutissage.


Standard EMI Shielding Case - Compelma
Capot de blindage sur PCB par emboutissage

Vous pouvez le reconnaître avec la forme arrondie au coins du blindage CEM. Ainsi que par sa forme totalement close.

Ces capots standards sont fabriqués en très grandes quantités puis vendus au détail en ligne. La méthode de fabrication par emboutissage permet d'avoir un prix de revient à la pièce très faible sur de grandes productions. En effet, ce type d'outillage coûte cher et n'est pas pertinent sur de petits volumes.

Problématique :

Les industriels produisant ces pièces savent que vous ne pourrez développer votre propre outillage d'emboutissage (en raison de votre volume). Comme vous avez validé leur design, ils sont donc maîtres de votre conception. Ils peuvent alors conserver des prix élevés même sur des volumes plus importants. Vous êtes prisonniers.

Vous n'avez aucune marge de manoeuvre sur votre conception. Au moment du choix d'un capot de blindage, vous devez vous référer aux dimensions existantes au détriment de l'optimisation de votre conception électronique.

La question qui se pose : Comment éviter d'être piégé et réduire les coûts de développement

L'alternative aux capots de blindage CEM emboutis sont la découpe et le pliage.

Custom EMI Shielding Case - Compelma
Capots de blindage CEM découpés et pliés

Avantages :

  • Vous êtes libres de choisir les dimensions exactes de vos capots de blindage CEM
  • Les performances de blindage sont identiques à un capot de blindage embouti (les ouvertures sont négligeables par rapport à la longueur d'onde).
  • Vous êtes totalement libre de choisir les dimensions qui conviennent à votre conception électronique
  • Vous pouvez prototyper sans outillage. Les capots de blindages prototypes sont fait à l'aide d'un outillage provisoire. Vous êtes libres de revoir le design du capot en cours de conception.
  • Vous seul décidez de la fin de vie ("End of Life") de votre produit.
  • Vous êtes le propriétaire du design.

Inconvénients :

  • Un outillage de production série est nécessaire pour la production. Il reste bien moins cher qu'un outillage d'emboutissage. Par conséquence il est rapidement amorti sur la première série.
  • Le prix pour quelques capots de blindage prototypes sur mesure est plus élevé que des pièces standards achetées en ligne.

Erreur N°2 : Choisir le matériel le moins cher

Le choix du matériau utilisé dans la fabrication de votre capot de blindage est déterminant sur sa durée de vie. Vous ne voulez pas recevoir un appel de votre client dans quelques mois ou années vous demandant pourquoi votre équipement est HS. pourquoi est-ce que ça arriverait ?

A cause de l'oxydation.


Different Material for Custom Shielding Case - Compelma
le capot de blindage CEM à droite est en nickel Silver. Les autres sont en acier étamé.

Bien sûr vous allez a minima choisir un matériau traité contre l'oxydation. Comme l'acier inoxydable. Le problème de cette matière est que sa tenue à l'oxydation dépend de l'étamage sur la surface. Si le moindre mm² est exposé (suite à une griffure ou à une opération d'usinage) le capot de blindage est vulnérable à l'oxydation.

Cette problématique peut-être évitée facilement en faisant le choix d'un matériau résistant à l'oxydation (corrosive) intrinsèquement. Comme le Nickel Silver.

L'oxydation sur ce matériau va produire une couche protectrice (couleur gris mat) qui empêchera toute dégradation dans le temps. L'intégrité de votre équipement est ainsi garantie dans le temps.

Ce matériau est légèrement plus cher que l'acier étamé. Cependant ce coût est rapidement amorti par sa tenue dans le temps et la sécurité apportée.

Erreur N°3 : Oublier la maintenance

La durabilité de votre équipement électronique est un sujet clé. La maintenance de vos composants doit être aussi facile que possible. Penser à la maintenance, au moment du choix de votre capot de blindage, revient à penser à l'accessibilité des composants couverts par le capot.

il y a 3 façons d'intégrer un capot de blindage CEM sur un PCB :

Soudure directe du capot sur la carte électronique (PCB):

  • La maintenance est quasiment impossible
  • C'est la solution privilégié pour l'électronique embarquées et/ou durcie. Notamment sur des projets militaires

Fixation par des clips soudés sur le PCB :

  • Première étapes : les clips sont soudés sur le PCB (assemblés en pose automatique : Pick and Place). Ils assurent la reprise de masse.
  • Deuxième étape : le capot est clipsé sur la carte
  • Le capot peut-être facilement monté et démonté autant que nécessaire.

Fixation par une ceinture de blindage :

  • La ceinture est à privilégier aux clips dans le cas d'une configuration multi-cavités. Il y aura un seul capot pour l'ensemble des cavités de la ceinture.
  • Le capot peut-être désassemblé facilement.

Erreur N°4 : Ne pas optimiser la production en série

Votre production doit-être optimisée dans son intégralité. Y compris le blindage CEM de vos cartes électroniques. en fonction des dimensions et du volume de capot à assembler, vous avez plusieurs possibilités :

Conditionnement en plateau : pour les capots et ceintures les plus larges

Conditionnement en bobine : pour les plus petites pièces de blindages (capot, ceinture ou clips).

Dans ces 2 cas, la pièce comportera un emplacement pour la buse d'aspiration.

Custom Shielding Case for Pick and Place Application - Compelma
Capot de ceinture de blindage conditionnés en bobines
Shielding Case for Pick and Place - COMPELMA
Ceinture avec emplacement central pour pose automatique (SMT)

Erreur N°5 : Limiter la conception des blindages sur carte

Vous gagnez du temps et de l'argent sur à utiliser vos propres capots de blindages plutôt que des pièces sur catalogue. Les coûts de lancement (à court terme) peuvent-être plus élevés. Cependant cet investissement sera rapidement amorti par le temps gagné en réduisant les contraintes techniques de votre assemblage et lors du premier lancement en série.


Custom EMI Shielding Case - Compelma
Capot de blindage sur-mesure (custom) pour un connecteur

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Vous êtes-vous reconnus dans ces problématiques ?

Avez-vous déjà rencontrés d'autres points de blocage dans vos projets ?

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Capots de blindage CEM sur PCB : 5 erreurs coûteuses

Les capots de blindage sont les solutions techniques les plus communes pour les problématiques de compatibilité électromagnétique (CEM) sur carte électronique.

Aujourd'hui nous vous partageons les erreurs de conception que nous rencontrons sur nos projets. Notre but est de vous partager ces cas pour vous permettre d'éviter ces pièges et d'optimiser vos développements CEM.

Cette article se concentre sur les choix à faire sur les capots de blindage électromagnétique au niveau du PCB.

Allons-y :

Erreur N°1 : Une vision court terme sur le prototypage électronique

Choisir un capot de blindage standard pour le prototypage de sa carte est une bonne idée. Le capot de blindage standard est moins cher, disponible en petites quantités, sur de courts délais et ne nécessite pas d'outillage.

Au moment de passer sur la série : surprise, les prix restent élevés. Du moins par rapport aux prix que vous pourriez obtenir. Je m'explique.

Les capots de blindage disponibles à l'achat en ligne en petite quantités sont fabriqués par emboutissage.


Standard EMI Shielding Case - Compelma
Capot de blindage sur PCB par emboutissage

Vous pouvez le reconnaître avec la forme arrondie au coins du blindage CEM. Ainsi que par sa forme totalement close.

Ces capots standards sont fabriqués en très grandes quantités puis vendus au détail en ligne. La méthode de fabrication par emboutissage permet d'avoir un prix de revient à la pièce très faible sur de grandes productions. En effet, ce type d'outillage coûte cher et n'est pas pertinent sur de petits volumes.

Problématique :

Les industriels produisant ces pièces savent que vous ne pourrez développer votre propre outillage d'emboutissage (en raison de votre volume). Comme vous avez validé leur design, ils sont donc maîtres de votre conception. Ils peuvent alors conserver des prix élevés même sur des volumes plus importants. Vous êtes prisonniers.

Vous n'avez aucune marge de manoeuvre sur votre conception. Au moment du choix d'un capot de blindage, vous devez vous référer aux dimensions existantes au détriment de l'optimisation de votre conception électronique.

La question qui se pose : Comment éviter d'être piégé et réduire les coûts de développement

L'alternative aux capots de blindage CEM emboutis sont la découpe et le pliage.

Custom EMI Shielding Case - Compelma
Capots de blindage CEM découpés et pliés

Avantages :

  • Vous êtes libres de choisir les dimensions exactes de vos capots de blindage CEM
  • Les performances de blindage sont identiques à un capot de blindage embouti (les ouvertures sont négligeables par rapport à la longueur d'onde).
  • Vous êtes totalement libre de choisir les dimensions qui conviennent à votre conception électronique
  • Vous pouvez prototyper sans outillage. Les capots de blindages prototypes sont fait à l'aide d'un outillage provisoire. Vous êtes libres de revoir le design du capot en cours de conception.
  • Vous seul décidez de la fin de vie ("End of Life") de votre produit.
  • Vous êtes le propriétaire du design.

Inconvénients :

  • Un outillage de production série est nécessaire pour la production. Il reste bien moins cher qu'un outillage d'emboutissage. Par conséquence il est rapidement amorti sur la première série.
  • Le prix pour quelques capots de blindage prototypes sur mesure est plus élevé que des pièces standards achetées en ligne.

Erreur N°2 : Choisir le matériel le moins cher

Le choix du matériau utilisé dans la fabrication de votre capot de blindage est déterminant sur sa durée de vie. Vous ne voulez pas recevoir un appel de votre client dans quelques mois ou années vous demandant pourquoi votre équipement est HS. pourquoi est-ce que ça arriverait ?

A cause de l'oxydation.


Different Material for Custom Shielding Case - Compelma
le capot de blindage CEM à droite est en nickel Silver. Les autres sont en acier étamé.

Bien sûr vous allez a minima choisir un matériau traité contre l'oxydation. Comme l'acier inoxydable. Le problème de cette matière est que sa tenue à l'oxydation dépend de l'étamage sur la surface. Si le moindre mm² est exposé (suite à une griffure ou à une opération d'usinage) le capot de blindage est vulnérable à l'oxydation.

Cette problématique peut-être évitée facilement en faisant le choix d'un matériau résistant à l'oxydation (corrosive) intrinsèquement. Comme le Nickel Silver.

L'oxydation sur ce matériau va produire une couche protectrice (couleur gris mat) qui empêchera toute dégradation dans le temps. L'intégrité de votre équipement est ainsi garantie dans le temps.

Ce matériau est légèrement plus cher que l'acier étamé. Cependant ce coût est rapidement amorti par sa tenue dans le temps et la sécurité apportée.

Erreur N°3 : Oublier la maintenance

La durabilité de votre équipement électronique est un sujet clé. La maintenance de vos composants doit être aussi facile que possible. Penser à la maintenance, au moment du choix de votre capot de blindage, revient à penser à l'accessibilité des composants couverts par le capot.

il y a 3 façons d'intégrer un capot de blindage CEM sur un PCB :

Soudure directe du capot sur la carte électronique (PCB):

  • La maintenance est quasiment impossible
  • C'est la solution privilégié pour l'électronique embarquées et/ou durcie. Notamment sur des projets militaires

Fixation par des clips soudés sur le PCB :

  • Première étapes : les clips sont soudés sur le PCB (assemblés en pose automatique : Pick and Place). Ils assurent la reprise de masse.
  • Deuxième étape : le capot est clipsé sur la carte
  • Le capot peut-être facilement monté et démonté autant que nécessaire.

Fixation par une ceinture de blindage :

  • La ceinture est à privilégier aux clips dans le cas d'une configuration multi-cavités. Il y aura un seul capot pour l'ensemble des cavités de la ceinture.
  • Le capot peut-être désassemblé facilement.

Erreur N°4 : Ne pas optimiser la production en série

Votre production doit-être optimisée dans son intégralité. Y compris le blindage CEM de vos cartes électroniques. en fonction des dimensions et du volume de capot à assembler, vous avez plusieurs possibilités :

Conditionnement en plateau : pour les capots et ceintures les plus larges

Conditionnement en bobine : pour les plus petites pièces de blindages (capot, ceinture ou clips).

Dans ces 2 cas, la pièce comportera un emplacement pour la buse d'aspiration.

Custom Shielding Case for Pick and Place Application - Compelma
Capot de ceinture de blindage conditionnés en bobines
Shielding Case for Pick and Place - COMPELMA
Ceinture avec emplacement central pour pose automatique (SMT)

Erreur N°5 : Limiter la conception des blindages sur carte

Vous gagnez du temps et de l'argent sur à utiliser vos propres capots de blindages plutôt que des pièces sur catalogue. Les coûts de lancement (à court terme) peuvent-être plus élevés. Cependant cet investissement sera rapidement amorti par le temps gagné en réduisant les contraintes techniques de votre assemblage et lors du premier lancement en série.


Custom EMI Shielding Case - Compelma
Capot de blindage sur-mesure (custom) pour un connecteur

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