SFPケージのEMIシールド設計：電磁干渉を減らす方法は？

高速通信システムでは、電磁干渉（EMI）は、信号の整合性とデバイスの安定性に影響を与える重要な課題の1つです。光モジュールのコアキャリアとして、SFPのシールド設計（小さなフォーム-ファクタープラグ可能）ケージは、干渉防止能力を直接決定します。特に、5Gやデータセンターなどの高周波数アプリケーションシナリオでは、SFPケージのEMIシールドパフォーマンスを最適化する方法が、通信コネクタの設計において最優先事項になりました。

01なぜSFPケージに精密シールドが必要なのですか？

光モジュールとデバイスマザーボードの間のインターフェースとして、SFPケージは、高度な-周波数信号伝送中に2種類の干渉リスクを処理する必要があります。

1. 内部干渉：ケージの隙間を漏らし、他のコンポーネントに干渉するときに、光学モジュールによって生成される電磁波。

2. 外部干渉：外部電磁ノイズはインターフェイスを介して侵入し、信号ビットエラー率が増加します。

シールドの有効性が不十分な場合は、せいぜい信号減衰を引き起こすか、システムのダウンタイムを引き起こす可能性があります。 IEC 61967標準によると、通信機器は、SFPケージのシールド設計に厳密な要件を置く30MHz - 6GHz周波数帯域で放射排出テストに合格する必要があります。

02 SFPケージEMIシールドデザインの5つのコア要素

1.高導電性材料の選択

ベース材料は、電磁波がシールドの表面に渦電流損失を形成することを保証するために、ステンレス鋼（SUS304）やベリリウム銅（C17200）などの高導電率金属で作られていることが好ましい。

表面処理：接触インピーダンスを減らし、高-周波数シールドの有効性（SE≥60db@1GHz）を強化するために、金めっき（0.1 -0.2μm）またはニッケルメッキ（3 -5μm）。

2.完全に密閉された構造設計

穴のサイズ制御：熱散逸穴とアセンブリホールは、λ/20原理（開口部<最高周波数波長の1/20）に従う必要があります。たとえば、6GHzに対応する開口部は2.5mm未満でなければなりません。

シールドカバーのシーリング：カバーとケージの間のシームレスな圧着は、スプリングシートまたは導電性フォームで達成され、ギャップ幅は0.1mm以内に制御されます。

3.Multi -ポイント接地および低インピーダンスパス

スプリング接点設計：弾性接点（4点以上/表面）がケージの両側に設定され、PCB接地層（接触抵抗<10mΩ）との信頼できる接続を確保します。

グラウンドパッドの最適化：「ウェル」-形状またはグリッド-形状のパッドレイアウトを使用して、グラウンドパスを短くし、戻りインピーダンスを減らします。

4.キャビティ共鳴効果を回避します

構造シミュレーション支援：ANSYS HFSSまたはCSTソフトウェアを使用して、キャビティ共鳴周波数をシミュレートし、ケージの長さ- -幅比を調整し、動作周波数帯域（5Gで3.5GHzなど）を回避します。

吸収性材料の充填：フェライトコーティングは、特定の周波数帯域で迷った電磁波を吸収するために非重要な領域に適用されます。

5.熱散逸とシールド間のバランス

方向性熱伝導設計：シールドカバーの内側に熱伝導性シリコンパッドを追加して、開口部が多すぎるためにシールド性能を弱めるのを避けるために、デバイスシェルに熱を向けます。

材料複合技術：金属-プラスチック積分成形（LDSテクノロジー）は、熱結合干渉を減らすために、ローカル非シールド領域に断熱材を埋め込むために使用されます。

03業界の動向：シールドテクノロジーの将来のイノベーションの方向性

1.新しい複合材料：ウルトラ-高周波バンドのグラフェンコーティングと金属化セラミック。
2.インテリジェントシールド：統合されたEMIセンサーを備えたアクティブノイズ抑制技術。
3.臨床科学プロセス：複雑な空洞構造を実現するためのMIM（金属射出成形）プロセス。