PCB屏蔽罩图纸制作全攻略：从设计参数到实操避坑指南

PCB屏蔽罩图纸制作，看起来是PCB设计里最不起眼的杂活，但栽在它上面的项目我见过太多了。屏蔽罩说白了就是给板子上最容易受干扰、或者最会往外辐射的电路盖上一层金属罩子，它的图纸如果画得糊弄，后面EMI测试整改、天线指标回落、SMT过炉出现翘件，每一样都能让人加班到怀疑人生。这篇文章就把我在实际项目里做屏蔽罩图纸的完整思路和操作步骤拿出来聊聊，适合正在画PCB、或者刚接触射频、电源模块需要加屏蔽罩的工程师参考。

1. 先弄明白：屏蔽罩图纸到底在画什么

很多人第一次接到“画屏蔽罩图纸”的需求，第一反应是打开三维软件画个方盒子，或者干脆在PCB上画一圈线。这其实是把问题和工程流程搞拧了。PCB设计阶段说的屏蔽罩图纸，不是“罩子的三维模型”，而是两套东西：一套是给PCB板厂用的“屏蔽罩焊盘与避让图”，另一套是给屏蔽罩结构厂用的“罩体落料与成型图”。两层信息缺一不可，但实际项目中经常只画了其中一半，等到试产就出乱子。

换句话说，屏蔽罩图纸的核心不是“罩子长什么样”，而是“罩子和PCB之间怎么配合”。这个配合包括：罩体能不能和板上焊盘完全贴合、接地路径是否通畅、罩内器件是否被挤压、开孔位置是否和发热源、调试位对齐。把这些在图纸阶段想清楚，后面才不用反复改板。

1.1 一张完整的屏蔽罩图纸至少包含四组信息

第一组是机械外形信息。在EDA软件里通常画在机械层，包括罩体俯视轮廓、圆角半径、开槽位置、避让切角、限高文字标注。精密一点的项目，还要标出罩体高度和内部净空高度。

第二组是电气连接信息。也就是屏蔽罩焊盘，以及一圈接地过孔。这部分画在铜箔层和阻焊层，它决定了屏蔽罩焊接到PCB上之后，接地回路是否足够低阻抗。如果焊盘条数不够、过孔太少，高频下屏蔽罩的地就不“干净”，反而变成一根大天线。

第三组是禁布区信息。罩体内部的投影区域内，哪些元件不能放、哪些铜皮要挖空、哪些走线不能穿。尤其是天线净空区和电源开关节点，这两类位置最容易在图纸阶段漏掉，导致实物回来性能不达标。

第四组是工艺标注。比如罩体材料、厚度、表面处理、允许毛刺高度、平面度公差、回流焊方向建议。这些不算“图”的一部分，但少了它们，供应商只能按自己的习惯做，图纸画得再精确也没用。

1.2 三种最常见的屏蔽罩结构，图纸差别很大

一体式屏蔽罩像一个扣在PCB上的金属锅盖。它的图纸最简单：PCB上画一圈焊盘，罩体厂按外形落料、冲压、成型。优点是成本低、屏蔽性能好，缺点是一旦焊上去就基本没法拆，调试和返修都很痛苦。

两件式屏蔽罩是目前消费电子里用得最多的。它分成一个焊接在PCB上的框架，和一个可开合的顶盖。图纸上需要同时体现框架焊盘和顶盖压合区域，对焊盘的宽度、平整度要求更高，因为顶盖靠弹片或卡扣和框架贴合，虚焊、共面度不好直接影响接触可靠性。

还有一种是弹夹式屏蔽罩，也叫可拆卸屏蔽罩。PCB上先焊一圈金属弹夹，屏蔽罩再插到弹夹里，不需要整体焊接，可以反复拆装。这种图纸焊盘是间断的、尺寸精确到0.1mm级别，适合研发调测频繁、或者返修率高的产品。缺点是成本最高，量产消费电子里用得少。

我在项目里通常这样选：研发样机用弹夹式，性能验证完再换成两件式或者一体式，可以省掉很多调试时间。

2. 动手画之前，这5个决策先拍板

画屏蔽罩图纸最忌讳一上来就开画。我见过一个同事，屏蔽罩画得挺漂亮，结果板子回来发现罩内有个电解电容高度8mm，罩子高度只留了6mm，压变形了。这个问题的根源不是画图水平，而是画图前没有把“罩内净高”和“器件高度”这两个约束对齐。

所以正式操作之前，有几件事必须和结构、硬件、甚至产线的人确认清楚。

2.1 罩高和器件高度、结构限高的三角关系

罩内净高不是随便填的。它的下限是“罩内所有器件中最高那一个的高度”加上焊接公差，再加一个安全余量。我一般按下述方式估算：

• 普通贴片电阻电容、小封装IC，高度波动在0.1mm以内，余量留0.2~0.3mm足够；
• 电解电容、电感、连接器这类器件，高度波动大，余量至少留0.5mm；
• 需要手工补焊或返修的器件位置，再额外留0.3mm以上的操作空间。

罩高的上限则由整机结构决定。很多时候结构工程师给的是一个“限高线”，比如结构件压住PCB以后，剩余空间只有4mm，那你罩内净高就得小于4mm。塔顶加高没有意义，因为整机装不进去。

还有一个容易忽略的是回流焊过程中的罩体变形。罩体面积大、材料薄时，高温下会有一点翘曲，所以图纸上的平面度要求别写得太宽松，建议控制在0.1mm以内，否则罩子和焊盘的共面性变差，焊接后局部虚焊。

2.2 材料与厚度怎么选，直接影响图纸上的公差标注

屏蔽罩材料不仅仅是“随便选一块金属”那么简单。不同材料对图纸的要求完全不同。

镀锡钢板最常见，价格便宜，焊接也好焊。它的缺点是对低频磁场的屏蔽能力很弱，如果屏蔽罩是放在大电流电感或者变压器旁边，别指望靠它挡低频磁场，该加磁屏蔽还是得加。洋白铜和不锈钢的弹性好，适合做两件式的顶盖和弹夹结构，但对焊盘的平面度要求更高，图纸上要标注“共面度≤0.1mm”这类工艺要求。

厚度这一点，很多人会忽略它对焊盘间距的影响。罩体越薄，冲压成型后边缘毛刺越小，焊盘之间的间距可以适当缩小。反过来，0.3mm以上厚度的罩体，边缘毛刺可能达到0.05~0.1mm，焊盘间距如果只有0.4mm，可能会出现相邻焊盘被毛刺桥接的隐患。

2.3 焊盘条纹还是网格，接地过孔怎么排

屏蔽罩的焊盘一般不做成整圈实心铜皮，而是做成条纹状或网格状。原因有两个：第一，大面积实心焊盘在回流焊时受热不均，容易把罩体顶起来，产生“立碑”或翘边；第二，焊盘之间留缝隙，可以让罩内热空气和助焊剂挥发气体及时排出，减少焊接气泡。

我常用的参数是条纹宽度0.3mm，条纹间距0.5mm，整圈焊盘带宽度1.2mm左右。如果空间紧张，也可以缩到0.25mm宽、0.4mm间距，但不能再小了，否则锡膏量不够，焊接强度会打折扣。

接地过孔是另一个关键。过孔的作用是给屏蔽罩提供低阻抗的垂直回流路径，不能只靠表层焊盘接地。过孔间距一般1mm到1.5mm，孔径0.3mm到0.5mm，沿着焊盘带内侧或外侧排一圈。注意过孔要打在建屏蔽罩焊盘的网络上，最好和焊盘连在一起，不要隔着一截细线，否则地阻抗还是高。

2.4 开孔策略：散热孔、出线孔、调谐孔各是各的算法

屏蔽罩不是完全封闭才最好。完全封闭确实屏蔽性能最强，但会引来两个问题：散热和调试。

散热孔通常开在发热器件正上方。孔径0.8mm到1.5mm，孔间距1.5mm到3mm。开孔面积不能太大，否则屏蔽效能会下降。我的经验是开孔总面积控制在罩面面积的10%以内，对2.4GHz频段的屏蔽效能影响可以接受。如果需要更强散热，与其盲目扩大孔区，不如加导热垫把热量引到罩体上，让整个罩子变成散热器。

出线孔是让走线或者排线从罩内穿出去的。这类开孔要尽量窄，宽度等于线束宽度加0.3mm余量，长度按实际需要开。如果开成一个大方槽，高频信号会沿着槽缝漏出去。

调谐孔是给晶振、滤波器、射频开关这类需要调试的器件预留的，孔径3mm到4mm，调试完成后用接地胶带封住。这个孔不能随便开在罩体正中间，要和结构工程师确认调试工具的可达路径。

2.5 天线净空和电源噪声区域，必须提前避让

天线近场区域是屏蔽罩图纸的重灾区。蓝牙、WiFi、GPS天线附近，如果罩体位置太近，或者罩子内部的PCB铜皮没有挖空，天线增益和效率会明显下降。天线净空区的要求简单粗暴：整层铜皮挖空，包括内层的参考地也要挖掉，金属过孔也不能打。

这里就要说到热搜词里那个“PCB板铜皮挖空”的需求，最常见的应用场景就是天线净空。不只是天线上方，连天线在PCB上的投影区域都要尽量做到无铜、无器件、无过孔。

另一个容易被忽略的区域是DC-DC电源的开关节点。开关电源的电感和MOS管开关节点附近，高频噪声很强。如果屏蔽罩正好罩在这个区域，而罩内底层又有大面积完整铜皮，铜皮上会感应出涡流，既损失效率又增加噪声耦合。我一般在电源区域下方的铜皮画成网格状，或者干脆挖空，让噪声没有大地平面可以耦合。

3. 实操篇：在AD20里一步步做屏蔽罩图纸

前面讲了原理和决策，现在进入真正画图的部分。我用Altium Designer 20来演示，因为AD是目前国内硬件工程师用得最多的EDA之一，操作流程也直观。如果你用的是嘉立创EDA、Allegro或者PADS，思路完全一样，只是菜单名称和图层叫法不同。

3.1 前期准备：先对齐结构文件，再规划机械层

第一步不是画图，而是把结构工程师给的DXF文件导入AD里对齐。很多人图方便，直接在PCB上目测着画，等到板厂做装配图的时候才发现罩体位置偏了0.5mm，整机装不上。

我习惯的结构是：

• Mechanical 1：板框
• Mechanical 2：屏蔽罩外形线
• Mechanical 3：屏蔽罩开孔线
• Mechanical 5：罩内限高区域

导入DXF时注意单位。国内结构件常用mm，PCB设计也建议统一用mm。导入后先缩放检查，用“放置尺寸标注”量一下已知距离的长度，比如板框的宽度，如果和实物不一致，说明导入比例出错了，千万别继续。

对齐的关键是“设原点”。把PCB板框左下角或者定位孔作为原点，让结构DXF里的原点也落在同一点，这样后续画屏蔽罩时所有坐标都是绝对坐标，不会出现零点漂移导致的错位。

导入操作路径：File → Import → DXF/DWG，在对话框里选择目标层，比如把外形线导到Mechanical 2。导入后一定要全选图形，执行Edit → Move → Move Selection by X/Y，输入结构文件里标注的偏移坐标，把它精确挪到PCB板框上。

3.2 用机械层画屏蔽罩外形和开孔

结构文件对齐以后，如果DXF里已经包含了屏蔽罩轮廓，那直接在这个基础上微调就行。如果没有，就要自己在Mechanical 2层上画。

画外形线用Line或者Polygon工具。注意屏蔽罩的角要画成圆角，因为冲压模具不方便做直角，直角处应力集中也容易开裂。AD里给直线倒圆角可以选中线后右键 → Apply → Round Corner，输入圆角半径，一般0.5mm到1mm。

接下来是开孔。切到Mechanical 3层，用圆或者矩形画散热孔、出线槽、调谐孔。这里有个细节：开孔线要和Mechanical 2的外形线分开画，不要画在同一层。因为出图给屏蔽罩厂的时候，需要单独控制“外形层”和“掏空层”的线型，混在一起的话供应商容易看错。

画完以后，我习惯在Mechanical 2层上加一个高度标注，写“罩内净高4.2mm，材料SPTE 0.3mm”，这样图纸流转到任何环节都不会丢失关键信息。

3.3 焊盘阵列和接地过孔的铺法

焊盘阵列在AD里有很多种画法。最稳妥的是用Fill或者Solid Region在Top Layer画一圈焊盘带，再在Top Solder层给这圈焊盘带开窗。

具体步骤：

1. 放置一个Solid Region，在属性里设置网络为GND，形状画成一个长方形或者沿着屏蔽罩外形走一圈。
2. 在这个Solid Region上，用Track画出条纹缝隙，宽度0.3mm，间距0.5mm。这里的Track不是实际走线，而是用来分割铜皮的线条，所以不用分配网络，也不用担心连接关系。
3. 选中整个Solid Region，在Polygon Pour操作里使用“Slice Polygons”工具（或者直接画一个Keepout线把条纹位置切掉），把条纹缝隙真正挖空。
4. 在Top Solder层，给整个焊盘带区域画一个开窗区域，让它露出铜面，方便焊接。

看起来步骤多，其实熟练了5分钟就能做好。需要注意的是，如果你只是画了Top Layer铜皮，但忘了在Top Solder开窗，做出来的板子屏蔽罩焊盘会被绿油盖住，根本焊不上。

接地过孔就相对简单。在焊盘带的内边缘或外边缘放一圈过孔，孔径0.3mm到0.5mm，间距1mm到1.5mm，网络设为GND。过孔最好和焊盘带部分重叠，这样焊接时焊料可以填充到过孔里，增强机械强度。

3.4 标注、检查与导出：给工厂的是图纸，不是“大概样子”

图纸画完以后，不要急着生成文件，先做一轮检查。我用得最多的是DRC和“规则检查”。

在AD里跑DRC前，先设置一条规则：Mechanical 2层到顶层元器件之间的距离。我习惯设为0.3mm。这样如果屏蔽罩外形和某个元件压得太近，DRC会直接报警。这个检查非常关键，因为很多时候罩子画好了，但罩内某个电阻电容贴着罩体边缘站，回流焊时器件被罩体压住导致偏移。

跑完DRC，再检查焊盘网络。选中有焊盘，按Tab查看属性，确认网络是GND。这个步骤看起来多余，但我确实碰到过屏蔽罩焊盘网络悬空的情况，回流焊以后屏蔽罩和地之间是开路的，EMI测试全线飘红。

输出给屏蔽罩厂的DXF，File → Export → DXF/DWG，在导出对话框里只勾选Mechanical 2和Mechanical 3两层。千万别把Top Layer也导出去，供应商拿到的文件会很乱。导出后打开DXF文件检查一遍，确认没有零点漂移、线条没有缺失。

同时给PCB板厂的Gerber文件里，要确保Top Solder层包含了屏蔽罩焊盘的开窗区域，Top Overlay层可以加一圈丝印，标注“屏蔽罩区域，禁止手工补焊”之类的提示。

3.5 图纸交给工厂之前，再确认这5件事

第一，罩体材料和厚度是不是已经写清楚。如果图纸上只有外形没有材质标注，供应商默认可不一定是你要的SPTE，可能是铁片，接地性能、氧化性能都会不同。

第二，焊盘条纹是否和铜皮网络一致。打开DRC的“Un-Routed Net”检查，确认每个焊盘条都和GND网络连通。

第三，罩内不需要的铜皮有没有挖干净。尤其天线净空区，我说过多次，这个区域要整层挖空。

第四，限高有没有清晰标注。除了机械层的尺寸标注，我还会在丝印层写上“罩内净高5.0mm”之类的文字，不管图纸转几手，加工和装配的人一眼能看到。

第五，螺丝孔、定位孔、工艺边是否和屏蔽罩冲突。有些板子在屏蔽罩附近有定位孔，如果罩体延伸过去挡住了，SMT夹具就夹不上。

4. 这些坑我踩过：屏蔽罩图纸常见问题实录

写文档的时候往往看不出来问题，等到板子回来、贴片机上料、整机测试，各种状况才会暴露。我把自己项目和同事项目里踩过的坑集中整理一下，希望能帮读者避开。

4.1 屏蔽罩焊盘压住了贴片元件

这是我见过最多的问题。很多人画焊盘带的时候只想着沿着罩体轮廓走一圈，但忽略了罩体边缘下方可能已经有元件被放置。等板子贴完片，回流焊一过，罩体直接压在元件上，要么元件被压偏，要么罩体和焊盘之间悬空，焊接不牢。

检查方法很简单：在AD里把屏蔽罩焊盘带和Top Layer所有元件放在一起看，用“颜色叠加”或者画一条“机械层到元件最小距离”的规则，让DRC自动检查。整改方法是调整焊盘带的宽度和走向，绕开元件；或者把元件往罩内中心挪，保证罩体边缘下方0.3mm内没有任何元件。

4.2 开孔位置算错，调谐孔底下正好是走线

有一次给射频功放做屏蔽罩，我在罩顶开了一个调谐孔，打算调试时用螺丝刀伸进去调匹配电容。结果板子回来，发现调谐孔正下方是一根射频走线，调谐电容在线的另一侧，螺丝刀根本够不到。

这事的教训是：开孔不能只看“罩子哪里有空位”，要看“罩子下方PCB上有没有对应可操作空间”。画调谐孔之前，先把PCB顶层器件的坐标和筛罩焊盘的位置对齐，确认孔中心正下方是目标器件，而不是走线、过孔或者地平面。

4.3 天线效率掉得离谱，罪魁祸首是罩子边缘过近

蓝牙模块旁边放了一个屏蔽罩，天线增益从2dBi直接掉到-1dBi。排查了半天，发现屏蔽罩边缘离天线净空区只有1.2mm，虽然没压到天线，但罩子的金属边界已经在天线近场范围内，吸收了部分辐射能量。

解决方法有两种：要么把罩子整体往远离天线的方向挪，保证罩体到净空区边缘至少3mm以上；要么在罩体朝向天线的一侧开一条窄槽，打断感应电流环路。开槽的效果在很多频段都很明显，但具体参数要根据天线仿真来定，不是随便开个口就行。

4.4 回流焊后屏蔽罩翘边、立碑

这个问题的根源通常是焊盘条纹太稀或者太窄，锡膏量不够，罩体在高温下收缩变形，把边缘顶起来了。解决方向有三个：把焊盘条纹宽度增加到0.3mm以上；把接地过孔改到焊盘带中间而不是完全靠内侧；优化过炉方向，让屏蔽罩短边垂直于回流焊方向，减少热应力。

如果已经批量生产了才发现，还有一种补救是改用两件式框架，把框架单独过炉焊接，顶盖后装，这样焊接应力会小很多。

4.5 不同EDA软件转换后，机械层信息丢了一半

有的项目从Allegro转到AD，或者从PADS转到立创EDA，导入导出时机械层映射不对，屏蔽罩外形线跑到了莫名其妙的层上，看起来还在，实际上已经不和板框对齐了。

处理这类问题，我建议在转换后第一时间检查“所有机械层”的坐标范围，确认图形有没有出现在板框以外的位置。另一个办法是转出Gerber文件，只导回自己需要的层，逐层核对。别嫌麻烦，图纸信息错位到后端工厂，损失是几十倍的时间成本。

4.6 0.3mm以下的开孔，加工难度突然上升

屏蔽罩冲压厂对开孔尺寸是有工艺下限的。太小的孔，冲头容易断，成本成倍上涨。我一般要求散热孔直径不小于0.8mm，出线槽宽度不小于0.5mm，调谐孔直径不小于3mm。如果你确实需要更小的孔，建议改成激光切割或者蚀刻工艺，这个要在图纸上特别标注，否则供应商默认冲压加工，小孔做不了。

5. 一份可以直接抄的屏蔽罩图纸速查表

这个环节把前面提到的参数和建议汇总成表，方便实际画图时对照使用。

5.1 关键参数速查

5.2 图纸交付前的检查清单

画完图，我会按下面这个清单过一遍，每一项都打勾再发出去：

• 屏蔽罩外形线和开孔线是否放在不同机械层
• DRC是否通过，机械层到元件间距是否满足规则
• 所有焊盘条的网络是否为GND
• 天线净空区是否已挖空，包括内层地
• 罩内限高和罩体高度是否在图纸上标注
• 罩体材料、厚度、表面处理是否有文字说明
• 出给供应商的DXF是否只包含需要的图层
• Gerber里的Top Solder层是否已开窗
• 出线孔、调谐孔位置是否和下方器件对齐
• 过炉方向建议是否已传给板厂或工艺

5.3 和结构、板厂、屏蔽罩厂三方对接的注意点

结构工程师关心的是罩体外形和限高，所以给他们的图纸要突出“机械层2的外形线”和“罩高标注”。板厂关心的是焊盘、开窗、过孔和禁布区，所以Gerber文件里的层映射要传清楚。屏蔽罩厂最关心的是落料成型和折弯展开尺寸，所以DXF文件里还要附带“材料厚度”和“折弯内角”参数，否则对方无法计算下料尺寸。

这三方看到的信息侧重完全不同，一张图从头传到尾一定会出事。我的习惯是分别出三份文件：一份带全信息的装配图（给内部评审），一份DXF（给罩子厂），一份Gerber（给PCB厂）。虽然麻烦一点，但项目后期节省的时间远超前期投入。

6. 最后分享几个我做屏蔽罩图纸时的小技巧

屏蔽罩图纸看起来简单，但真正做好的工程师，靠的是对各种细节的敏锐度。我自己的体会是：图纸质量不仅取决于你会不会用EDA工具，更取决于你知不知道每个参数为什么这样定。焊盘条纹宽度不是随手填的，天线避让距离不是大概画的，每一条规则背后都有物理原理和工艺约束。

一个非常实用的小建议：在AD里把做好的屏蔽罩焊盘阵列保存成一个自定义封装，命名规则里带上尺寸信息，比如“SHIELD_4.2x3.8_H3.0_SPTE0.3”。下次再遇到类似需求，直接从这个封装库里调出来放到板子上，再根据实际的U形区、开孔位置微调，效率能提升好几倍。

还有一个技巧是给屏蔽罩区域单独建一个Room，在Room规则里设置铜皮连接方式、过孔尺寸、安全间距。这样做的好处是，不管你在板上怎么调整器件位置，只要在Room范围内，规则都会自动生效，不会出现某个角落漏了规则导致后期检查返工。

屏蔽罩设计这个领域，踩坑不可怕，可怕的是踩完坑还不知道为什么。把每个异常都当成一次学习机会，记录到自己的设计规范里，后面越做越顺。希望这篇从图纸构成、设计决策、实操步骤到问题排查的内容，能帮你把屏蔽罩图纸这关真正趟过去。