1. 屏蔽夾取代屏蔽框介紹
一般有使用到無線通信的產品,通常都會在電路板上設計屏蔽框(shielding frame)來隔絕電磁干擾(EMI),但要使屏蔽框發揮功能,一般都需要用到兩個零部件,一個是使用SMT打件的屏蔽框(shielding frame),另一個是屏蔽罩(Shielding can),這么一來就必須要開兩套以上的Press模具。
姑且不論開模具的費用,就我使用屏蔽框的經驗,它必須要經過好幾道的板金加工才能成型,而且一般的屏蔽框都被要求要可以上SMT機器打件,所以其平面度(Flatness)的要求一般都被要求要作到0.10mm以下,因為大部分的鋼板厚度都開在0.12mm,假設使用階梯式鋼板(step-up stencil),鋼板的厚度最多也只能有0.15mm,所以低良率,重工需求高的情況下,讓這種屏蔽框的費用一直居高不下。而且大部分的SMT打件還得另外準備卷帶(tape-on-reel),這又是另外一筆費用。
現在有些腦筋動得快的廠商想出了使用夾子(clip)來取代屏蔽框的方法,這種夾子不但可以使用SMT打件,而且體積小所以不怕變形,其實較早期的管狀保險絲(fuse)就有類似的設計產品了。
這種夾子可以直接取代屏蔽框,當夾子被焊接在電路板之后,再直接把屏蔽罩安裝在這些夾子中間夾住就可以了,等于少了一個屏蔽框的費用。我們大概比較了一下屏蔽框(Shielding frame)與屏蔽夾(shielding clip)之間的優缺點如下:
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屏蔽框(Shielding frame) |
屏蔽夾(Shielding clip) |
零件成本 |
開模費用約USD3000~4000 一個屏蔽框的費用約USD0.25~0.45之間,視大小而定。(僅供參考) |
無須開模費用。 一個屏蔽夾的費用約USD0.014,假設一個屏蔽框需要4~8個屏蔽夾,則費用約在USD0.056~0.112。(僅供參考) |
SMT打件成本 |
1.屏蔽框的平整度問題影響打件良率。 2.屏蔽框會影響AOI的檢出率。 3.必須使用泛用機來打件,速度慢。 |
1. 無平整度的問題。 2.不會影響AOI。 3.可使用快速機打件。 |
維修費用 |
1.屏蔽框會遮蔽組件,不利維修,經常需要減除中間的十字肋或部份邊框。 2.高溫維修會造成退色問題,更換麻煩。 |
1. 不會影響維修。 2.有外觀問題時容易更換。 |
測試 |
屏蔽框的十字肋及框邊經常影響測試點的擺放,造成測試點擺放不易,甚至降低測試涵蓋率。 |
測試點不需要做特別的讓位。 |
組裝 |
組裝屏蔽罩時容易對位。 |
組裝屏蔽罩時需要對位,容易有偏差,建議要訓練作業員從一個角落的兩端先對位后組裝。 |
2.屏蔽夾(SMT shielding clip)焊接于電路板上的樣子。
將屏蔽罩(shielding can)安裝于屏蔽夾(SMT shielding clip)之后的樣子
雖然屏蔽夾有非常多的有點與成本優勢,但仍然有許多的工程問題需要厘清:
- 它的夾持力如何,如何計算摔落實驗時不會掉下來?根據廠商的回答,每個夾子的對屏蔽框的夾持力約為 1 kgf,所以計算摔落實驗時的G值之后就可以知道一個屏蔽框需要幾個夾子。一般來說一個屏蔽框通常最少需要4個夾子來固定其位置。
- 它焊接在板子上的附著力為何?根據廠商的回答,每個夾子所能承受的推力為 5kgf 以上,應該足夠應付目前的消費電子產品需求。
- 有否建議多遠的距離應該擺放一個夾子?根據廠商的回答,以手機為例,大約 25mm 擺放一個夾子就可以了。
吃錫厚度有無建議?根據廠商的回答,吃錫厚度最好在0.1mm,太厚的話怕屏蔽框與電路板的中間會出現較大的空隙,影響EMI的效果。
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