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PCB工藝 屏蔽框設計與生產(chǎn)注意事項

2020-05-19 12:01:49 1105

第一次接觸屏蔽框(Shielding frame)、屏蔽罩(Shielding can)的時(shí)候,不論是設計或生產(chǎn)著(zhù)實(shí)都吃了不少苦頭,因為電路板生產(chǎn)廠(chǎng)家也是第一次制作屏蔽框,所以質(zhì)量上一直無(wú)法達到要求,而且常常發(fā)生屏蔽框變形而造成的焊接不良等情形,經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的持續設計變更與改善,后來(lái)才漸漸摸索出如何設計、制作、及包裝屏蔽框,使其不再有平整度(Coplanarity)的問(wèn)題,也可以順利使用SMT的吸嘴(nozzle)打件。

 

忘了說(shuō)明屏蔽框的作用是為了要屏蔽電磁干擾,它的目的有二,一是為了防止外來(lái)的噪聲干擾,一般用在無(wú)限通訊的板子上,尤其是大哥大的訊號;二是為了避免本身所產(chǎn)生的電磁干擾影響到別的電子設備(EMC)或造成人體負擔。

屏蔽框實(shí)體

 

屏蔽框的材質(zhì)選用

一開(kāi)始我們選用SPTE 0.3mm 的馬口鐵,也就是洋白鐵,一種兩面鍍錫的鋼板,一般用在罐頭上面,可是這種材質(zhì)比較硬,廠(chǎng)商說(shuō)很難達到0.1mm的的平整度(Coplanrity)要求,因為鋼板厚度開(kāi)在0.127mm,所以希望屏蔽框的平整度可以作在0.1mm以?xún)取?

 

后來(lái)我們改用C7521R,俗稱(chēng)洋白銅,是一種銅鎳合金,銅(66%)、錳(0.5%)、鎳(19.5%)、還有少量的鋅:色澤呈銀白色、韌性高、具延展性,有一定的強度、穩定性也好,而且耐疲勞性、耐腐蝕性,也是和沖壓。

 

基本上C5721R比SPTE容易二次加工整平,所以廠(chǎng)商極力推薦這種材質(zhì),重要的是也可以吃錫,只是價(jià)錢(qián)稍微貴了一點(diǎn)點(diǎn)。

 

屏蔽框的設計

屏蔽框的設計除了要考慮功能性之外,也得顧慮是否可以符合工廠(chǎng)生產(chǎn),尤其是要讓它可以符合SMT的自動(dòng)生產(chǎn)。 所以設計上還得考慮沖壓成型整平后,如何讓屏蔽框不會(huì )因時(shí)間流逝產(chǎn)生應力釋放而變形。

屏蔽框1屏蔽框2

 

為了符合SMT的自動(dòng)生產(chǎn),屏蔽框上必須設計一個(gè)4mm直徑大小的區域為于重心的附近,讓SMT機器的吸嘴可以取放屏蔽框,如果這個(gè)位置太過(guò)于偏移,SMT機器在取放時(shí)就容易偏斜,旋轉時(shí)也容易有甩件的風(fēng)險,這些都會(huì )降低機器的使用率。

 

另外,為了強化屏蔽框的結構,一般我們會(huì )增加屏蔽框轉角處的材料,因為應力容易殘留轉角,時(shí)間久了就會(huì )釋放出來(lái)。

 

在情況允許的情況下,也可以考慮在屏蔽框邊緣增加長(cháng)條形的開(kāi)口,以利二次加工時(shí)的整平作業(yè),否則隨著(zhù)屏蔽框的尺寸設計越大,二次加工時(shí)越不容易整平,但這點(diǎn)必須要配合包裝,因為有缺口的地方結構就會(huì ) 比較脆弱,如果需要人工操作時(shí),凡會(huì )因為不小心碰撞到這些地方,而產(chǎn)生彎曲變形。

 

屏蔽框的卷料包裝

SMT的工程時(shí)通常都喜歡卷帶料(tape-on-reel),而不喜歡托盤(pán)料(Tray),就我的了解是托盤(pán)料比較難管控,而且還必須使用硬托盤(pán),PVC的軟托盤(pán)容易扭曲屏蔽框,也較不易控制控制取件的精準度。

 

如果要把屏蔽框包裝成卷帶,必須注意到卷帶的半徑,尤其是內半徑,因為最內圈的地方,半徑越小,屏蔽框就越容易被彎折造成平整度不良,而且越大的屏蔽框屏蔽框,所需要的內半徑就要越大。

 

另外還要留意,卷帶包裝是否由沖壓廠(chǎng)商自己包裝,如果市委外包裝,那么產(chǎn)品有問(wèn)題時(shí),責任會(huì )很難厘清楚。

標簽: pcba

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