一般有使用到無線通訊(RF)的產(chǎn)品，通常都會(huì)在電路板上設(shè)計(jì)屏蔽框(shielding frame)及屏蔽罩(shielding can)來隔絕所謂的電磁干擾(EMI)，但要使屏蔽框罩發(fā)揮功能，一般都需要用到兩個(gè)零件，一個(gè)是使用SMT打件的屏蔽框(shielding frame)，另一個(gè)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(fèi)用，就我使用屏蔽框的經(jīng)驗(yàn)，它必須要經(jīng)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(jī)器打件，所以其平面度(Flatness)一般都被要求要作到0.10mm以下，因?yàn)榇蟛糠值匿摪搴穸榷奸_在0.10-0.12mm，假設(shè)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(fèi)用一直居高不下。而且大部分的SMT打件還得另外準(zhǔn)備卷帶(tape-on-reel)，這又是另外一筆費(fèi)用。
現(xiàn)在有些腦筋動(dòng)得快的
PCBA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(shí)較早期的管狀保險(xiǎn)絲(fuse)就有類似的設(shè)計(jì)產(chǎn)品了。
這種夾子可以直接取代屏蔽框，當(dāng)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(gè)屏蔽框的費(fèi)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(yōu)缺點(diǎn)如下：
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屏蔽框(Shielding frame) |
屏蔽夾(Shielding clip) |
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零件成本 |
開模費(fèi)用約USD3000-4000
一個(gè)屏蔽框的費(fèi)用約USD0.25-0.45之間，視大小而定。 |
無須開模費(fèi)用。
一個(gè)屏蔽夾的費(fèi)用約USD0.014，假設(shè)一個(gè)屏蔽框需要4-8個(gè)屏蔽夾，則費(fèi)用約在USD0.056-0.112。 |
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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(huì)影響AOI的檢出率。
3.必須使用泛用機(jī)來打件，速度慢。 |
1.無平整度的問題。
2.不會(huì)影響AOI。
3.可使用快速機(jī)打件。 |
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維修費(fèi)用 |
1.屏蔽框會(huì)遮蔽元件，不利維修，經(jīng)常需要減除中間的十字肋或部份邊框。
2.高溫維修會(huì)造成退色問題，更換麻煩。 |
1. 不會(huì)影響維修。
2.有外觀問題時(shí)容易更換。 |
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測試 |
屏蔽框的十字肋及框邊經(jīng)常影響測試點(diǎn)的擺放，造成測試點(diǎn)擺放不易，甚至降低測試涵蓋率。 |
測試點(diǎn)不需要做特別的讓位。 |
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組裝 |
組裝屏蔽罩時(shí)容易對位。 |
組裝屏蔽罩時(shí)需要對位，容易有偏差，建議要訓(xùn)練作業(yè)員從一個(gè)角落的兩端先對位后組裝。 |
▼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(diǎn)與成本優(yōu)勢，但仍然有許多的工程問題需要理清：
? 它的夾持力如何，如何計(jì)算摔落實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)掉下來？根據(jù)廠商的回答，每個(gè)夾子的對屏蔽框的夾持力約為 1 kgf，所以計(jì)算摔落實(shí)驗(yàn)時(shí)的G值之后就可以知道一個(gè)屏蔽框需要幾個(gè)夾子。一般來說一個(gè)屏蔽框通常最少需要4個(gè)夾子來固定其位置。
? 它焊接在板子上的附著力為何？根據(jù)廠商的回答，每個(gè)夾子所能承受的推力為 5kgf 以上，應(yīng)該足夠應(yīng)付目前的消費(fèi)電子產(chǎn)品需求。
? 有否建議多遠(yuǎn)的距離應(yīng)該擺放一個(gè)夾子？根據(jù)廠商的回答，以手機(jī)為例，大約 25mm 擺放一個(gè)夾子就可以了。
? 吃錫厚度有無建議？根據(jù)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(huì)出現(xiàn)較大的空隙，影響EMI的效果。
另外一點(diǎn)需要設(shè)計(jì)者別注意的，就是使用屏蔽夾 (shielding clip)會(huì)在屏蔽罩(shielding can)與電路板之間形成一縫隙，這道縫隙可能會(huì)高達(dá)0.2mm，必須請 RF 工程師特別留意這樣會(huì)不會(huì)影響到RF的性能，其實(shí)也可以考慮特別將屏蔽罩設(shè)計(jì)成有凹槽形狀來避開屏蔽夾的地方，不過下圖的凹槽寬度與深度都有待改進(jìn)就是了。
▼下圖是一塊電路板使用這種屏蔽夾(shielding clip)的實(shí)例。基本上我們在每個(gè)彎角的地方都設(shè)計(jì)擺放了一個(gè)屏蔽夾，這樣可以讓作業(yè)員比較方便安裝屏蔽罩(shielding can)時(shí)的對位準(zhǔn)確。然后在其他沒有屏蔽夾的地方也設(shè)計(jì)了一些接地的布線，一來可以稍微提升屏蔽罩的電磁隔絕能力，另一方面也可以為屏蔽夾無效時(shí)，馬上可以更改為屏蔽框，而無需要重新設(shè)計(jì)電路板。
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