屏蔽罩设计总结

屏蔽罩设计总结

上海手机结构部

吕有刚

介绍

当今复杂的电子技术引发了多种设计的挑战性,在解决EMI的同时,需要平衡其对空间,重量以及生产带来的负面影响.当制定一种解决方案时,在应用设计阶段早期介入将有助于在解决EMI的同时满足所有其它的要求.

相关概念

屏蔽-----阻碍静电对电子器件正常工作的影响

EMI-----电磁干扰

RFI------射频干涉

屏蔽性能的对比

屏蔽罩设计注意点

屏蔽罩结构简洁,尽可能减少不必要的空洞,尽可能不要增加而外的缝隙.

避免开细长孔,通风孔尽量采用圆孔并阵列排放.屏蔽和散热有矛盾时,尽可能开小孔,多开空,避免开大孔.

屏蔽罩的连续型是影响结构件屏蔽效能最主要的因素,相对而言,材料本身的屏蔽性能的影响微不足道.

屏蔽罩的分类

⒈ 单片屏蔽罩 ⒉ 两片型屏蔽罩

0.01

0.11101001

10

100

1000

10000

Frequency [MHz]

W a v e l e n g t h [m ]

MHz the

屏蔽罩的材料

屏蔽罩材料参数

原材料厚度(mm)热处理电镀注释CDRS冷扎钢板0.127to2.286无热处理锡预镀

铍-铜合金0.127to0.406中热处理完全可软焊pre-plated

镍白铜0.102to0.305加负退火铜基合金0.152to1.524无热处理对于SMT可焊性无需电镀

单片式屏蔽罩的设计

屏蔽罩上开孔的设计

1开孔直径为1mm≤φ≤3mm (考虑RF原因)

2孔间距的设计根据加工要求确定

3开孔改善散热性能以及可以使仪器通过孔

直接对电子器件作测试

4开孔会增加产品成本

单片屏蔽罩提供六面保护,第六面是印刷电路板本身.单片屏蔽罩设计提供了经济的选择,并具有良好的屏蔽效果.其缺点是修理比较困难.

两片式屏蔽罩

屏蔽支架的设计

长城槽的尺寸 L=3mm*H=0.5mm

LIP的设计尺寸l≥1.00mm

最佳为1.50mm

夏新手机贴片时焊锡厚度在0.15—0.20

mm,设计长城槽便于锡膏爬上屏蔽罩,防止

其偏移和虚焊

RUBLE转角的设计

降低转角缝隙,改善屏蔽性能

可以根据屏蔽支架的高度和最小缝隙

来确定凸台的数量

应用于转角缝隙大于2.5mm的两片式屏蔽支架和单片式屏蔽罩

吸盘区域的设计要点

直径为6mm为最佳(也可以设计更小,但会影响贴片速度及价格)

吸盘为应位于屏蔽支架的中心位置

屏蔽支架的横梁设计是便于后续的

维修以及检测电子器件

建议宽度为0.50mm

两片式屏蔽罩的设计

两片式屏蔽罩便于方便灵活低检验和修理被屏蔽罩盖住的电子元件.在修理时,可取下屏蔽罩盖子更换元件即可,而无需冒由于焊掉整个屏蔽而损坏面板和其它电子元件的危险.使得修理更快捷,容易.并且减少电路板的返修率.两片金属屏蔽罩可分为预装配和非预装配两种.

在盖子上设计有大小两种凸点,当盖子和支架结合时,大凸点镶入插槽以提供定位力.小凸点与支架接触以达到良好的接地和防止发生咯吱声.

装配间隙0.1mm,就是为了便于装配,防止零间隙会有干涉

盖上的大凸点直径为0.8mm,高度0.35mm

小凸点直径为0.6mm,高度0.25mm

EZ PEEL

在电路板维修率较低的情况下,一种经

济的解决方案是采用EZ PEEL屏蔽罩.

这种屏蔽罩的特点是,使用简单的工具

将其顶部的部分剥离以达到修理元件的

目的.修理完毕厚,可盖上为其特别设计

的盖子.

多腔屏蔽罩的设计

带有多个电路组合的印刷电路板引发了独特的屏蔽罩设计.多腔屏蔽罩被分隔为几个腔体,容许用一个多腔屏蔽罩取代两个以上单个屏蔽罩.即减少了电路板的零件数,同时减少了生产时间.这样能减少库存中的部件数目,从而降低

总开支.

多腔屏蔽罩内部分隔成若干个腔,

其分隔墙只有一个料厚.从而满足

FCC,VDE,CISPR以及CE对屏蔽罩

的要求.多腔屏蔽罩是两片型屏蔽

罩,可分为预装配的和未预装配的.

为保证平整度符合要求,在多腔屏蔽罩

在被包装前,应对其100%的检测,包括

中间任何一道隔墙

拉伸型金属屏蔽罩

随着微处理器运算速度的持续增加,由屏蔽罩中微笑缝隙造成的EMI泄漏也随着频率的增加而增加.拉伸型屏蔽罩能在更高的频率环境下提供而外的近场和远场电路的隔离(衰减),以消除因传统金属屏蔽罩转角中的缝隙而造成的泄漏.拉伸型屏蔽罩采用小的拉伸轮廓,从而保持屏蔽罩内的空间.

在更高频率下需要额外的电路隔离(衰减)时的封闭转角设计

屏蔽罩高度可达到6.4mm以及长度

和宽度尺寸从7.6mm到50.8mm

材料:马口铁,黄铜制品,不锈钢和镍白铜

结合折弯方式,可以得到拉伸型多腔屏蔽罩

可以与注塑件结合起来以达到一个多用的目的

可做成带由EZ PEEL特征,易于撕去顶部以方便维修,并可重新密封.

封装方式

封装方式有托盘和载带两种方式

前者的价格较低,对于屏蔽支架来说需要保证平整度一般建议采用载带的封装形式

手机工艺的建议

根据工艺要求转角处不能没有间隙。0间隙折弯后可能会引起折弯壁的干涉，整个零件可能产生平整度与垂直度的不良。

另外射频屏蔽罩不要使用一体式的.

自从F99系列开始，我公司的手机就逐渐采用屏蔽盖来屏蔽射频的技术！

用屏蔽盖比较A8/A6那种背壳喷导电漆的屏蔽漆的屏蔽方式所具的优点，

下面，从生产工艺的角度上出发，提出对电路设计时对屏蔽盖设计的要求：

1、屏蔽盖须采用屏蔽支架与屏蔽盖分立的形式。

F9/F99、DA6、GSM4501采用的是一体式的屏蔽盖，从过去的生产

中发现，实装一旦将屏蔽盖贴上以后，就看不再里面元件的焊接情况了。

到了后续的测试岗位发现问题时，发现已经批量地不良了。而且这种情况下，维修起来更是痛苦，每次都要拆焊屏蔽盖。

若是采用支架与盖分开的形式，如现在DA8、GSM3506，这种设计就比

较合理,主板在SMT过炉后仍可以点检出主板的焊接质量。维修起来也十

分方便，不须要拆屏蔽盖了。

所以采用分立的形式，对实装、手机本体的点检、维修，意义极其重大。