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PCB板级屏蔽腔:一种极为重要的设计元件(part two)

Tecan Components Ltd?? 2010年11月19日 ?? 收藏0

  生产和组装设计

  腔体设计的一个关键因素是了解最终元件或产品的生产量。这个判断会决定最后生产方法的选择,在某种程度上也会决定屏蔽形式的选择。正如上面讨论过的围栏-盖子设计以及五面腔体,很明显生产一个整体要比将两块合起来形成屏蔽体便宜很多。

  选择的生产方法也会影响到元件成本。例如,比较光化机(PCM)相对冲压加工或两种方法混合加工的成本。元件是手工安装还是机器安装?如果选用机器安装,由于大多数机器采用真空吸头吸起元件,则需要采用贴装靶。虽然有的机器采用钳子类型的系统抓起元件,但这种类型的机器并不常见。

  对于机器安装,PCB边缘围栏的共面性要求在0.1mm以上以保证在安装或进入回流炉时腔体处于焊膏上。机器加工一般在返工之后,可以使用带有指状弹簧的盖子,或者是焊接一个平的折叠封闭盖子到PCB上,把暴露出来的区域重新闭合起来。这个方法可以避免最困难的工作:拆除整个屏蔽体(有可能造成PCB损坏);也可以不用为了避免最麻烦的修理工作来拆除整个单元。鉴于高容量产品不断增加的复杂性和成本,以及环境指令(例如WEEE:报废电子电气设备指令)的实施,一个带有穿孔的返工接触区是一个值得认真考虑的选择。最后,如果有很多分开的PCB区域必须与外部屏蔽,或者相互之间需要隔离,以避免串扰问题,可以采用多模穴封平圈。

多模穴封平圈

  元件制造方法

  有很多种方法可以使用金属制造屏蔽壳,包括光化机(PCM)、激光切割、冲压,以及一些混合方法。选择方法的时候主要是考虑屏蔽壳的技术需求,最终的产量,项目对器件价格的限制。

  PCM实际上采用了和制造裸线路板的光化法同样的流程,不同之处在于采用金属片而不是铁壳的绝缘体。这个过程包括制造一个平口成型产品。采用CAD后,要先进行蚀刻和考虑弯曲余度,再采用两种光工具(一种用于金属的两面)用于标绘。两种工具刻划产品的外形的过程是一样的。刻划金属一个侧面的弯线,徽标,连接或者孔缝细节,两种工具采用的方法不同。金属片要先预涂光阻膜,然后暴露在光工具的紫外光下。不需要的光阻膜会被去除,以便于蚀刻。

  PCM有一些优点,加工和工具修改花费较低,整个过程所需要的时间较短。弯线可以被很精确的蚀刻出来,例如,135,90或者45度,如图7。整个过程没有毛边和金属应力,磁和其他金属特性不变。可以很方便的用于复杂的设计,产品有缝,轨道限界孔,徽标和其他细节不会增加最后的费用,这可以使设计者随意设计他们想要的东西。

精确的蚀刻

  一个可以用来替换PCM的选择是激光塑形。它用于规模生产小型金属外壳时,价格并不便宜,弯线的精度也不高。但在处理很厚材料的大型屏蔽壳时很不错,例如19英寸的齿条罩。

  纽扣和螺旋压力机可以简单地单面塑形,但是多面同时塑形和金属切割必须要用强力压力机。小型压力机可以用于手工操作一个成套冲模。大型压力机采用机器操作,可以处理更大,多级的加工。

  一个成套冲模由一对钻孔机和底座组成,当他们被压在一起就会在材料上打一个洞,或者把材料压制成想要的形状。钻孔机和底座可以移除,钻孔机可以在冲击过程中临时附在冲击工具的末端垂直上下运动。尽管屏蔽壳的材料相对较薄,仍然需要大压力机。因为生产电子产品的复杂结构需要指数级增长的压力加工。这些加工需要大型机床以得到巨大的力量,这种一个可以用来替换PCM的选择是激光塑形。它用于规模生产小型金属外壳时,价格并不便宜,弯线的精度也不高。但在处理很厚材料的大型屏蔽壳时很不错,例如19英寸的齿条罩。

  纽扣和螺旋压力机可以简单地单面塑形,但是多面同时塑形和金属切割必须要用强力压力机。小型压力机可以用于手工操作一个成套冲模。大型压力机采用机器操作,可以处理更大,多级的加工。

  一个成套冲模由一对钻孔机和底座组成,当他们被压在一起就会在材料上打一个洞,或者把材料压制成想要的形状。钻孔机和底座可以移除,钻孔机可以在冲击过程中临时附在冲击工具的末端垂直上下运动。尽管屏蔽壳的材料相对较薄,仍然需要大压力机。因为生产电子产品的复杂结构需要指数级增长的压力加工。这些加工需要大型机床以得到巨大的力量,这种线穿越了PCB表面的腔体分界面。对于多层PCB板,常用的设计是将PCB射频地放在外层,将信号走线限制在内层。


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PCB? 屏蔽腔? 光化机?

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