台湾佬娱乐网

PCBA大講堂:比較屏蔽罩直接SMT打件與后置的優缺點

time : 2019-08-16 09:13       作者:凡億pcb

比較屏蔽罩(shielding-can)直接SMT打件與后置的優缺點
這真的是個傷腦筋的問題,為了節省成本,研發單位最近開始要求要將【屏蔽罩(shielding-can/cover)】直接用SMT打在電路板上,我們以前都是先用SMT將屏蔽框(frame)或屏蔽夾(clip)打在板子上,過后再以人工方式安裝屏蔽罩(shielding-can/cover)于屏蔽框或屏蔽夾上的,這樣的好處是可以沿用原SMT制程來作業。
可一旦改成將【屏蔽罩(shielding-can/cover)】直接用SMT打在電路板上,就必須要更改SMT的作業流程,在爐前增加一站AOI來檢查因為屏蔽罩事先打件后所覆蓋住的零件焊錫,另外SMT工廠也反應說這樣可能會影響到焊錫的品質并增加維修的成本,因為維修時必須先將屏蔽罩移除。
 
將【屏蔽罩(shielding-can/cover)】直接用SMT打在電路板的優點
? 節省成本。這實在是個讓人難以抗拒的理由,這么一來就不需要屏蔽框(frame)與屏蔽夾(clip)的成本了。
? 只需要一次SMT打件的工時。如果使用屏蔽夾或屏蔽框都需要先打一件,然后在人工手動添加另一件,就是這個工時的節省。
? 有機會降低電路板過回焊爐的變形量,也有機會增強整機組裝后板子的抗變形量。因為屏蔽罩為剛性材料,視其厚度與結構而定,有機會起到支撐FR4電路板強化的效果,而且板子越薄其效果有機會越好。其實深圳宏力捷之前也有想過在容易發生BGA或電容(capacitor)因外力發生破裂的位置安裝一鐵條來強化板子的強度。
? RF的屏蔽效果比較好。根據深圳宏力捷以前的經驗,使用屏蔽框與屏蔽夾的效果大概差了2db,一般來說屏蔽罩直接打件與使用屏蔽框的效果差不多,當然這得看CAD布線工程師與RF工程師的功力了。
 
將【屏蔽罩(shielding-can/cover)】直接用SMT打在電路板的缺點
? 必須增設回焊爐前AOI,增加一個工位站,也會增加一點點工時成本。否則回焊爐后在屏蔽罩下面的所有零件都無法使用AOI來確認焊接品質。不過有些公司不論是否將屏蔽罩直接打件都設有爐前/爐后AOI。
? 可能影響焊接品質。這是因為屏蔽罩為一半封閉空間,現在的回焊爐都是才用熱風循環的加熱方式,如果回焊爐的溫區曲線(profile)或爐區較少者,其熱傳遞效果不佳時,屏蔽罩內部的零件可能會有空焊、立碑及短路的風險,所以在直接打件的屏蔽罩內部不建議擺放BGA或QFN這類需要精淮控制溫度的零件。
? 屏蔽罩的焊接品質不易管控。視屏蔽罩的大小,越大的屏蔽罩,其焊接的共面度(Co-planarity)/平面度(Flatness)越難管控,但一般SMT的鋼板厚度只有0.10mm,最多到0.127mm,再加上電路板過回焊時的變形量,所以一般都會要求直接打件屏蔽罩的共面度要在0.1mm以下以確保其焊接效果。
? 會影響到測試的檢出率。因為屏蔽罩通常會覆蓋住一大片的電路板與零件,所以在回焊爐后無法再使用AOI來檢查其焊接的效果,雖然可以使用爐前AOI來事先確認,但很多缺點都是在回焊爐內發生的,另外也不能在屏蔽罩內側放置測試點(Test-Point),因為無法扎針,所以一定會影響到ICT的測試檢出率。當然你也可以跳過ICT這個步驟,但后果自負咯!
? 電路板將會變得不易維修。這是工廠端會頭痛得問題,如果屏蔽罩內的零件有問題,維修的時候就得把屏蔽罩移除,可通常移除的屏蔽罩一定都得報廢,因為無法在焊接上去,因為屏蔽罩不容易移除,通常都會先撬開一個口子后剪掉,也就是破壞掉屏蔽罩才能徹底移除它,維修后還得再拿一個新的屏蔽罩手動焊接上去,費時又費工,一般大概得花15-20分鐘才能搞定一個屏蔽框的移除及焊接作業。而且這樣的作業以后如果出個品質問題或是在市場上出問題,大概都是整塊組裝電路板(PCBA)報廢,因為根本沒得修。
 
底下是比較屏蔽罩(shielding-can/cover)】直接SMT打件與使用屏蔽夾(shielding-clip)的成本與維修成本計算
把屏蔽罩直接SMT打件(Shielding-can directly mount)當成一件式零件,把屏蔽夾(Shielding-clip)或屏蔽框(Shielding-frame)+屏蔽罩(Shielding-can)當成兩件式零件。
如果你問深圳宏力捷這個工時價格是如何計算出來的,總之就是(所花費的工時 x 工廠時薪),詳細的就不能給你了。
(美金計價) 一件式 二件式
后段組裝動作工時費用
0 0.0253
維修工時費用(假設維修率為0.2%)
0.0065 0
維修材料報廢費用(假設報廢率為0.4%)
0.0002 0
小計
0.0067 0.0253