手機屏蔽蓋假焊解決措施?

這是在網路上看到的問題,關於屏蔽蓋假焊解決措施。其問題應該也是許多生產手機板或是生產RF產品會遇到的問題,所以我就把個人經驗在這裡分享,大部分的內容也都可以在我的部落格中找到相關的議題,長期看我格子的朋友就跳過這篇文章吧。(以上照片為類似案例而非本文章的問題案件)

問題點:屏蔽框假焊、空焊

許多手機板都需要使用屏蔽罩(蓋),這對SMT工藝是一大挑戰,因為稍一不小心就會出現假焊、空焊的問題,通常的解決方法是將鋼網開孔外擴,開大一點,目的是增加錫量,而這樣確實也起到一定改善的效果,但是卻無法克服屏蔽框有高度差的問題。或是採用階梯式局部加厚鋼網(step-up/step-down)來增加錫量,但階梯鋼網對鄰近的小零件卻有致命的影響,容易造成小零件連錫、焊接短路的問題。

想請問這類問題還有什麼解決措施,還有可能是其它的原因嗎? (手機板涉及到0.4mm Pitch BGA、0201類件,鋼網厚度0.1mm)。







回答及可能的解決方案:

採用屏蔽罩解決RF干擾問題時通常同時使用屏蔽框(frame)及屏蔽罩(can/cover),但是有些公司為了解省材料成本,會直接省掉屏蔽框,而直接採用屏蔽罩,但是這樣有非常多的缺點,因為打了屏蔽罩以後就看不到其下面的零件了,所以執行時必須要對SMT的製程品質很有信心才行,否則一但發現問題將很難維修,因為必須要解焊屏蔽框;而且打了屏蔽罩以後就無法對其做AOI(自動影像辨識)及ICT(線路測試)的檢測,在品質管控上也少了一道保證程序。

個人認為比較好的方法是採用屏蔽夾(clip)的方案,用屏蔽夾來取代屏蔽框,然後在人工加屏蔽罩,這樣不但方便維修,也比較容易管控品質,價錢也比屏蔽框便宜。(相關文章: 介紹使用屏蔽夾來取代屏蔽框(SMT shielding can clip))

如果還是堅持只使用屏蔽框直接焊接,個人認為採用【階梯式鋼板】的效果有限,因為手機板通常都是零件密度很高的板子,礙於階梯式鋼板會對其鄰近的零件增加過多錫量致造成零件短路問題,所以不能使用厚度差過大的階梯式鋼板,這麼一來錫量的增加就有限,有時候反而製造出更多問題。

以下提供幾個可以改善屏蔽框吃錫能力的經驗,以供參考: 

  1. 屏蔽框吃錫如果要好,首先必須要求屏蔽框焊點的平整度(coplanarity),最好嚴格控制在0.1mm以內,甚至要更小,因為一般的錫膏鋼網的厚度大概只有0.10~0.12mm而已。這點對屏蔽框的製造商是一大考驗。
  2. 可以在容易空焊的地方局部採用預成形錫片(preforms)來增加錫量。
    (相關文章:
    增加焊錫量的另一選擇 ─ Solder preforms (預成型錫片))
  3. 在錫膏印刷後增加錫膏檢查機,重點檢查錫膏量,做到是先預防。
  4. 使用回流焊過爐載具(carrier/template)以固定PCB,用來防止PCB受熱變型造成吃錫不良。過爐載具的費用不便宜,而且一個爐子至少要有25以上的載具才能維持一條SMT線正常運轉,包括在爐子內以及待轉備用的數量,更重要的是至少得增加加一個人力來處理過爐載具。

如果你有更好的方案,也歡迎留下您的寶貴意見。


延伸閱讀:
合成石過爐托盤(Reflow carrier)
step-up & step-down stencil 階梯式鋼板局部加厚/打薄
屏蔽框(Shielding frame)設計與生產注意事項


訪客留言內容(Comments)

要預防第4點最好的方法是在PCB layout的時候屏蔽框盡量不要lay在PCB中央的位置,若是多連板屏蔽框盡量朝板邊處,才比較不容易因為PCB變形導致屏蔽框局部空焊的問題!!


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