PCBA大讲堂：屏蔽框设计与生产注意事项

深圳宏力捷第一次接触屏蔽框(Shielding frame)、屏蔽罩(Shielding can)的时候，不论是设计或生产着实都吃了不少苦头，因为我们找的配合厂商也是第一次制作屏蔽框及屏蔽罩，所以品质上一直无法达到SMT的要求，而且还常常发生屏蔽框变形而造成焊接不良等情形。

经过了一段时间的摸索、持续性的设计变更与改善后，才渐渐发现要如何设计、制作、及包装屏蔽框，使其不再有平整度(Coplanarity)的问题，也可以顺利使用SMT的吸嘴(nozzle)来打件。

忘了说明这「屏蔽框」的作用是为了要屏蔽电磁干扰(EMI)，它的目的有二，一是为了防止外来的杂讯干扰，一般用在无线通讯的板子上，尤其是手机的讯号；二是为了避免本身所产生的电磁干扰影响到别的电子设备(EMC)或造成人体负担。

屏蔽框的材质选用

一开始我们选用的屏蔽框材质为 SPTE 0.3mm 的「马口铁」，也就是俗称的「洋白铁」，就是那种两面镀锡的钢板，一般用在罐头上面，可是这种材质比较硬，厂商说很难达到0.1mm的平整度(Coplanrity)要求，因为SMT的钢板厚度有的开在0.10mm及0.127mm，所以希望屏蔽框的平整度可以作在0.1mm以内，当然也可以使用局部加厚钢板来增加锡量，但还是希望屏蔽框本身的能力可以提昇，这样才能达到生产良率提昇。

后来我们改用 C7521R，俗称「洋白铜」，是一种铜镍合金，铜(66%)、锰(0.5%)、镍(19.5%)、还有少量的锌，其色泽呈银白色、韧性高、具延展性，有一定的强度、稳定性也好，而且耐疲劳性、耐腐蚀性也非常良好，重要的是也适合冲压加工。

基本上 C5721R 比 SPTE 容易二次加工整平，所以厂商极力推荐这种材质，更重要的是也可以吃锡，只是价钱稍微贵了一点点。
 

屏蔽框的设计

屏蔽框的设计除了要考虑功能性之外，也得顾虑是否可以符合PCBA工厂生产，尤其是要让它可以符合SMT的自动生产。所以设计上还得考虑冲压成型整平后，如何让屏蔽框不会因时间流逝所产生应力释放而变形。

为了符合SMT的自动生产，屏蔽框上必须设计一个4mm直径大小的区域为于整个屏蔽框的重心位置，让SMT机器的吸嘴可以取放屏蔽框，如果这个重心的位置偏移太多，SMT机器在取放时屏蔽框时就容易偏斜，旋转时也容易有甩件的风险，这些都会降低SMT机器的使用率。

另外，为了强化屏蔽框的结构，一般我们会增加屏蔽框转角处的材料，因为应力容易残留于转角，时间久了就会释放出来。 

在情况允许的时候，也可以考虑在屏蔽框边缘增加长条形的开口，以利二次加工时的整平作业，否则随着屏蔽框的尺寸设计越大，二次加工时就越不容易整平，但这点必须要配合包装，因为有缺口的地方结构就会比较脆弱，如果需要人工操作时，所有会因为不小心碰撞到这些地方，都有机会产生弯曲变形，还是得小心应对。
 

屏蔽框的卷料包装

如果你给SMT工程师选择，10个有11个会选择「卷带料(tape-on-reel」)包装，而不选「托盘料(Tray)」包装，就深圳宏力捷的瞭解是托盘料比较难管控打件的品质，而且还必须使用硬托盘，PVC的软托盘因为容易扭曲屏蔽框，所以较不易控制控制取件时的精淮度。

如果要把屏蔽框包装成卷带，必须注意到卷带的半径，尤其是内半径，因为最内圈的地方，半径越小，屏蔽框就越容易被弯而折造成平整度不良，而且越大的屏蔽框，所需要的内半径就要越大。

另外还要留意，卷带包装是否由冲压厂商自己包装，如果是委外包装，那么产品有问题时，责任会很难理清楚。