民生用電子機器が高周波化、薄型化、そして高密度実装へと進むにつれ、EMIの問題はもはやアンテナやRFチップに限定されなくなりました。現実世界の多くのケースでは、根本的な原因は小さいながらも重要な部品、すなわちSMTガスケットにあります。
Konlida は、 52 件の消費者向け電子機器プロジェクト (2024 ~ 2025 年)を検討した結果、厳しい真実を特定しました。
大量生産中の SMT ガスケット障害の 80% 以上は、材料の欠陥ではなく、隠れた PCB 設計エラーが原因です。
これらの問題は試作段階で表面化することはほとんどなく、立ち上げ時、落下試験時、または熱老化時に発生し、多くの場合、修正ごとに 100,000 米ドルを超える再設計コストが発生します。
多くのエンジニアリング チームは、正確な位置合わせと均一な圧縮の必要性を無視して、SMT ガスケットに金属スプリング パッドの設計をそのまま再利用しています。
Konlida のSMD-G-KLD シリーズの検証済みテストに基づくと、正しいパッド形状が不可欠です。
| SMTガスケットモデル | パッド幅(mm) | パッド長さ(mm) | ギャップ(mm) |
|---|---|---|---|
| SMD-G-KLD-3-3-2-R | 3.3 ± 0.1 | 2.3 ± 0.1 | 1.0 ± 0.1 |
| SMD-G-KLD-4-4-3-R | 4.3 ± 0.1 | 3.3 ± 0.1 | 1.0 ± 0.1 |
一般的な故障メカニズム
隙間が小さすぎる → はんだの吸い上げがガスケットベースを覆う → 接地経路が中断される
ギャップが大きすぎる → ガスケットの位置ずれ → 接触抵抗が50%以上変動
システムレベルの接地戦略については、
PCB EMIシールド:ポイント保護からシステムレベルの分離まで
https://www.konlidainc.com/article/pcb.html
次のような誤解が広く残っています。
「圧縮率が高いほど、接触が良くなります。」
実際には、過度の圧縮はシリコンベースの SMT ガスケットに永久的な損傷を与えます。
| パラメータ | 誤った実践 | 推奨設計 |
|---|---|---|
| 圧縮比 | >40% | 25~30% |
| 結果 | リバウンド <60%、寿命が短い | リバウンド >90%、>10万サイクル |
| 検証 | なし | 20%圧縮@70°C × 100時間 |
測定データ
35%圧縮でリバウンドは72%85°C / 85%RHで500時間後。
28%圧縮ではリバウンドは残った93%同じ条件下で。
この機械的安定性は、高周波デバイスにおいてSMT ガスケットが接着性導電性フォームよりも優れている主な理由です。
もっと詳しく知る:
SMTガスケット | 電子機器向けのコンパクトかつ強力なEMI保護
https://www.konlidainc.com/article/smtgaskets.html
SMT ガスケットは静的接地コンポーネントであり、動的ショックアブソーバーではありません。
折りたたみ可能なヒンジゾーン
ラッチまたはスナップフィット領域
バッテリーのスライド経路
スマートフォンコーナー(落下衝撃の高いゾーン)
シールド缶の内面
カメラモジュール固定フレーム
USB / FPCコネクタ近くのグランドパッド
設計の経験則:
平坦な表面 · 安定した構造 · 静的荷重
このルールを無視すると、断続的な接地につながることが多く、信号のドロップアウトや Wi-Fi の不安定さなどの問題に直接影響します。
関連分析:
携帯電話やタブレットが信号や Wi-Fi を失い続けるのはなぜでしょうか?
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5G、Wi-Fi 6E、そしてマルチGHz時代においては、接地インピーダンスが第一の変数となります。わずか0.01Ωの増加でも、EMIシールド効果が大幅に低下し、PCB全体のノイズ結合が増幅される可能性があります。
適切に設計された SMT ガスケットは次のような利点を提供します。
安定した低接触抵抗
生産バッチ全体にわたって一貫した接地
自動SMTアセンブリとの互換性
リフロー、経年劣化、振動後の長期信頼性
「GHz帯の信号を保護するには、多くの場合、許容誤差を0.1mm以内に抑えることが重要です。私たちは厳しい要件を恐れるのではなく、チームがこうした隠れたルールを認識していないことを懸念しています。」
PCB レイアウトまたはシールド設計を送信すると、Konlida の FAE チームが48 時間以内に SMT ガスケットの配置と圧縮に関する推奨事項を提供します。
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