ハイエンド電子機器の製造において、電磁干渉(EMI)対策は「設計後の修正」から「設計レベルの戦略」へと移行しています。HuaweiやXiaomiといった大手ブランドが、より薄型で高周波のデバイスを推進するにつれ、信頼性が高く製造性に優れたEMIシールドの需要が急増しています。
様々なソリューションの中でも、 SMTガスケット( SMT EMIガスケットまたはSMT導電性フォームとも呼ばれる)は、精密グラウンディングを実現する上で重要な役割を果たしています。従来の粘着剤付きフォームとは異なり、SMTガスケットは自動実装向けに設計されており、安定性、再現性、そして大量生産SMT組立ラインとの互換性を備えています。
SMTガスケットソリューションは多くの利点を備えているものの、多くのメーカーから、SMTガスケットソリューションを採用した際に、位置ずれ、剥離、あるいは接合不良が頻繁に発生するという報告があります。多くの場合、問題は実装装置ではなく、材料の選択とDFM設計にあります。
Konlidaの記事「SMTガスケットの精密実装技術:リフローはんだ付け互換性とマイクロストレス制御」で強調されているように:
「マウントが効果的にマウントされるかどうかは、マウントされるかどうかよりも重要です。」
この原理は、SMT ガスケット統合に直接適用されます。
従来の粘着フォームはトレイまたはバルクで供給されるため、高速ピックアンドプレースシステムには対応していません。SMTグレードのガスケットは、スムーズな供給を確保するために、テープ&リール包装を使用する必要があります。
Konlidaのカスタマイズされたキャリアテープ設計は、各ガスケットを個別に密閉し、防塵、帯電防止、圧縮保護を実現します。テストでは、リールベースの梱包によりフィーダーの詰まり率が90%以上低減することが示されています。
感圧接着剤(PSA)は、リフローはんだ付け時に炭化したり粘着力を失ったりして、剥がれが生じることがよくあります。一方、熱活性化型接着剤は室温では非粘着性を維持し、リフロー時の熱活性化によって強固に接着します。
消費者向け電子機器のクライアントは、熱活性化接着剤に切り替えた結果、リフロー後のガスケット剥離が 7% から 0.3% に減少し、やり直しコストが大幅に削減されました。
寸法精度は実装信頼性に直接影響します。ガスケットの幅がPCBのグランドパッドを超えると短絡の危険性があり、狭すぎると接触不足によりインピーダンスが上昇します。
Konlida は±0.1mm のダイカット精度を提供し、 SMT ガスケットと接地パッド間の完全な位置合わせのために PCB 設計者に 0.2~0.3mm の許容差を残すことを推奨しています。
SMT ガスケットの統合を成功させるには、材料、構造、プロセス全体の調整が必要です。
Konlida のエンジニアは、主力スマートフォン プロジェクトにおいて、導電性フォームからの過剰な反発力によって PCB の微小変形が発生し、局所的なシールド障害につながることを発見しました。
解決策:
フォーム密度を調整して圧縮応力を軽減する
局所的な応力集中を避けるため配置順序を最適化する
リフロー後にインピーダンス検証を追加
結果: 初回通過歩留まりが 99.6% に向上し、EMI 関連の再作業はゼロになりました。
製品サイクルの短縮と人件費の上昇に伴い、自動実装はもはや必須となっています。CCIDコンサルティングによると、中国のSMTガスケット市場は、折りたたみ式スマートフォン、ARグラス、車載コントローラーの牽引により、2024年に37%成長すると予想されています。
Konlida は現在、以下を含むフルスタック SMT ガスケット ソリューションを提供しています。
カスタムリールパッケージ
熱接着統合
DFM設計サポート
リフロー後のインピーダンス検証
「当社は単に材料を交換するのではなく、お客様の EMI プロセス フローの再構築を支援します」と Konlida の SMT プログラム リーダーは述べています。
スマート製造の時代において、 SMT EMIガスケットは「手動アクセサリ」から、プログラム可能で自動化対応のコンポーネントへと進化しています。材料特性を製造ロジックに組み込むことでのみ、メーカーは再現性とコスト効率に優れたEMI制御を実現できます。
次回、生産ラインで小さな SMT 導電性フォームを目にしたときは、それが単なる接地ではなく、設計と製造可能性の間にある目に見えない橋渡しになっていることを思い出してください。
SMT ガスケットを PCB スタックアップ戦略と統合する方法の詳細については、以下を参照してください。
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