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蔡司工业测量:你的手机信号差,是不是因为…

国际金属加工网 2022年05月09日

自1983年摩托罗拉发明的第一部便携式手机至今,移动通讯打开的新世界让我们不断惊艳。后期,随着用户需求的不断变化,手机产业快速迭代——从初的简单通讯,到移动办公与娱乐,人类正在享受着这小小的智能设备带来的安全感和满足感。

当然,新一代通讯技术的出现也同时在推动着电子行业往各方面突破,诸如主板工艺、天线设计、中框功能、电池续航、对供应链的把控力等等。

今天我们就来讲讲手机中框——手机前面板和后盖中间衔接区域,也可理解为一部手机的“骨架”。苹果的中框主要涉及铝合金与不锈钢两种材质,在手机质感与强度上可以有所担当。Oppo则在去年11月发布消息称,正在尝试液态金属材质的手机中框,以期实现“减重”及有效减少电磁干扰,带来更佳的信号体验。通常,手机中框厂商在生产完中框后会进行中框与玻璃后盖的贴合,即Housing,然后发往下游组装厂完成※后试验装配和包装(Fatp)。

那手机中框目前扮演着怎样的角色?你试着拿掉你的手机保护套,先看一下手机中框四周的那些断点,数量是3个?4个还是5个?或者更多?

这些断点的作用是把金属中框分为不同的天线,手机的射频信号主要靠天线来接收和发送。当然手机远不止一个信号,随着通讯频段的不断变迁(从2G到5G)以及信号类型的多样化(包括蓝牙、WiFi、GPS、5G、LTE信号等的连接),同时,每个天线组件还尺寸各异,为了满足在手机内部塞下这么多信号组件,所以厂商在设计手机时会将金属中框以注塑的方式分割成不同的尺寸用来塞下这些天线——即断点处理。

一个手机中框通常经历:

1. CNC加工-铣出中框大致模样,完成中框外形,再进行局部精铣,完成各种孔位。

2. 进行“清洗-去毛刺-再清洗”处理。

3. 完成后进入下一道工序-注塑。目前,市场上※流行的手机纳米注塑用塑胶当属PBT。同时,这一步也是手机中框中的关键一步。

以5G频段的智能手机为例,会采用大规模MIMO技术,这就需要新增大量的天线,而金属材质会对信号产生屏蔽及干扰,所以手机后盖去金属化将是大势所趋。目前手机后盖材质正在从金属转向玻璃、陶瓷和塑胶。玻璃、陶瓷均不能作为支撑结构件,所以需要金属中框来发挥支撑作用,中间则用塑胶来连接,这就用到了目前市面上流行的纳米注塑工艺。

拆解一部时下流行的智能手机,可以看到,在中框结构里边角部位经过了纳米注塑与金属加厚,加入了抗跌落设计,同时为了保证元件的合理摆放,如大量天线的断点处理,防滚架表面则经过了复杂的注塑与CNC切割工艺。

这些不同工艺混合、且细微之处,也对测量提出了挑战。譬如,天线之间需要有足够的宽度以保证通信质量,所以注塑条的宽度控制尤为重要。客户希望能够对这个宽度进行测量,并且能够确保较好的重复性以保证测量的可靠。由于该位置位于注塑条内部,所以常规的手段无法进行测量。

针对此类问题,蔡司高精度X射线系统ZEISS METROTOM系列能够有效应对。通过ZEISS METROTOM对产品进行扫描可以获得其三维体积数据及其二维切片图,不仅可以得到外部可见的三维数据,更可以获取内部不可见的三维数据。根据X射线的特性,不同密度(原子序数)在图像上会显示为不同灰度,由此可将注塑条和金属边框清楚地分开,并对金属框之间的距离进行精准地测量。

除此外,蔡司工业质量解决方案还能贯穿消费电子行业从设计及研发到量产的全流程,无论需要材料分析(失效分析)、模具开发(逆向工程)、过程参数优化(缺陷分析)、首件检测(尺寸测量),还是装配控制及生产过程控制等(智慧质量软件),总有一款解决方案是为您独身定制。

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原文链接

( 蔡司工业质量解决方案 )

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