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蔡司工业测量:你的手机信号差,是不是因为?

日期: 2022-07-11 14:36:44
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 自1983年摩托罗拉发明第一部便携式手机以来,移动通信所开启的新世界不断让大家惊叹。后期,随着用户需求的不断变化,手机行业迭代迅速——从一开始的简单通讯,到移动办公、娱乐,人类正在享受这种小巧的智能设备带来的安全感和满足感。


当然,新一代通信技术的出现也在推动电子行业在各个方面取得突破,比如主板技术、天线设计、中框功能、续航、供应链的控制等等。


今天大家就来说说手机的中框——手机前面板和后盖的连接区域,也可以理解为手机的“骨架”。苹果的中框主要涉及铝合金和不锈钢,可以起到手机质感和强度的作用。Oppo在去年11月宣布正在尝试液态金属材质的手机中框,以达到“减重”并有效降低电磁干扰,带来更好的信号体验。通常手机中框生产出来后,厂商会把中框贴在玻璃后盖,也就是外壳上,然后送到下游的组装厂,完成后测组装封装(Fatp)。


手机中框目前起什么作用?试着把手机壳拿下来,先看看手机中框周围的断点。数字是3?四个还是五个?或者更多?

这些断点的作用是将金属边框分成不同的天线,手机的射频信号主要通过天线接收和发送。当然,手机远不止一个信号。随着通信频段的不断变化(从2G到5G)和信号类型的多样化(包括蓝牙、WiFi、GPS、5G、LTE信号等的连接。),同时每个天线组件的尺寸也不一样。为了在手机内部装下这么多的信号元件,厂商会通过注塑的方式将金属中框分割成不同的大小来塞住这些天线——也就是断点处理。


手机的中框一般会经过:


1.数控加工——铣出中框的大致形状,完成中框的形状,然后进行局部精铣,完成各种孔位。


2.进行“清洗-去毛刺-再清洗”处理。


3.完成后,进行下一道工序——注塑。目前,PBT是市场上流行的手机纳米注塑塑料。同时,这一步也是手机中框的关键一步。


以5G频段的智能手机为例,它将采用大规模MIMO技术,需要大量的新型天线,金属材质会屏蔽和干扰信号,因此手机后盖去金属化将是大势所趋。目前手机后盖的材质正在从金属向玻璃、陶瓷、塑料转变。玻璃和陶瓷不能作为支撑结构,需要金属中框起到支撑作用,中间部分用塑料连接,利用了市面上流行的纳米注塑工艺。

拆解一款流行的智能手机,可以看到中框结构的边角经过了纳米注塑和金属加厚,并加入了防摔设计。同时,为了保证元器件的合理放置,比如大量天线的断点处理,防侧倾架的表面经过了复杂的注塑和CNC切割工艺。


这些不同的过程是混合而微妙的,这也给测量带来了挑战。例如,天线需要有足够的宽度来保证通信质量,因此注塑条的宽度控制就显得尤为重要。客户希翼能够测量这一宽度,并确保良好的可重复性,以确保测量的可靠性。由于该位置位于注塑条内部,无法通过常规手段测量。


针对此类问题,蔡司METROTOM系列蔡司高精度X射线系统可以有效应对。用蔡司METROTOM扫描产品,可以获得3D体数据及其2D切片,不仅可以获得外部可见的3D数据,还可以获得内部不可见的3D数据。根据X射线的特性,不同的密度(原子序数)会以不同的灰度显示在图像上,这样就可以清晰地将注塑条和金属框分开,并可以精确地测量金属框之间的距离。

此外,蔡司工业质量解决方案还可以贯穿消费电子行业从设计和R&D到量产的全过程。无论您需要材料分析(失效分析)、模具开发(逆向工程)、工艺参数优化(缺陷分析)、首件检验(尺寸测量),还是装配控制和生产过程控制(智能质量App),总有一款解决方案可供您定制。

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