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田爽

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鼠标设计生产问题和解决方法

1.PixArt Sensor 一般設計、生產常見問題
1.1機構尺寸設計超出規格值導致滑鼠畫線不良、過面數量減少、DPI 偏差等。為了滿足物距和像距的設計值,對機構高度進行了限制,限制重點尺寸如下:

A.   Lens 下表面到桌面的高度=2.4±0.10mm
B.   PCBA 上表面到桌面高度=7.45±0.14mm
C.   Sensor 上表面到桌面高度=10.65±0.17mm  




另針對使用 PixArt Specula Lens,要求下蓋下表面到桌面高度=0.30±0.10mm





注意事項:
  • 由於組裝前後尺寸有差異,上述尺寸要求均為組裝後的尺寸
  • 考慮累積公差,如 Lens 下表面到桌面高度偏下限=2.30mm,PCBA 上表面偏上限=7.59mm, Lens 厚度正常=5.05mm,說明 PCBA 被抬起, Lens 和 Sensor 之間有縫隙=0.24mm
解決方法:修正尺寸在規格內,並考慮累積公差

1.2  VDDx 的 Noise 超出 100 mV,引起 Sensor 某些面不能進入睡眠模式,或者畫線不良,或 者無法識別等。造成 Noise 超出 100 mV 的原因:

A.       DC-TO-DC 的 Noise 造成,如下圖 Noise=500 mV


解決方法:更換 Noise 較小的 DC-TO-DC

B. 因缺少 VDDA,VDDQ 上電容 Noise 超出規格
解決方法:加上 VDDA,VDDQ 上電容。

C. 因大型設備(如生產傳輸帶)工作影響電腦供電,造成電腦電源 Noise 偏大
解決方法:對大型設備單獨供電,或更換影響電源較小的設備。

1.3  Lens 不良導致滑鼠畫線不良、過面數量減少、DPI 偏差等
Lens 主要有以下幾個問題:

A.    Lens 尺寸不符合 PixArt sensor 設計要求。
解決方法:修正 Lens 尺寸,或使用符合 PixArt sensor 設計要求的 Lens

B. Lens 鏡頭有氣泡,影響光路
解決方法:優化 Lens 成型條件,或挑選 Lens,換取沒有氣泡的 Lens

C. Lens 透光性不好: 由於 Lens 透光性不好,導致 PixArt Sensor 成像品質低於 40,部分色纸不能过
解決方法:換取透光性能較好的 Lens

D. Lens 鏡頭曲率公差較大,致使 DPI 偏差
解決方法:修正 Lens 曲率,或換取曲率正常的 Lens

1.4  LED 品質不佳導致滑鼠畫線不良、過面數量減少等
LED 常見問題如下:

A. LED 發光角度小於 30°,當 LED 歪斜時出現畫線不良、過面數量減少
解決方法:換取發光角度大於 30°LED,或修正歪斜 LED 位置

B. LED 光場出現暗斑,下圖是正常的光場圖

  

C.LED 位置歪斜導致畫線不良
解決方法:在使用燈罩固定 LED,或焊接 PCBA 後目檢 LED 是否角度正確

1.5  EMI 測試資料不能達到客戶要求。EMI 產生的原因:
  • PCB layout 因電路/結構限制沒有充分考慮 EMI
  • 滑鼠屏蔽線效果不佳
  • 主控 IC 控制方法不佳,易產生 EMI
解決方法:
  • 重新 Layout PCB,優化走線,比如 D+,D-同步走線,接更大片的地線
  • 修改電路在 D+,D-,VCC 上增加 bead 抑制 EMI
  • 換取屏蔽效果更好的線材,或加磁環
  • 優化主控 IC 控制方法,抑制 EMI
1.6  ESD 測試要求達不到客戶要求
ESD 不能達到 Class B 的情況主要出現搭配額外 MCU 時,MCU 程式不能偵測到 Sensor 死掉後復位

解決方法:
  • 在 MCU 裡增加 Sensor 重定程式
  • 減少機構縫隙,在縫隙處貼麥拉片
1.7  滑鼠在生產的過程中 Sensor 內部進異物,遮擋到感光區造成畫線不良

異物的成分最常見為助焊劑,板削,如下圖
板削污染如下:

   

助焊劑污染如下:

     

解決方法:
  • 在維修產品時,需要用貼紙貼住 Sensor 火山口。
  • 在存放和運輸 PCBA 時,避免堆積,並需用貼紙貼住 Sensor 火山口。
  • 在排工位時,把撕保護膜和卡 PCB 入下蓋的工位安排同一人做,儘量減少 Sensor 被污染的可能性,如跟不上生產線作業平衡時間,可安排兩個同樣工位。
  • 在過波峰焊時,管控波峰焊助焊劑噴量和壓力,隨線品管定時點檢,避免助焊劑滲入 Sensor 。
  • 在過波峰焊時,使用防焊膠帶擋住 Sensor,避免助焊劑滲入 Sensor,方法如下:

取防焊膠帶,將防焊膠用刀片割成如下圖所示大小(以能貼滿挖孔為原則),取加工好 之防焊膠帶,將防焊膠帶貼於如下圖所示位置(需注意要貼正無漏縫)。

* 注意:防 flux 用貼布必須選用可耐高溫 260 度至少 10 秒鐘

  

  

1.8 組裝 Mouse 過程中,漏撕火山口保護膜,造成畫線不良

未撕掉保護膜 PCBA 如下圖




解決方法:建議生產線管控投入數量和黃色小貼紙的對應數量  鼠标設計/生產問題及解決方法(Sensor 部分)

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