카메라 모듈 EMI 실드 스탬핑: 0.15mm SUS304, 딥 드로잉, 월 500만 개
카메라 모듈 EMI 실드는 두 손가락으로 휘어질 정도로 얇은 스테인리스 드로잉 컵입니다. 0.15mm 두께에서 SUS304는 스마트폰 카메라에 필요한 차폐 성능을 제공하지만, 공구가 잡을 수 있는 여유도, 다이가 밀어낼 수 있는 여유도 거의 남기지 않습니다. 여기에 월 500만 개를 곱하면 이 부품은 더 이상 도면이 아니라 공구 수명과 일관성의 문제가 됩니다.
프로젝트 배경 & 과제
선전의 한 소비자 가전 OEM은 플래그십 카메라 모듈용 차폐 캔이 필요했습니다. 이 실드는 이미지 센서와 그 구동 IC 바로 위에 위치하므로, 모듈 주변의 전자기 간섭을 차단하면서도 휴대폰 내부 적층을 방해하지 않을 만큼 낮아야 합니다. 기존 공급업체는 평평한 벽면은 처리했지만 딥 드로잉 코너를 유지하지 못했습니다. 드로잉 후 바닥 필렛에 미세 균열이 나타났고, 컵 전체에 걸쳐 도금 두께가 흔들려 최종 검사에서 간헐적인 차폐 불량으로 이어졌습니다.
재료는 0.15mm SUS304 스테인리스 강으로, 성형성 때문이 아니라 차폐 성능과 내식성 때문에 선택되었습니다. SUS304는 빠르게 가공 경화됩니다. 드로잉 패스마다 항복 강도가 상승하고 잔류 연성이 떨어지므로, 두꺼운 소재에서 한 번에 깨끗하게 성형되는 컵도 동일한 형상을 0.15mm에서 시도하면 코너에서 균열이 발생합니다. 도면은 컵 깊이 2.5mm ±0.03mm, 전체 높이 ±0.05mm, 균열 없는 바닥 필렛, 1-2µm의 균일한 전해 니켈을 요구합니다.
목표 생산량은 프로그레시브 다이에서 월 5,000,000개였습니다. 이 속도에서는 공구 마모와 갤링이 더 이상 정비 항목이 아니라 공정 전체의 문제가 됩니다. 0.15mm 스테인리스는 다이 강과 빠르게 갤링되며, 거칠어진 드로잉 반경 하나만으로도 성형 대신 파단이 발생합니다. 이렇게 얇은 스트립을 늘어나거나 접히지 않게 고속 스트로크로 처리하는 것이 문제의 나머지 절반이었습니다.
차폐 성능이 이 부품의 존재 이유이지만, 가장 먼저 실패하는 것은 드로잉 형상입니다. 바닥 필렛의 균열은 차폐 누설이자 휴대폰 내부의 이물 조각 원인이므로, 고객의 수입 검사는 어떤 균열도 재작업 대상이 아닌 불합격으로 처리했습니다. 실드 풋프린트도 약 6mm 정사각형으로 작아서 컵의 모든 공차가 비례적으로 타이트합니다.
BQUQ 공정 솔루션
당사의 접근 방식은 딥 드로잉을 프로그레시브 다이에서 완만한 패스로 분할하고, 갤링 저항성을 위해 공구를 설계하며, 하나의 연속 라인에서 저응력 니켈 도금으로 마무리하는 것입니다.
프로그레시브 다이 & 다단 드로잉
컵은 한 번이 아니라 네 단계로 드로잉되며, 각 단계는 깊이의 통제된 일부만 제거하여 재료가 성형 한계에 도달하지 않도록 합니다. 드로잉 반경은 0.15mm 벽 두께에 비해 충분히 크게 설정하고, 블랭크 홀더 힘은 스테이션별로 조정하며, 중간 응력 완화 단계에서 최종 드로잉-투-사이즈 전에 연성을 회복시킵니다. 파일럿 홀은 모든 스테이션을 관통하여 첫 성형부터 최종 트림까지 동일한 데이텀에서 부품이 위치 결정됩니다. 0.15mm 스테인리스는 연신율이 제한적이므로 블랭크를 넉넉하게 잡고 최종 트림은 마지막 드로잉 후에 수행하여, 이미 한계에 가까운 재료를 어떤 스테이션도 억지로 늘리지 않게 합니다.
초박형 스트립 핸들링 & 갤링 제어
0.15mm 스트립은 폐루프 장력 제어로 공급되어 스테이션 사이에서 늘어나거나 좌굴되지 않습니다. 드로잉 영역의 다이 표면은 저마찰 코팅을 적용하고, 클리어런스는 탄소강 기준에서 차용하지 않고 스테인리스 전용으로 설정하며, 전용 윤활 및 스트립 세정 스케줄로 드로잉 컴파운드가 마모 파편을 반경 밖으로 운반하도록 합니다. 이것이 월 100만 개가 아니라 월 500만 개에서도 파단 없는 코너를 유지하게 하는 비결입니다. 스트립 장력은 연속 모니터링되며 편차 발생 시 프레스가 이를 통과하지 않고 정지합니다. 이 두께에서 늘어난 스트립은 눈에 띄게 변형되기 훨씬 전에 공차를 벗어나기 때문입니다.
전해 니켈 도금
성형 후 부품은 세정되고 1-2µm의 전해 니켈로 도금됩니다. 전류 분포는 드로잉 벽과 바닥 필렛 전체에 두께가 균일하게 유지되도록 배치하고, 공정 순서는 얇은 스테인리스 벽을 취화시킬 수 있는 수소 흡수를 피하도록 조정합니다. 두께와 피복은 생산 중 샘플 기준으로 검사합니다. 부품은 건조 후 라인에서 직접 포장되므로, 성형과 출하 사이 어느 시점에도 얇은 벽이 낱개로 취급되지 않습니다.
주요 사양
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 재료 | SUS304 스테인리스 강, 0.15mm |
| 컵 깊이 | 2.5mm ±0.03mm |
| 전체 높이 | ±0.05mm |
| 바닥 필렛 | 딥 드로잉 후 균열 없음, 100% 비전 검증 |
| 표면 마감 | 전해 니켈, 1-2µm, 벽과 필렛 전체에 균일 |
| 생산량 | 프로그레시브 다이로 월 5,000,000개 |
| 검사 | 100% 비전 + 인다이 센서, CMM 초도품, CPK≥1.33 |
| 납기 | 초도품 6일, 첫 양산 배치 15일 |
품질 관리 & 납기
초도품 검사는 전체 CMM 치수 레이아웃, 드로잉 코너의 균열에 대한 금속 조직 검사, 니켈 두께 맵을 포함하며, 이는 다이 출시 전에 수행됩니다. 양산에서는 인다이 센서가 공급과 톤수를 감시하고 100% 비전 검사가 라인 속도로 컵 깊이, 필렛 존재, 표면 결함을 확인합니다. 컵 깊이와 높이는 SPC로 차트화되어 CPK≥1.33으로 유지되며, 모두 ISO9001:2015 시스템 아래에서 배치별 검사 보고서와 함께 출하됩니다.
공구 상태는 계획된 정비 주기에 대한 스트로크 수로 추적되므로, 드로잉 반경은 마모가 부품에 자국을 남기거나 파단을 일으키는 지점에 도달하기 전에 드레싱됩니다.
결과: 도면 승인 후 6일 만에 샘플, 15일 만에 첫 양산 배치, 이후 월 5,000,000개의 월간 롤링 스케줄. 코너 미세 균열이 사라졌고, 니켈 두께 편차가 컵 전체에서 1-2µm 밴드로 떨어졌으며, 실드로 인한 최종 검사 차폐 불량이 이전 비율의 작은 일부로 감소했습니다. 갤링이 통제되자 다이 정비 주기가 연장되어 일정에서 계획 외 정지가 제거되고 생산량이 안정화되었습니다.
관련 제품 & 자료
이 실드는 다양한 산업의 인클로저, 커버, 차폐 부품에 적용하는 것과 동일한 판금 스탬핑 논리를 따릅니다. 관련 제품 및 읽을거리:
더 큰 차폐 응용 사례는 서버 EMI 차폐 커버 판금 스탬핑 사례 연구를 참조하십시오. 이러한 생산을 뒷받침하는 장비와 품질 시스템을 보려면 BQUQ 소개를 방문하십시오.
FAQ
0.15mm SUS304의 딥 드로잉이 왜 그렇게 어려운가요?
SUS304는 빠르게 가공 경화되며, 0.15mm에서는 그 경화를 수용할 재료가 거의 남지 않습니다. 두꺼운 소재에서 통하는 단일 패스 드로잉은 바닥 필렛에서 균열이 발생하므로, 당사는 드로잉을 네 단계로 분할하고 중간 응력 완화를 적용하여 컵 깊이를 2.5mm ±0.03mm로 유지합니다.
월 500만 개 생산에서 갤링을 어떻게 방지하나요?
공구를 공정 자체로 취급함으로써 방지합니다. 드로잉 영역의 저마찰 코팅, 스테인리스 전용으로 설정된 클리어런스, 마모 파편을 반경에서 멀리 유지하는 윤활 및 스트립 세정 스케줄이 그것입니다. 이 조합이 월 5,000,000개를 이론적 속도가 아닌 실용적 속도로 만듭니다.
컵 내부의 니켈 도금은 얼마나 균일한가요?
도금은 1-2µm의 전해 니켈이며, 전류 분포를 배치하여 드로잉 벽과 바닥 필렛 전체에 두께가 일관되게 유지됩니다. 생산 중 샘플로 두께와 피복을 검사하고, 단일 공칭 값이 아닌 1-2µm 밴드로 유지합니다.
예상 생산량과 리드 타임은 어떻게 되나요?
이 부품은 월 5,000,000개로 생산됩니다. 초도품은 도면 승인 후 6일, 첫 양산 배치는 15일 후 출하되며, 이후 라인은 월간 롤링 스케줄로 운영됩니다. 도면을 보내주시면 12시간 이내에 견적을 회신해 드립니다.
