FPC類天線設(shè)計要求天瓏

1、FPC類天線設(shè)計要求綜述 : FPC類天線最主要的問題是:1. 起翹問題 2. 成本問題 3. 生產(chǎn)操作問題4. 斷裂問題§ 1 FPC 類天線主要的結(jié)構(gòu)組裝方式一 .FPC+支架FPC 直接粘貼在支架表面 , 金手指一般設(shè)計到支架底面 , 在 PCB板上 SMT 小彈片 , 小彈片的彈腳連接到天線金手指 , 天線 ( 支架加 FPC)固定在 PCB上 , 或者 PCB固定在下圖右圖的支架中間。二 .FPC+機殼FPC 直接粘貼在機殼表面,金手指部分穿過機殼預(yù)留的間隙, 延伸到機殼另一面, PCB板上 SMT 小彈片 ,小彈片的彈腳連接到天線金手指。此類天線特殊要求:a 所有的轉(zhuǎn)角都

2、至少0.3-1.0 .b金手指所粘貼部位不能有頂針.c不能打脫模劑, 做好不使用自帶脫模劑的材料.2.如果機殼表面有噴油工藝, 則 FPC的粘膠面盡量遠離噴油面的邊緣, 噴油區(qū)常有飛油導(dǎo)致FPC粘帖不良.§ 2 FPC 類天線塑膠部件設(shè)計技術(shù)要求一貼 FPC 的塑膠件表面要設(shè)計得盡量平緩,避免 R值 1mm-4mm之間的小圓弧面，大于 5mm 的圓弧盡量改為斜平面組合模擬大圓弧，其中每個斜平面的寬度盡量大于等于4mm。二 在塑膠件表面的合適位置設(shè)計加一些定位柱或熱熔柱,以幫忙 FPC粘貼時的定位和預(yù)防FPC的起翹，每個平面上的定位柱不得超過2個。柱子為直徑0.8mm高0.25mm。如

3、設(shè)計為熱熔柱，則柱子為直徑0.8mm，高0.8mm。三 塑膠件開模時要求在貼FPC 的表面頂針印痕和和其他印痕, 斷差應(yīng)控制在0.02mm 以內(nèi)，以免表面起臺階和披峰導(dǎo)致起翹起皺，同時表面拋光處理或DVI-27或花紋 , 以便 FPC跟塑膠件粘貼更牢固四金手指部位所貼的面為一個平面, 并且不準在此平面設(shè)置頂針, 盡量為光面或細火花紋, 必須實心 , 不準為中空的結(jié)構(gòu).五 FPC 所要貼到的面都要求有圓角, 一般 0.5mm 以上 ( 不超過 1.0mm), 特殊部位 0.3mm 以上 ( 不超過 1.0mm),不能為尖角.如下圖紫色位置是準備貼FPC 的部位，紅色位置是要求到圓角的位置。六機殼

4、上的縫隙設(shè)計要求其長度和寬度要能穿過相應(yīng)FPC 金手指的長度和寬度（根據(jù)金手指尺寸而定, 兩者相差單邊 0.2mm以上） .七塑膠件在注塑生產(chǎn)時，要求不能打脫模劑，同時在圖紙中注明八塑膠件( 支架和機殼 ) 生產(chǎn)可選用ABS和普通 PC或是 PC+ABS等原材料，但避免選用PC141R和 PC241R 等型號原材料 ,因為此類帶”R”型號的原材料本身帶脫模劑§ 3 FPC 的設(shè)計技術(shù)要求和選材參考一 普通 FPC的結(jié)構(gòu)普通的單面板 FPC由以下 5 層材料構(gòu)成 :背膠 +基材 +AD+鋪銅 +油墨背膠厚度一般為0.05mm,基材厚度(普通 Pi和 PET基材為 0.025mm, Pi

5、半對半基材為0.0125mm)AD 厚度一般為 0.020mm.銅箔的厚度一般為0.018mm.油墨的厚度一般為0.015mm 和 0.01mm.所以普通的單面板FPC的總厚度在 0.15mm左右 .二、 FPC 基材的選材1. PI基材 :這種基材耐高溫, 可焊接 , 能制作雙面板或是多面板的也可以用于FPC 金手指需要焊接的項目中.FPC,可用于須制作雙面板或多面板的FPC 天線項目中,根據(jù) Pi基材的厚度可分為Pi半對半基材(T=12.5um) 和 Pi一對半基材(T=25um) 等 ,Pi半對半基材是目前較薄且較柔軟的一種基材, 這種基材貼服性好, 可用于彎折面多, 圓弧面陡峭的天線項

6、目中 . 背膠基層膠層 AD銅箔油墨 鍍鎳層鍍金層基材 .2. PET 基材 :這種基材不耐高溫, 所以不能進行焊接, 也不能制作雙面板或是多面板的FPC,但 PET基材 FPC彈性較弱, 容易貼服 ,粘貼上支架后不容易起翹,可用于一般結(jié)構(gòu)且無特別要求的項目中.三、 FPC銅箔的選材銅箔的厚度一般分為1/3oz （ 12.5 m）、1/2oz(18 m)、1oz(25 m)、2oz(50 m),銅的厚度越厚, 價格更高 ,FPC 一般選用 1/2oz(18 m)厚的銅箔可滿足要求銅箔制作方式分為:壓延銅 (RD) 和電解銅 (EA).其區(qū)別在于電解銅不耐彎折( 彎折壽命不到1000次 ),壓延

7、銅彎折性能較好( 折疊手機常用此規(guī)格).另外銅可分為無膠銅與有膠銅四、 FPC 背膠的選材, 其中無膠銅柔軟性較好, 但單價比有膠銅貴約1/3.FPC 的背膠主要有兩大系列,Tesa(德莎) 系列和3M系列,這兩種系列中每種系列都有幾十種以上的不同型號背膠, 例如:Tesa 4965 , Tesa 4972 , Tesa 68532 , Tesa 687323M966,3M467MPF,3M9888T,3M9471,3M9460 等等等等,Tesa 68532和3M9471-300LSE這兩種型號的背膠粘性強,耐久性好, 適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 要求較高的項目中.（但是 3M9471-300LSE有

8、溢膠現(xiàn)象）五、 FPC的外形設(shè)計及相關(guān)技術(shù)要求:起翹的防止和解決起翹是 FPC 生產(chǎn)中最易發(fā)生的問題，因此要非常關(guān)注1） FPC 折彎處應(yīng)力孔的設(shè)計和排布在 FPC 鋪銅面較大的折彎處應(yīng)設(shè)計加應(yīng)力孔來減小FPC 的折彎應(yīng)力 , 避免天線批量時 FPC 起翹 , 應(yīng)力孔的排列要均勻，間距適當，以免影響電性能 , 應(yīng)力孔大小一般做 0.8mm以上 , 也可為長圓形孔 . 這些孔在設(shè)計面積圖時就直接設(shè)計出來.2) 大圓弧或球面的地方，容易起翹，此類起翹有個特點，只有少部分會起翹，但也要加應(yīng)力孔解決FPC 應(yīng)力。3）FPC的銅箔，如果有大面積的銅箔折彎，應(yīng)在折彎的地方打上排孔（長圓孔），或者采用僅僅將

9、銅箔上做孔 , 銅箔做孔基材 / 覆蓋膜不開孔的方式 , 另 : 盡可能在折彎處不要銅箔 . 或?qū)~箔做窄此種方式的銅箔孔可以做的比較小, 可到直徑 0.6-0.8mm, 將銅箔放在平面的地方走線. 折彎應(yīng)力在銅箔處增大。4）金手指旁邊設(shè)計定位的柱子為定位用, 在 FPC 適當位置設(shè)置定位柱, 定位柱的高度0.6mm,在靠近邊緣易于起翹的地方 , 定位柱可以變更成熱熔柱 , 5） FPC貼在支架或機殼上時 , 不要短于經(jīng)過熱熔后防止起翹4.0mm（如下圖）. 同時兼定位作用.案例解析1. 三款 FPC 貼合處支架結(jié)構(gòu)上均為圓角90°折彎設(shè)計，見上圖紅線框處.2.FPC鋪銅線上也正好走

10、在該圓角上，使得該FPC 處厚度變厚，折彎一定的角度后，應(yīng)力隨著FPC 的厚度增大而增大.3.FPC使用材質(zhì)為PET 基材彈性較大，導(dǎo)致該圓角處的FPC 應(yīng)力較大，使FPC出現(xiàn)起翹現(xiàn)象。1. 該處支架位置為 180 °折彎結(jié)構(gòu)，故存在相當大應(yīng)力產(chǎn)生因素.2.FPC 使用材質(zhì)為PET基材彈性較大, 導(dǎo)致該圓角處的FPC 應(yīng)力較大, 使 FPC出現(xiàn)起翹現(xiàn)象.3. 由于此處是金手指結(jié)構(gòu)，使得該處的FPC總厚度是最厚的, 而支架結(jié)構(gòu)上未設(shè)計任何的定位結(jié)構(gòu).FPC 缺陷的防止1） 基材外形邊與鋪銅的間距一般要保證在2）銅箔之間的距離大于0.2mm0.2mm, 最好 0.25mm以上以避免FPC

11、出現(xiàn)漏銅.3）FPC基材部分( 無銅箔時),最小寬度0.5mm4） 開長槽時寬度應(yīng)在1.0mm以上5)FPC 的鋪銅走線寬度不能太小( 這要與 RF溝通 ),保證要1.0mm以上 , 最窄 FPC 要 2.0mm以上，如走線太細容易造成斷銅和裂銅的現(xiàn)象.案例：下圖左圖, 此處鋪銅走線太細, 只有 0.4mm,容易造成斷銅和裂銅引致天線無信號6)FPC分叉處要倒圓角以增強FPC的抗拉強度，以避免組裝FPC 時容易把FPC拉斷拉裂。金手指的設(shè)計與相關(guān)技術(shù)要求）金手指大小和位置應(yīng)設(shè)計合理在支架平整部位,金手指不能折彎易起翹 ,以保證與主板饋點或是接觸彈片能夠充分有效接觸導(dǎo)通, 金手指要粘貼, 原因是

12、 FPC金手指經(jīng)鍍鎳鍍金處理以后, 厚度增加 , 強度和應(yīng)力大, 非常容如下圖就是不良案例參考.案例：金手指長度延伸到了支架折彎處, 就非常容易斷裂( 黃色部分顯示為金手指)2) 金手指邊緣（側(cè)前邊緣）到FPC 邊最小 0.25mm， FPC 的邊緣到塑膠件倒角的邊緣線距離最小0.2mm3)金手指邊緣（如圖示邊緣，與上面項講的邊緣不同）到折彎邊緣的距離一般定為0.8mm以上 , 最好達到1.0mm, 如下圖4) 鍍金的說明化學(xué)鍍金一般厚度在0.03 m-0.075 m。（化學(xué)鍍金很難再鍍的更厚）如果再要鍍金鍍厚的話就要使用電鍍，厚度可以0.075 m。原則鍍金越厚成本越高，鍍金的目的是減少接觸

13、阻抗，防止表面氧化。5節(jié)約成本方面的要求1）盡量減少 FPC 面積是節(jié)約成本的根本, 如果發(fā)現(xiàn)基材部分多出, 并且對于起翹的改進無明顯幫助, 應(yīng)堅決去掉 , 以節(jié)省成本 ,FPC 是按面積計算成本的.2) 25 m厚的基材價格最便宜，應(yīng)用也最普遍。如果需要電路板硬一點，應(yīng)選用50 m的基材。反之，如果需要電路板柔軟一點，則選用12.5 m的基材。3) 銅箔分為壓延銅和電解銅兩種。壓延銅強度高，耐彎折，但價格較貴。電解銅價格便宜得多，但強度差，易折斷，一般用在很少彎折的場合。銅箔厚度的選擇要依據(jù)引線最小寬度和最小間距而定。銅箔越薄，可達到的最小寬度和間距越小。 選用壓延銅時， 要注意銅箔的壓延方向。 銅箔的壓延方向要和電路板的主要彎曲方向一致。4) 去掉 FPC背膠離形紙手撕位的設(shè)計 , 以降低 FPC 的制作成本 .( 也是減少 FPC 的面積 )六 .FPC油墨的相關(guān)信息軟性 FPC油墨厚度范圍單層厚為10um-15um, 要選用不含碳或金屬粒子的油墨, 以免影響天線性能. 表面 UV耐磨康紫外線. 主要供應(yīng)商：太陽、精工、高氏為主七 . FPC金手指鍍層厚度的要求:A: Ni 層 3-5um, Au 層為 0.3um0.5umB: Ni 層 1-6um, Au 層為 0.030.1umC: Ni 層 25um , Au 層 0.06umD: Ni 層 25u