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)角都至少0.3-1.0 .b金手指所粘貼部位不能有頂針.c

2、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

3、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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)備貼FPC 的部位，紅色位置是要求到圓角的位置。六機殼上的縫隙設(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.

4、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 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0.01

5、5mm 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FPC,可用于須制作雙面板或多面板的FPC 天線項目中,也可以用于FPC 金手指需要焊接的項目中.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,

6、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（12.5m）、1/2oz(18m)、1oz(25m)、2oz(50m), 銅的厚度越厚,價格更高,FPC 一般選用1/2oz(18m)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,其中無膠銅柔軟性較好,但單價比有膠銅貴約1/3.四、 FPC 背膠的選材FPC 的背膠主要有兩大系列,Tesa(德莎)

7、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 68732 等等 ,3M966,3M467MPF,3M9888T,3M9471,3M9460 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

8、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(dāng)， 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），或者采用僅僅將銅箔上做孔,銅箔做孔基材/覆蓋膜不開孔的方式,此種方式的銅箔孔可以做的比較小,可到直徑0.6-0.8mm 。另:盡可能在折彎處不要銅箔.或?qū)~箔做窄,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

9、手指旁邊設(shè)計定位的柱子為定位用,在FPC 適當(dāng)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,經(jīng)過熱熔后防止起翹.同時兼定位作用. 5）FPC貼在支架或機殼上時,不要短于4.0mm（如下圖）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(dāng)大應(yīng)力

10、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0.2mm,最好0.25mm以上以避免FPC出現(xiàn)漏銅. 2）銅箔之間的距離大于0.2mm 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

11、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 , 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,金手指要粘貼在支架平整部位, 金手指不能折彎,原因是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,非常容易起翹,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，F(xiàn)PC 的邊緣到塑膠件倒角的邊緣線距離最小0.2mm3)

12、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0.03m-0.075m。（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0.075m。原則鍍金越厚成本越高，鍍金的目的是減少接觸阻抗，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) 25m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50m的基材。反之，如果需要電路板柔軟一點

13、，則選用12.5m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25um ,