FPC类天线设计要求天珑.docx

1、FPC类天线设计要求天珑FPC类天线设计要求综述:FPC类天线最主要的问题是:1.起翘问题2.成本问题3.生产操作问题4.断裂问题1 FPC 类天线主要的结构组装方式一.FPC+支架FPC 直接粘贴在支架表面, 金手指一般设计到支架底面,在PCB板上SMT 小弹片,小弹片的弹脚连接到天线金手指,天线(支架加FPC)固定在PCB上,或者PCB固定在下图右图的支架中间。 二.FPC+机壳FPC 直接粘贴在机壳表面, 金手指部分穿过机壳预留的间隙,延伸到机壳另一面, PCB 板上SMT 小弹片,小弹片的弹脚连接到天线金手指。此类天线特殊要求: a所有的转角都至少0.3-1.0 .b金手指所粘贴部位不

2、能有顶针.c不能打脱模剂,做好不使用自带脱模剂的材料.2. 如果机壳表面有喷油工艺,则FPC的粘胶面尽量远离喷油面的边缘,喷油区常有飞油导致FPC粘帖不良.2 FPC 类天线塑胶部件设计技术要求一贴FPC 的塑胶件表面要设计得尽量平缓, 避免R值1mm-4mm之间的小圆弧面，大于5mm 的圆弧尽量改为斜平面组合模拟大圆弧，其中每个斜平面的宽度尽量大于等于4mm。二 在塑胶件表面的合适位置设计加一些定位柱或热熔柱, 以帮忙FPC粘贴时的定位和预防FPC的起翘，每个平面上的定位柱不得超过2个。柱子为直径0.8mm高0.25mm。如设计为热熔柱，则柱子为直径0.8mm，高0.8mm。三 塑胶件开模时

3、要求在贴FPC 的表面顶针印痕和和其他印痕,断差应控制在0.02mm 以内，以免表面起台阶和披峰导致起翘起皱，同时表面抛光处理或DVI-27 或花纹,以便FPC跟塑胶件粘贴更牢固四金手指部位所贴的面为一个平面,并且不准在此平面设置顶针,尽量为光面或细火花纹,必须实心,不准为中空的结构.五 FPC 所要贴到的面都要求有圆角,一般0.5mm 以上(不超过1.0mm),特殊部位0.3mm 以上(不超过1.0mm),不能为尖角.如下图紫色位置是准备贴FPC 的部位，红色位置是要求到圆角的位置。六机壳上的缝隙设计要求其长度和宽度要能穿过相应FPC 金手指的长度和宽度（根据金手指尺寸而定,两者相差单边0.

4、2mm以上）.七塑胶件在注塑生产时，要求不能打脱模剂，同时在图纸中注明八塑胶件(支架和机壳)生产可选用ABS和普通PC或是PC+ABS等原材料，但避免选用PC141R和PC241R 等型号原材料, 因为此类带”R”型号的原材料本身带脱模剂3 FPC 的设计技术要求和选材参考一 普通FPC的结构普通的单面板FPC由以下5 层材料构成:背胶 + 基材 + AD + 铺铜 + 油墨背胶厚度一般为0.05mm,基材厚度 ( 普通Pi 和 PET基材为0.025mm, Pi 半对半基材为0.0125mm)AD 厚度一般为0.020mm.铜箔的厚度一般为0.018mm.油墨的厚度一般为0.015mm 和0

5、.01mm.所以普通的单面板FPC的总厚度在0.15mm左右.二、 FPC 基材的选材1. PI基材:这种基材耐高温,可焊接,能制作双面板或是多面板的FPC,可用于须制作双面板或多面板的FPC 天线项目中,也可以用于FPC 金手指需要焊接的项目中.根据Pi 基材的厚度可分为Pi 半对半基材(T=12.5um)和Pi 一对半基材(T=25um)等,Pi 半对半基材是目前较薄且较柔软的一种基材,这种基材贴服性好,可用于弯折面多,圆弧面陡峭的天线项目中.背胶基层胶层AD铜箔油墨 镀镍层镀金层基材.2. PET 基材:这种基材不耐高温,所以不能进行焊接,也不能制作双面板或是多面板的FPC,但PET基材

6、FPC弹性较弱,容易贴服, 粘贴上支架后不容易起翘, 可用于一般结构且无特别要求的项目中.三、FPC铜箔的选材铜箔的厚度一般分为1/3oz（12.5m）、1/2oz(18m)、1oz(25m)、2oz(50m), 铜的厚度越厚,价格更高,FPC 一般选用1/2oz(18m)厚的铜箔可满足要求.铜箔制作方式分为: 压延铜(RD)和电解铜(EA).其区別在于电解铜不耐弯折(弯折寿命不到1000 次),压延铜弯折性能较好(折叠手机常用此規格).另外铜可分为无胶铜与有胶铜,其中无胶铜柔软性较好,但单价比有胶铜贵约1/3.四、 FPC 背胶的选材FPC 的背胶主要有两大系列,Tesa(德莎)系列和3M

7、系列, 这两种系列中每种系列都有几十种以上的不同型号背胶,例如:Tesa 4965 , Tesa 4972 , Tesa 68532 , Tesa 68732 等等 ,3M966,3M467MPF,3M9888T,3M9471,3M9460 等等Tesa 68532 和 3M9471-300LSE 这两种型号的背胶粘性强 , 耐久性好,适用于结构复杂,要求较高的项目中.（但是3M9471-300LSE有溢胶现象）五、FPC的外形设计及相关技术要求:起翘的防止和解决起翘是FPC 生产中最易发生的问题，因此要非常关注1）FPC 折弯处应力孔的设计和排布在FPC 铺铜面较大的折弯处应设计加应力孔来减

8、小FPC 的折弯应力,避免天线批量时FPC 起翘, 应力孔的排列要均匀，间距适当， 以免影响电性能, 应力孔大小一般做0.8mm以上,也可为长圆形孔.这些孔在设计面积图时就直接设计出来.2)大圆弧或球面的地方，容易起翘，此类起翘有个特点，只有少部分会起翘，但也要加应力孔解决FPC 应力。3） FPC 的铜箔，如果有大面积的铜箔折弯，应在折弯的地方打上排孔（长圆孔），或者采用仅仅将铜箔上做孔,铜箔做孔基材/覆盖膜不开孔的方式,此种方式的铜箔孔可以做的比较小,可到直径0.6-0.8mm 。另:尽可能在折弯处不要铜箔.或将铜箔做窄,将铜箔放在平面的地方走线.折弯应力在铜箔处增大。 4）金手指旁边设计

9、定位的柱子为定位用,在FPC 适当位置设置定位柱,定位柱的高度0.6mm,在靠近边缘易于起翘的地方,定位柱可以变更成热熔柱,经过热熔后防止起翘.同时兼定位作用. 5）FPC贴在支架或机壳上时,不要短于4.0mm（如下图）案例解析1.三款FPC 贴合处支架结构上均为圆角90折弯设计，见上图红线框处.2.FPC 铺铜线上也正好走在该圆角上，使得该FPC 处厚度变厚，折弯一定的角度后，应力随着FPC 的厚度增大而增大.3.FPC 使用材质为PET 基材弹性较大，导致该圆角处的FPC 应力较大，使FPC出现起翘现象。1.该处支架位置为180折弯结构，故存在相当大应力产生因素.2.FPC 使用材质为PE

10、T基材弹性较大,导致该圆角处的FPC 应力较大,使FPC出现起翘现象.3.由于此处是金手指结构，使得该处的FPC总厚度是最厚的,而支架结构上未设计任何的定位结构.FPC 缺陷的防止1） 基材外形边与铺铜的间距一般要保证在0.2mm,最好0.25mm以上以避免FPC出现漏铜. 2）铜箔之间的距离大于0.2mm 3） FPC 基材部分(无铜箔时),最小宽度0.5mm4） 开长槽时宽度应在1.0mm以上5)FPC 的铺铜走线宽度不能太小(这要与RF 沟通),保证要1.0mm以上,最窄FPC 要2.0mm以上， 如走线太细容易造成断铜和裂铜的现象.案例：下图左图,此处铺铜走线太细,只有0.4mm,容易

11、造成断铜和裂铜引致天线无信号6)FPC 分叉处要倒圆角以增强FPC的抗拉强度，以避免组装FPC 时容易把FPC拉断拉裂。金手指的设计与相关技术要求）金手指大小和位置应设计合理 , 以保证与主板馈点或是接触弹片能够充分有效接触导通,金手指要粘贴在支架平整部位, 金手指不能折弯,原因是FPC金手指经镀镍镀金处理以后,厚度增加,强度和应力大,非常容易起翘,如下图就是不良案例参考.案例：金手指长度延伸到了支架折弯处,就非常容易断裂(黄色部分显示为金手指)2)金手指边缘（侧前边缘）到FPC 边最小0.25mm，FPC 的边缘到塑胶件倒角的边缘线距离最小0.2mm3) 金手指边缘（如图示边缘，与上面项讲的

12、边缘不同）到折弯边缘的距离一般定为0.8mm 以上,最好达到1.0mm,如下图4)镀金的说明化学镀金一般厚度在0.03m-0.075m。（化学镀金很难再镀的更厚）如果再要镀金镀厚的话就要使用电镀，厚度可以0.075m。原则镀金越厚成本越高，镀金的目的是减少接触阻抗，防止表面氧化。5 节约成本方面的要求1）尽量减少FPC 面积是节约成本的根本,如果发现基材部分多出,并且对于起翘的改进无明显帮助,应坚决去掉,以节省成本,FPC 是按面积计算成本的.2) 25m厚的基材价格最便宜，应用也最普遍。如果需要电路板硬一点，应选用50m的基材。反之，如果需要电路板柔软一点，则选用12.5m的基材。3) 铜箔

13、分为压延铜和电解铜两种。压延铜强度高，耐弯折，但价格较贵。电解铜价格便宜得多，但强度差，易折断，一般用在很少弯折的场合。铜箔厚度的选择要依据引线最小宽度和最小间距而定。铜箔越薄，可达到的最小宽度和间距越小。选用压延铜时，要注意铜箔的压延方向。铜箔的压延方向要和电路板的主要弯曲方向一致。4) 去掉FPC背胶离形纸手撕位的设计,以降低FPC 的制作成本.(也是减少FPC 的面积)六.FPC油墨的相关信息软性FPC油墨厚度范围单层厚为10um-15um,要选用不含碳或金属粒子的油墨,以免影响天线性能.表面UV耐磨康紫外线.主要供应商：太阳、精工、高氏为主七. FPC 金手指镀层厚度的要求:A: Ni 层3-5um, Au层为0.3um0.5umB: Ni 层1-6um, Au层为 0.030.1umC: Ni 层25um , Au层 0.06umD: Ni 层25um , Au层0.03- 0.075um八. FPC 图样技术要求:1.A面FPC铺铜走线部分，B面代表3M 9471胶纸部分 2.FPC总厚度为0.111.15mm(不包括背胶离型纸)，刷镀金的厚度0.08um0.15um 3.满足可靠性测试 4.请使用单层PET基材，电解铜 5.A面加喷绿油 6.FPC来料采用整版制作附：图纸及技术要求填写的部分:材料 厚度 颜色 型号材料厚度颜色型号基材铜箔覆盖膜油墨镀金层镀镍层双面胶