FPC类天线设计要求天珑资料.docx
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FPC类天线设计要求天珑资料
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
§1FPC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固定在以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.
§2FPC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．在塑胶件表面的适宜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，以免表面起台阶和披峰导致ＦＰＣ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.
如以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0.2mm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．
§3FPC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0.01mm.
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（12.5μm）、1/2oz（18μm）、1oz（25μm）、2oz（50μm）,铜的厚度越厚,价格更高,
FPC一般选用1/2oz（18μm）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:
Tesa4965,Tesa4972,Tesa68532,Tesa68732等等,
3M966,3M467MPF,3M9888T,3M9471,3M9460等等
Tesa68532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的外形设计与相关技术要求:
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（如以下图）
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.
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0.5mm
4）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：
以下图左图,此处铺铜走线太细,只有0.4mm,容易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
１）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,
如以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0.2mm
3）金手指边缘（如图示边缘，与上面２项讲的边缘不同）到折弯边缘的距离一般定为0.8mm以上,最好达到1.0mm,如以下图
4）镀金的说明
化学镀金一般厚度在0.03μm---0.075μm。
（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≥0.075μm。
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）25μm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50μm的基材。
反之，如果需要电路板柔软一点，则选用12.5μm的基材。
3）铜箔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0.3um~0.5um
B:
Ni层≥1--6um,Au层为0.03~0.1um
C:
Ni层≥2~5um,Au层≥0.06um
D:
Ni层≥2~5um,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3M9471胶纸部分
2.FPC总厚度为0.11~1.15mm（不包括背胶离型纸），刷镀金的厚度0.08um~0.15um
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：
图纸与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
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铜箔
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覆盖膜
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油墨
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镀金层
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镀镍层
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双面胶
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