
FPC类天线设计要求(天珑资料).doc
15页FPC类天线设计规定综述:FPC类天线最重要的问题是:1.起翘问题2.成本问题3.生产操作问题4.断裂问题§1 FPC 类天线重要的构造组装方式一.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规定: 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沿,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规定一.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,不小于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不小于等于4mm二. 在塑胶件表面的合适位置设计加某些定位柱或热熔柱, 以帮忙FPC粘贴时的定位和避免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. 塑胶件开模时规定在贴FPC 的表面顶针印痕和和其她印痕,断差应控制在0.02mm 以内,以免表面起台阶和披峰导致FPC起翘起皱,同步表面抛光解决或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种平面,并且不准在此平面设立顶针,尽量为光面或细火花纹,必须实心,不准为中空的构造.五. FPC 所要贴到的面都规定有圆角,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,红色位置是规定到圆角的位置六.机壳上的缝隙设计规定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,规定不能打脱模剂,同步在图纸中注明.八.塑胶件(支架和机壳)生产可选用ABS和一般PC或是PC+ABS等原材料,但避免选用PC141R和PC241R 等型号原材料, 由于此类带”R”型号的原材料自身带脱模剂.§3 FPC 的设计技术规定和选材参照一. 一般FPC的构造一般的单面板FPC由如下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 ( 一般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.因此一般的单面板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,因此不能进行焊接,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, 可用于一般构造且无特别规定的项目中.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)厚的铜箔可满足规定.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(折叠常用此規格).此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 的背胶重要有两大系列,Tesa(德莎)系列和3M 系列, 这两种系列中每种系列均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,合用于构造复杂,规定较高的项目中.(但是3M9471-300LSE有溢胶现象)五、FPC的外形设计及有关技术规定:起翘的避免和解决起翘是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,间距合适, 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:尽量在折弯处不要铜箔.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 合适位置设立定位柱,定位柱的高度0.6mm,在接近边沿易于起翘的地方,定位柱可以变更成热熔柱,通过热熔后避免起翘.同步兼定位作用. 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 贴合处支架构造上均为圆角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浮现起翘现象1.该处支架位置为180°折弯构造,故存在相称大应力产生因素.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浮现起翘现象.3.由于此处是金手指构造,使得该处的FPC总厚度是最厚的,而支架构造上未设计任何的定位构造.FPC 缺陷的避免1) 基材外形边与铺铜的间距一般要保证在0.2mm,最佳0.25mm以上以避免FPC浮现漏铜. 2)铜箔之间的距离不小于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, 如走线太细容易导致断铜和裂铜的现象.案例:下图左图,此处铺铜走线太细,只有0.4mm,容易导致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。
金手指的设计与有关技术规定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可以充足有效接触导通,金手指要粘贴在支架平整部位, 金手指不能折弯,因素是FPC金手指经镀镍镀金解决后来,厚度增长,强度和应力大,非常容易起翘,如下图就是不良案例参照.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)金手指边沿(侧前边沿)到FPC 边最小0.25mm,FPC 的边沿到塑胶件倒角的边沿线距离最小0.2mm3) 金手指边沿(如图示边沿,与上面2项讲的边沿不同)到折弯边沿的距离一般定为0.8mm 以上,最佳达到1.0mm,如下图4)镀金的阐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,避免表面氧化5 节省成本方面的规定1)尽量减少FPC 面积是节省成本的主线,如果发现基材部分多余,并且对于起翘的改善无明显协助,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根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重要弯曲方向一致4) 去掉FPC背胶离形纸手撕位的设计,以减少FPC 的制作成本.(也是减少FPC 的面积)六.FPC油墨的有关信息软性FPC油墨厚度范畴单层厚为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.重要供应商:太阳、精工、高氏为主七. FPC 金手指镀层厚度的规定:A: Ni 层≥3--5um, Au层为0.3um~0.5umB: Ni 层≥1--6um, Au层为 0.03~0.1umC: Ni 层≥2~5um , Au层≥ 0.06umD: Ni 层≥2~5um , Au层≥0.03--- 0.075um八. FPC 图样技术规定: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0.11~1.15mm(不涉及背胶离型纸),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:图纸及技术规定填写的部分: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√√。
