LDS设计标准规范.doc

LDS 类 天 线

一 介绍:
3D-MID是英文“Three –dimensional Molded Interconnect Device简称，汉字直译就是三维模塑互连器件或电子组件。3D-MID技术是指在注塑成型塑料壳体表面上，制作有电气功效三维立体电路。关键包含2 Shot MID(双模注塑成型)和Laser Direct Structure MID(简称LDS MID,激光镭射成型)两种方法。现在关键以LDS应用为主。
LDS即激光直接成型（Laser Direct Structuring）英文缩写。LDS 制作MID工艺是一个比较新工艺，这种工艺物料，是在塑胶中增加金属离子而成多功效MID塑料，注射成型后用激光光束照射，激光首先会使被投照表面释放出活性原子，其次会使被投照过表面微观粗糙，增加金属化图案和塑料基体附着力（现在激光加工出图案可精细至 150μm）。下一步，是要在金属化槽中对激光处理过器件进行金属化，金属化以后，未被激光照射部位不发生任何改变，仍是绝缘，而被激光照射过部 位会因为含有了活性而沉积上金属，从而在塑料表面上按设计要求形成了轮廓分明导电图案。

LDS MID 优点：
1. 三维电路载体，线路高度集成，降低零件数量。比如手机GPS天线、主天线、Wifi天线可同时集成。
2.微型化、小型化。采取加工工具是激光，而激光光束直径细（线宽可精细150μm），直接作用于被加工工件表面，很适合制作精细导电图形（最小线路可达0.1mm,最小间隔达0.15mm），可使MID微小型化。
导电图形加工步骤少，制造步骤短。
3.天线更轻更小，节省设计空间
4.设计&开发时间短，同时可满足开发设计中数次验证修改要求。
5.微小化程度佳，最小线路可达0.1mm,最小间隔达0.15mm
6.柔性大。采取计算机控制，由激光把计算机里电路图形直接转移到注塑件上，无需额外工具或掩膜。电路图形只取决于 CAD 数据，所以，设计、修改设计很方便。
LDS MID 在天线产品缺点
1 经济性：成本高。首先其采取塑胶原材料价格就比较高，激光镭雕设备价格高，检测设备高，电镀价格高。全部这些价格造成最终天线成本价格高，而且在短期内不能改变。
2.激光镭雕效率比较低，使产能受到限制，假如增加产量则必需增加设备，而设备价格又高。使企业不得不慎重考虑。

LDS MID 关键应用：
3D-MID技术在美日欧等发达国家、地域已被较广泛应用于通讯、汽车电子、计算机、机电设备、医疗器械等行业领域。
LDS现在最关键应用是无限通讯产品，关键为智能手机天线及无限支付这一部分。现在几乎全部已知做智能手机企业几乎全部有相关机型使用3D MID天线。如Nokia、Apple、Moto、SEMC、Samsung、Blackberry、华为、中兴等。在未来几年内，伴随更多厂商加入，和成本降低，LDS将迎来更大市场。

二 ＬＤＳ塑胶材料
LDS塑胶原料较成熟厂商有三菱和Ｓabic,
材料性能比较

三 设计要求
1 LDS类天线设计，其制品应尽可能设计成一次装卡就能完成全部镭雕方法，如此能有效提升LDS制品镭雕效率，降低成本。尽可能不采取数次装卡镭雕设计方案。
镭雕时，一次装卡制品，能够实现多个面镭雕（治具是能够沿着其本身轴转动，从而实现多个面镭雕）。不过垂直于设备自转轴面，就必需二次装卡然后镭雕，即使已经有多镭雕头设备，不过，我们设计标准还是要尽可能降低装卡次数。
2 设计产品之初，应和RF工程师确定，走线全部要走到哪些面上。后面设计对这些面有具体要求。
3 设计LDS制品，应使用3D文件，1:1设计，并在输出时也采取3D文件。
4 LDS制品能够使用多种标识，如：型号、日期、企业LOGO、次数和其它特殊标识。这些标识应尽可能远离天线走线主体，以免干扰天线性能。
5 避免塑胶进胶口设计在走线面上。
6 尽可能避免合模线设计在走线表面，如无法避免，则合模线要求段差要小于0.05mm,无披峰、飞边。

分模线

天线区域

镭雕照射方向

分模线

该处断差很可能对镭雕质量产生影响，所以，其分模线一定要小于0.05mm

7 顶针和斜项不要设计在有LDS走线表面，
此两个顶针在镭雕电镀区域，如不改善顶针将产生问题

此三个顶针没有在镭雕电镀区域，不会影响镭雕电镀问题

顶针OK
假如顶针位不可避免，则需要以下改善：

顶针NG

8 激光镭雕角度

提议最大入社角度为60度，（红色线为正常激光照射线）а角度尽可能设计成小于等于30度

Laser beam
Laser beam
Laser beam
bad
good
bad
good
30°
30°
Laser beam

9最小镭雕线宽度0.3mm（特殊情况下能够为0.2mm）
走线最小间距0.5mm

0.3 mm
0.5 mm

10过孔设计
1）塑胶件小于0.6mm壁厚时，尽可能选择前者，大于等于0.6mm时尽可能选择后者（以下图）。
2） 下图中2处最小直径0.3mm
3） 下图3处斜面符合上述60°角度要求。
4） 2处塑胶不能到圆角，根据图示角度，越尖越好。

假如走线比较细，则在过孔地方应该将镭雕电镀区域略微加大部分。

5）以下图过孔时，过孔宽度应≥1.5mm,走线离侧边≥0.5mm（特殊时可设计成0.3mm）。
1.5

0.5
0.5

11 面和面之间圆角
图中绿色走线优于红色走线

面之间过渡应以圆角过渡，最小圆角R=0.15mm。如使用尖角，外尖角易磨损，内尖角易漏镀

12 线路和邻近墙体距离

2

1

3

1 镭雕电镀表面
2 电镀边缘和相邻墙壁
距离（该距离有一定限制）
3 邻近墙壁

13 设计突出物用以保护金属化表面避免磨损。
14镭雕电镀边缘到塑胶件边缘最小距离是0.15mm

15 设计电镀用挂钩位置
最小间隙 (入射角小於 45°) 為0.15mm
最小间隙 (入射角小於 85°) 為0.25mm
最小间隙 (入射角大於 85°) 為(0.15mm + tan13°x H) = (0.15mm + 0.224 X H)
高度(H)最高为2mm.
16 将走线边缘圆角化，通常R≥0.3mm

17线路在相邻表面连接，应圆弧过渡，最好设计成中间有斜面过渡形式。

斜面过渡形式，而且使用圆弧

18 LDS公差
依据所使用材料，和零件复杂程度，化镀能力等情况
通常情況下-LDS 线路到线路公差为 +/-0.10mm,LDS线路到塑件边缘公差为+/-0.15mm
特殊情況下- LDS 线路到线路公差为 +/-0.08mm,LDS线路到塑件边缘公差为+/-0.12mm

19 塑件表面粗糙度度在Rz 5 um符合LDS制程要求,打磨表面通常是没有必需,（特殊情況下Rz 15um是能够接收）

20 标识能愈加好追溯产品信息，不过要远离走线以预防影响电性能，和走线一次装卡完成镭雕。

四．ＬＤＳ天线镀层厚度工艺标准：
1.　对于不需要做喷涂和需要做二级外观面喷涂处理ＬＤＳ天线，其镀层厚度要求为：　Ｃu＝12～16um,　 Ni=3~6um,　Au=0.1~0.2um!
2.对于需要做一级外观面喷涂处理ＬＤＳ天线，因为镀层越厚，喷涂处理就越困难，良品率就越低，所以其镀层厚度要求为：
Ｃu＝5～10um,　 Ni=2~4um,　Au=0.1~0.2um!