LDS设计规范.doc

LDS 类 天 线 一 简介: 3D-MID是英文“Three dimensional Molded Interconnect Device的简称，中文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的塑料壳体的表面上，制作有电气功能的三维立体电路。主要包括2 Shot MID(双模注塑成型)以及Laser Direct Structure MID(简称LDS MID,激光镭射成型)两种方式。目前主要以LDS应用为主。 LDS即激光直接成型（Laser Direct Structuring）的英文缩写。LDS 制作MID的工艺是一种比较新的工艺，这种工艺的物料，是在塑胶中增加金属离子而成的多功能MID塑料，注射成型后用激光光束照射，激光一方面会使被投照的表面释放出活性原子，另一方面会使被投照过的表面微观粗糙，增加金属化图案与塑料基体的附着力（目前激光加工出的图案可精细至 150m）。下一步，是要在金属化槽中对激光处理过的器件进行金属化，金属化之后，未被激光照射的部位不发生任何变化，仍是绝缘的，而被激光照射过的部 位会因为具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的导电图案。LDS MID 的优点：1. 三维电路载体，线路高度集成，减少零件数量。例如手机的GPS天线、主天线、Wifi天线可同时集成。2.微型化、小型化。采用的加工工具是激光，而激光光束直径细（线宽可精细150m），直接作用于被加工工件表面，非常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，制造流程短。3.天线更轻更小，节约设计空间4.设计&开发时间短，同时可满足开发设计中的多次验证修改要求。5.微小化程度佳，最小线路可达0.1mm,最小间隔达0.15mm6.柔性大。采用计算机控制，由激光把计算机里的电路图形直接转移到注塑件上，无需额外的工具或掩膜。电路图形只取决于 CAD 数据，因此，设计、修改设计非常方便。LDS MID 在天线产品的缺点1 经济性：成本高。首先其采用的塑胶原材料价格就比较高，激光镭雕的设备价格高，检测设备高，电镀价格高。所有这些价格导致最后天线成本价格高，并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，如果增加产量则必须增加设备，而设备的价格又高。使企业不得不慎重考虑。LDS MID 的主要应用：3D-MID技术在美日欧等发达国家、地区已被较广泛的应用于通讯、汽车电子、计算机、机电设备、医疗器械等行业领域。 LDS目前最主要的应用是无限通讯产品，主要为智能手机天线及无限支付这一部分。目前几乎所有已知的做智能手机的公司几乎都有相关机型使用3D MID天线。如Nokia、Apple、Moto、SEMC、Samsung、Blackberry、华为、中兴等。在未来的几年内，随着更多的厂商加入，以及成本的降低，LDS将迎来更大的市场。二 塑胶材料LDS塑胶原料较成熟厂商有三菱和abic,材料性能的比较三 设计要求 1 LDS类天线的设计，其制品应尽可能设计成一次装卡就能完成所有镭雕的方式，如此能有效提升LDS制品的镭雕效率，降低成本。尽量不采用多次装卡镭雕的设计方案。 镭雕时，一次装卡制品，可以实现多个面的镭雕（治具是可以沿着其自身的轴转动，从而实现多个面的镭雕）。但是垂直于设备自转轴的面，就必须二次装卡然后镭雕，虽然已经有多镭雕头的设备，但是，我们设计的原则还是要尽量减少装卡次数。 2 设计产品之初，应与RF工程师确认，走线都要走到哪些面上。后面的设计对这些面有详细的要求。3 设计LDS制品，应使用3D文件，1:1设计，并在输出时也采用3D文件。4 LDS制品可以使用各种标记，如：型号、日期、公司LOGO、次数和其他特殊标记。这些标记应尽量远离天线走线的主体，以免干扰天线性能。5 避免塑胶进胶口设计在走线的面上。6 尽量避免合模线设计在走线表面，如无法避免，则合模线的要求段差要小于0.05mm,无披峰、飞边。分模线天线区域镭雕照射方向 分模线该处的断差很可能对镭雕的质量产生影响，因此，其分模线一定要小于0.05mm7 顶针和斜项不要设计在有LDS走线的表面，此两个顶针在镭雕电镀区域，如不改进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如果顶针位不可避免，则需要如下改进：顶针NG 8 激光镭雕角度建议最大入社角度为60度，（红色线为正常的激光照射线）角度尽量设计成小于等于30度Laser beamLaser beamLaser beambadgoodbadgood3030Laser beam9最小镭雕线宽度0.3mm（特殊情况下可以为0.2mm）走线最小间距0.5mm0.3 mm0.5 mm10过孔的设计 1）塑胶件小于0.6mm的壁厚时，尽量选用前者，大于等于0.6mm时尽量选用后者（如下图）。2） 下图中2处最小直径0.3mm3） 下图3处斜面符合上述60的角度要求。4） 2处的塑胶不能到圆角，按照图示角度，越尖越好。如果走线比较细，则在过孔的地方应该将镭雕电镀区域略微加大一些。 5）如下图过孔时，过孔宽度应1.5mm,走线离侧边0.5mm（特殊时可设计成0.3mm）。1.50.50.511 面与面之间的圆角图中绿色走线优于红色走线 面之间的过渡应以圆角过渡，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 线路与邻近墙体的距离 2 131 镭雕电镀表面2 电镀边缘与相邻的墙壁的 距离（该距离有一定的限制）3 邻近的墙壁 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0.15mm15 设计电镀用的挂钩位置最小间隙 (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 + tan13x H) = (0.15mm + 0.224 X H)高度(H)最高为2mm.16 将走线边缘圆角化，一般R0.3mm 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的形式。斜面过渡形式，并且使用圆弧18 LDS公差根据所使用的材料，以及零件的复杂程度，化镀能力等情况一般情況下-LDS 线路到线路的公差为 +/-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,打磨表面一般是没有必要的,（特殊情況下Rz 15um是可以接受的）20 标记能更好的追溯产品信息，但是要远离走线以防止影响电性能，与走线一次装卡完成镭雕。四天线镀层厚度的工艺标准：1.对于不需要做喷涂和需要做二级外观面喷涂处理的天线，其镀层厚度要求为：u1216um, Ni=36um,Au=0.10.2um!2.对于需要做一级外观面喷涂处理天线，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：u510um, Ni=24um,Au=0.10.2um!