LDS设计规范.doc

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LDS类天线

一简介:

3D-MID是英文“Three–dimensionalMoldedInterconnectDevice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2ShotMID（双模注塑成型）以及LaserDirectStructureMID（简称LDSMID,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（LaserDirectStructuring）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150μm）。

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。

LDSMID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150μm），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0.15mm

6.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。

LDSMID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。

LDSMID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3DMID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ＬＤＳ塑胶材料

LDS塑胶原料较成熟厂商有三菱和Ｓabic,

材料性能的比较

三设计要求

1LDS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。

4LDS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0.05mm

7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）а角度尽量设计成小于等于30度

Laserbeam

Laserbeam

Laserbeam

bad

good

bad

good

30°

30°

Laserbeam

9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0.5mm

0.3mm

0.5mm

10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0.3mm

3）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）。

1.5

0.5

0.5

11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

1

3

1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0.15mm

15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+tan13°xH）=（0.15mm+0.224XH）

高度（H）最高为2mm.

16将走线边缘圆角化，一般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的形式。

斜面过渡形式，并且使用圆弧

18LDS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Rz5um符合LDS制程要求,打磨表面一般是没有必要的,（特殊情況下Rz15um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．ＬＤＳ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!

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