全面屏下的天線工藝----LDS
Time: 2018-05-28 Reads: 2594 Edit: Admin
全面屏下的天線設置一直是行業關心的問題,事實上難度全在手機的設計上。不過,作為天線制作工藝的LDS,確是一個需要全面了解的好工藝。



LDS工藝發展至今已經比較穩定成熟了,相對其它傳統工藝,LDS具有 成品體積小,制程簡化,研發制造時間短,制程穩定。環保,精確度高等技術優勢。目前已經廣泛應用于智能手機天線、筆記本電腦天線,醫療設備傳感器、汽車設備傳感器、電子電氣 等產品中。

首先,LDS到底是什么?

LDS-激光直接成型技術,是指利用數控激光直接把電路圖案轉移到模塑塑料原件表面上,利用立體工件的三維表面形成電路互通結構的技術。

LDS材料是一種內含有機金屬復合物的改性塑料,經過激光照射后,使有機金屬復合物釋放出粒子。

那么,LDS的工藝流程又是怎樣的?
圖 LDS流程


1.金屬氧化物的制備:

有機金屬復合物的特性:(1)絕緣性;(2)不是催化性活性劑;(3)可以均勻的分散在塑料基體中:(4)激光照射后能釋放出金屬離子;(5)耐高溫;(6)耐化學性;(7)低毒;(8)無溢出,無遷移 。

2.LDS專用料的制備:
圖 LDS專用料的制備流程

3.開模與注塑:

模廠根據終端客戶的需求和LDS專用料的要求開模和注塑。

①鐳射區域不能設計垂直面,要適當的設計斜坡,斜坡與垂直線的角度應大于等于30°以上。

 圖 鐳射區域設計斜坡與垂直線30°以上

②鐳射區應盡量避開分模線,以免后續給鐳射工藝帶來斷線的致命影響。
③分模線的高度上限不能超過0.05mm。
④導通孔應該設計為錐角,錐角角度應為大于等于60°的角度,導通孔 的最小直徑應為0.2mm,孔邊可倒半徑為0.15mm的圓角。
⑤塑膠素材表面不應做拋光處理,粗糙度為Rz5-10um,符合LDS制程要求。
⑥塑膠成品素材尺寸公差要求不能超過0.02mm平整度一致度要求要高.

4.LDS鐳雕:



注塑成型后的素材到鐳雕線完成鐳雕過程;


圖 LDS材料鐳雕,化鍍示意圖



(1)導電線路設計須知
①盡可能的將線路設計在同一個面,曲面平面不受限制,拿一個長方體素材來說,拐角相連的線路非常影響LDS生產效率,若能改為在兩條對邊上就可以提高生產效率,尤其是較大機殼。
②鐳射線路最細可設計為0.2mm左右。
③線路之間的間距最小0.5mm左右,防止后續化鍍過程中產生溢鍍而造成線路短路。
④線路邊到塑膠殼邊的距離為最小0.1mm左右。
⑤線路邊到塑膠殼墻體邊的距離為1-2mm左右,(防止鐳射過程中因金屬粉塵濺到壁上而產生溢鍍)。
⑥平坦面相對曲面鐳射可能會給化鍍厚度及粘附力帶來不同的影響,平坦面鐳射效果比曲面效果好。

(2)LDS過程應注意事項
①首先確認要導入鐳雕設備LDS STP文件中的3D線路應為零厚度的。
②導入圖案后先驗證夾具的穩定性。
③調試過程中不能輕易修改設計好的線路,只要改動0.1mm都有可能會給后面的RF性能測試帶來影響。
④參數的設置也很重要,能量與激光運行速度、頻率設置的合理性以及顯微鏡下觀察鐳射后的表層不能有燒焦和能量不足帶來的外觀不良,這將會給后面化鍍帶來嚴重的影響,也將直接影響性能測試。
⑤當一個產品要用多個POS才能完成時,首先應考慮夾具旋轉的角度,在程序里應設置為角度是從小到大或從大到小依次旋轉,來節省加工時間提供生產效率。
⑥從設備光學Z軸與機械Z軸綜合考慮多個POS機械Z軸值,盡量控制機械Z軸的運動最小范圍。
⑦Hatch線的寬度在鐳射效果允許的情況下盡可能的設置寬一點,(一般設置在0.03-0.05mm)以減少加工時間,提高生產效率。
⑧復雜的產品需要2個工作臺才能完成的,盡量考慮將兩邊的加工圖案分布均勻,合理安排鐳射與拆裝產品時間,做到人與機器在時間上互不相等,從而提高生產效率。


LDS尺寸公差,一般情況,線路與線路之間為± 0.1mm,線路到塑膠殼邊緣為±0.15mm。


5.化學鍍金屬

已鐳雕完成的素材到化鍍線完成化鍍過程;

(1)化鍍前LDS產品儲存要求
①鐳雕好的產品應放置于濕度<>
②禁止用手直接接觸產品鐳射面以防氧化。
③針對每款產品定制相對應的塑膠托盤,以防止產品在運輸過程中挪動而將產品刮花。



(2)LDS產品化鍍要求

①一般產品都是鍍銅底再鎳覆蓋,部分產品應客戶要求要鍍金。
②鍍層厚度一般為:Cu 6-12 μ 、Ni 2-4 μ 、Au O.1-0.2 μ。
③通過百格測試與鹽霧測試來驗證鍍層是否脫落。
④鍍層厚度一致性要好。
⑤無明顯溢鍍,尤其是線路與線路很窄的地方溢鍍很容易出現短路。
⑥鍍層表面不能有明顯的臟污或鍍層發黃、發暗等色差問題。

⑦鍍層表面不能用手直接接觸,以防氧化。
6. 噴涂等二次加工:

化鍍后的成素材測試相關性能;例如百格測試,RF測試,保證產品性能,為后續的噴涂等二次加工做好準備。

①部分產品化鍍后需要噴涂。
②噴涂厚度一般為:底漆4-5 μ 、面漆8-20 μ不等。
③噴涂后的部分產品如手機天線類的,還需組裝一個揚聲器配件類,然后將組裝好的產品進行性能測試。

總的來說,LDS技術實現的關鍵因素包括三個,首要必須有對鐳雕激光敏感的LDS專用料作為基材;二是電路設計及激光雕刻系統;最后是良好有效化鍍系統及過程控制。