手机内置天线慎用FPC

hmzjy

目前，我们研发和生产的手机内置天线绝大多数是由金属弹片和塑料支架组成。此种结构形式可以保证安装可靠、天线性能稳定。其缺点是：需要开发和制作五金及塑料模具，制作周期长，费用较高。制作一套连续冲五金模具最快也要五至六天，制作一套塑胶模具最快也要六至七天。通常情况，一套五金加塑胶模具总费用在万元以上。为了缩短研发周期，规避产品研发失败而产生的模具费用损失，人们尝试用FPC（柔性线路板）代替五金弹片甚至代替天线支架，取消传统的热熔工艺，用不干胶直接粘在手机外壳（或天线支架）上。此种简单、快捷的天线生产工艺到底怎样呢？
  近年来，我们总计生产了几十套FPC天线，根据我们对此种天线质量的分析和对最早使用该种天线的手机生产商调查，我们的结论是：使用FPC粘到手机外壳（或支架）的天线，存在一定质量隐患。每家FPC厂 都是用生产普通线路板的流程来生产天线，从FPC 投料到天线出厂检验很难做到像五金和塑料 天线一样规范化操作，生产标准、生产工艺无法控制，更难保证各批次性能一致。如果确实需要使用FPC则必须在设计、生产和检验中应该注意如下问题：

                                                                    （一）
      在FPC天线中不干胶是重要固定材料，优良的永久性粘胶剂、合适的粘贴工艺是该 天线质量的重要保证。然而，天线厂对于选用良好不干胶、不干胶的成分合成、不干胶的使用方法等了解甚少，或者可说是束手无策，形成完全依赖FPC线路板厂，失去质量控制，这种状态必须改变。
1 。不同的被粘贴物表面对粘贴影响很大，粗燥的被粘贴物表面就需要粘度较强的粘胶剂，不然天线容易翘起即粘性不如人意。
2 。被粘贴表面有平面和曲面之分，如果天线设计具有一定弧度则必须具有很强的粘合力。
3 。FPC 基材的柔性对于不干胶的粘合非常重要，特别是天线弧度较大时则必须有很好的柔性，否则，这款天线在短期内就会发生性能变化。较薄的基材有较好的柔性，然而这与天线性能存在矛盾。
4．手机外壳（或天线支架）表面的清洁状况对粘合力影响很大。不干胶最适用于表面清洁、干燥、无油迹和无灰尘的被贴物基材。手机外壳还是天线支架厂必须保证产品绝对清洁无油迹和无灰尘，工人操作也必须保证不接触到粘结面。
5  无论设计还是生产操作必须保证FPC准确定位在手机外壳（或支架）上，否则天线性能将有可能发生严重变化。
6  塑料中经常可见的增塑剂，在一定时间后会降低粘胶剂的粘性，为产品埋下隐患。
7  手机工作环境将对FPC的粘合产生一定影响，不是任何不干胶都可以长期在高温、潮湿、低温、干燥环境保持良好粘合力。
综上所述，多种原因都可能造成FPC天线与外壳（或天线支架）粘合不良，而不良的粘合将导致FPC翘起，使天线性能发生可怕的变化。
                                                                     （二）
  1． FPC天线是以线路板铜箔作为 天线辐射体，线路板基材是天线的组成部分。不同型号的线路板板材铜箔厚度、基材材料介电常数都有差异。处于微波波段的手机天线对于辐射体几何尺寸和基材介电常数十分敏感，必须引起我们高度重视。应该对FPC厂使用材料提出严格限制，并争取有效监督。
  2．手机天线辐射体线条宽度、转弯角度，对天线的性能也是非常敏感，我们曾遇到由于天线线条宽度相差0.1MM而导致天线灵敏度大幅下降的案例。经常出现某些FPC对于线路板是合格产品，而对于天线则可能是完全不合格品的情况，这是FPC天线的特殊性。
                                                                     （三）
我们的一个做品牌手机的客户曾使用了多款FPC天线，半年后出现大量退机返修。经检查是由于外壳（或支架）与部分FPC分离，影响了手机的射频性能。从此这家公司绝不使用FPC天线。许多朋友可能认为这仅是特例，大多数没有问题。但是，因为有那么多不可控制质量的因素存在，我们不应该抱有侥幸态度。
在特殊情况下，必如：由于空间限制，只有用FPC 才可以满足射频性能，或者客户并不十分关心数月后的手机品质，可以同意使用FPC， 但必须 向用户说明可能存在的质量风险。
总之，FPC天线绝不可以替代金属天线。现在之所以被一些天线厂、手机厂所推崇，其原因不是这种天线好，而是满足了研发、制造简单（单款机数量少可降低成本）和不必关心数月后质量的要求。我们的工程师、业务员对于这个问题必须有清醒的认识，必须向客户讲明道理。天线公司的职责和价值是为手机厂商提供长远性能保证的优质天线。要做到每一套天线从设计、原材料采购、到生产加工，每一个环节都可以规范化操作，严格而可控制的品质管理。所以将产品质量完全寄托于线路板工厂是远远不够的，也可以说这种产品是FPC线路板，绝对不是手机天线。


                                                                                                                   [br]<p align=right><font color=red>+5 RD币</font></p>

haller32

恩，楼主说的也不无道理，但是却强化了FPC的弱点。
FPC有一个显著的优点就是，它能保证天线各走线分支或者天线部分的距离，但是金属片在热熔的时候，却难以保证，这也是对天线性能的一个威胁。

samuel-wei

[em08]

huliang375

这个应该与生产能力和产品控制有关系。还有一个就是FPC的加工精度比钢片高。

shxzbz

FPC的起翘确实是个问题，因有许多无法控制的因素，较难彻底解决

chenyuwen25

如果FPC粘贴上后再烫一下就好了。很多公司省掉这一步工序确实有隐患。
对于文中提及的走线差0.1mm就导致灵敏度太幅下降，不太可信。这本身就说明原设计的天线太敏感，如果不是因为走线太细太细，那肯定是因为接地方面的不稳定导致的。
FPC基材介电常数的影响不会太大的，FPC与铜皮相比就差了一层粘胶和绿油，但往往两者性能几乎相同。
定位的不准反而是影响性能的一个关健因素，但可以通过远离影响大的器件来降低敏感度。如远离SPK,GND,battery,metal covers。

hlyun

[em06][em06]学习了！！！

fangjiaojun

[em08][em08][em08]

Alan2008

和楼主有不同观点：

Nokia的市场占有率都清楚吧，10部手机至少有8部是用FPC做天线的
现在有很多专业生产FPC天线的公司，用的不干胶都是3M、Nitto等公司产品，FPC天线本身的生产和贴装也有正规的生产流程保证品质
还要经过几十个小时的盐雾、温湿循环的测试
至于贴装精度和防止翘起，也都是已经成熟的工艺了
楼主的担心过时了

还有一点 ：
现在的手机频段越来越多，天线都是2.5D甚至是3D的
有很多形状是五金冲压天线无法实现的，还是要用FPC
这点以后会更加明显
不过以后FPC也不能满足天线设计要求了
有更先进的天线制作方法...
[em01][br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

yl431

[em01][em01]

wangying2008

xue xi l

zhou840818

FPC 哪有这么多缺点啊，我们很多天线都是采用软片的，像铜箔、粘胶的厚度这些都有规定，质量把好关就可以

Irving

FPC是趋势，这几年自己投资买设备开弹片模具，自己冲压的天线厂郁闷了，急得脚脚跳了吧

wd0123

以下是引用Alan2008在2009-10-12 22:02:48的发言：
和楼主有不同观点：

Nokia的市场占有率都清楚吧，10部手机至少有8部是用FPC做天线的
现在有很多专业生产FPC天线的公司，用的不干胶都是3M、Nitto等公司产品，FPC天线本身的生产和贴装也有正规的生产流程保证品质
还要经过几十个小时的盐雾、温湿循环的测试
至于贴装精度和防止翘起，也都是已经成熟的工艺了
楼主的担心过时了

还有一点 ：
现在的手机频段越来越多，天线都是2.5D甚至是3D的
有很多形状是五金冲压天线无法实现的，还是要用FPC
这点以后会更加明显
不过以后FPC也不能满足天线设计要求了
有更先进的天线制作方法...
[em01]
<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

其实我更支持你的说法。对于楼主的说法持保留意见

wangying2008

[em01]xuexi l ,xiexie

shadow132

翘起确实是个比较头疼的问题，而且当有弧度的时候更不能保证粘胶的粘贴性能！
但也可以在结构上作一些优化，比如在弧面转弯的地方开一些小孔，解除应力，这样效果稍微好一些！

粘胶的粘性是有一个时效性的，怎么才能保证一定时间内稳定无事，确实需要商榷！

还有一个问题请教：与支架上馈点处粘贴的时候，是支架面光滑一些较易粘贴呢还是粗糙一些易粘贴！
我感觉是光滑面比较好，但也有同事说粗糙面好，供应商也说粗糙面好，我就疑惑了。。。[em12]

Alan2008

以下是引用shadow132在2009-11-6 23:55:53的发言：
翘起确实是个比较头疼的问题，而且当有弧度的时候更不能保证粘胶的粘贴性能！
但也可以在结构上作一些优化，比如在弧面转弯的地方开一些小孔，解除应力，这样效果稍微好一些！

粘胶的粘性是有一个时效性的，怎么才能保证一定时间内稳定无事，确实需要商榷！

还有一个问题请教：与支架上馈点处粘贴的时候，是支架面光滑一些较易粘贴呢还是粗糙一些易粘贴！
我感觉是光滑面比较好，但也有同事说粗糙面好，供应商也说粗糙面好，我就疑惑了。。。[em12]

现在用的粘胶大都是PSA压敏胶，按照理想状况，贴完后如果能保压24小时，即使是曲面一般也是不会翘起的。但大量生产是很难保压24小时，有几秒钟就不错了...

粗糙面好，增加塑件和胶的接触面积啊

mnag

9楼，问个问题，FPC应该是无法实现3D天线的，毕竟存在在圆角无法展开，褶皱的现象。
不过你说的不错，现在nokia已经开始在高端机上用LDS 和2-shot技术了。贵是贵了点。
[em14]

cortec88

呵呵，很难认同你的观点，且不说国际大品牌手机大多数天线是使用FPC材质的，现在NOKIA的很多高端机器也开始使用LDS工艺，可以更方便走线设计。FPC固然有它的缺点，但楼主把这种可以改善的缺点严重化。再说了，并不是因为弹片加支架结构的开模时间长或者模具价格高就不用这种结构的，天线的设计要完全和手机的ID相配合。而不是什么情况下全部用弹片加支架结构。

   1： 天线厂对于选用良好不干胶、不干胶的成分合成、不干胶的使用方法等了解甚少，或者可说是束手无策，形成完全依赖FPC线路板厂，失去质量控制。这点不是不可控制的，选用性能良好的不干胶，贴装好后再热压。黏合效果非常好。
   2：FPC不同批次的不容易控制是真的，但出现走线宽度相差0.1mm灵敏度大幅下降的例子，只能说明RF设计天线的能力了。天线对走线宽度比较敏感是真的，但绝不会敏感到你说的这种程度。

wyj2008

放大了FPC的缺点！