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眾所周知,智能手機大屏化后,需要加載鎂鋁合金支撐,防止手機“軟骨病”,金屬件的加載,使手機中射頻接收環(huán)境變差,天線被逼迫到外殼上是大勢所趨,而LDS天線可以大幅度減小天線尺寸,成為智能手機主流的天線工藝。
作為手機天線制作工藝的LDS,在4G時代已經應用成熟了。那么在5G時代,體積小、設計靈活的LDS天線工藝又有哪些新的應用呢?

圍繞LDS技術的產業(yè)鏈可分為三大塊

(一)設備;(二)原材料;(三)下游應用。

 

設備廠家代表:泛友科技、拓博瑞、斯普萊特、眾疊光電以及其他相關設備廠商。

 

材料商代表:DSM、EMS、SABIC IP、Ticona、Evonik、BASF、Lanxess、三星、中塑、金發(fā)等。

 

應用領域:

(1)射頻及通信行業(yè): 手機天線、筆記本天線等

 

LDS天線技術及應用領域詳解

LDS天線支架解剖

 

中塑開發(fā)的LDS材料憑借其良好的性能特點,使得5G手機天線性能優(yōu)越,信號發(fā)射強度高,穿透力強,為5G的實現(xiàn)提供了堅實的材料保障。該材料已經得到華為、三星、LG、OPPO、中興等手機廠商的認可,并已經應用到華為Mate系列、P系列;三星Galaxy A系列、OPPO Reno、MOTO等產品上。

(2)藍牙耳機,中塑LDS材料在哈曼、BOSE等TWS終端品牌上成熟應用

 

LDS天線技術及應用領域詳解

LDS天線是FPC天線進一步的升級。雖然FPC天線已經能夠很大程度的利用耳機內部空間,但依舊需要平整的平面給予其依附。

LDS天線是利用按照天線的形狀,將激光投照到塑料外殼上,在幾秒鐘的時間內,化鍍形成金屬天線。其天線可以直接做到外殼背面,這樣天線的凈空區(qū)大,天線效率更高。

(3)華為兒童手表4X-中框,中塑LDS材料,賦能智能穿戴

 

LDS天線技術及應用領域詳解

這款兒童手表采用中塑特殊玻纖增強LDS材料,信號穩(wěn)定,通話順暢。

具有優(yōu)異的機械性能,可達到50米水深的5ATM防水要求。兒童手表在使用環(huán)境中難免接觸護膚品及洗手液等化學溶劑,此款材料具有良好的耐化學性能,為保障手表其優(yōu)異性能護航。


(4)
汽車及運輸設備制造行業(yè),體現(xiàn)在減輕重量、提供耐用性

 

LDS天線技術及應用領域詳解

(5)電子電氣領域,實現(xiàn)結構件與功能件的整合設計,降低系統(tǒng)成本

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LDS天線技術及應用領域詳解

(6)醫(yī)療設備領域,適用于高密度醫(yī)療器械的集成式小螺距

 

LDS天線技術及應用領域詳解

LDS天線技術及應用領域詳解

關于LDS技術和LDS工藝優(yōu)勢、工藝流程

 

LDS技術

LDS-激光直接成型技術,是指利用數(shù)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。

LDS工藝優(yōu)勢

相比較傳統(tǒng)的加工工藝,LDS技術擁有以下幾個優(yōu)點:

1) ??成品體積小,符合現(xiàn)代社會產品向小型化、微型化發(fā)展的趨勢;

2) ??制程簡化:塑膠射出-鐳射活化-化鍍-成品出貨;

3) ??研發(fā)制造時間短,制程穩(wěn)定;

4) ??符合環(huán)保要求,無需添加酸洗活化劑;

5) ??電路的最小線寬線距可精確至150μm;

6) ??鐳射可作導穿孔,深度可達50μm。

LDS工藝流程

LDS通常需要3~4個工藝步驟,具體如下:

?注射成型????????激光活化????????化學鍍/金屬化??????SMT貼裝(可選)

?LDS天線技術及應用領域詳解

總的來說,LDS技術實現(xiàn)的關鍵因素包括三個,首先是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(tǒng);最后是良好有效化鍍系統(tǒng)及過程控制。

作為用戶,該怎樣選擇LDS專用料?

首先,材質選擇需考慮LDS的加工需求,如材料的熱膨脹系數(shù)、吸水性、機械特性、可焊性后制程的加工特性也是選擇的考量因素(如:鐳射、超聲波焊接等…..)。

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其次,材料的規(guī)格特性也是選擇材質的一個重要考量因素,在開發(fā)階段也可以參考材料供應商的模流分析、產品尺寸調整的一些經驗。

針對已確定材質的LDS專用料來說,終端用戶和模廠在選用LDS專用料時要兼顧下面四個因素:

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1、首先要關注材料的加工熱穩(wěn)定性。LDS專用料中添加有可對基體樹脂催化降解的金屬化合物,很容易在塑料粒子擠出加工和注塑過程中發(fā)生熱降解反應。熱穩(wěn)定性差的專用料會在注塑過程中存在明顯的料花和析出現(xiàn)象,注塑件表面發(fā)黃發(fā)暗,材料的熔融流動指數(shù)很高。

 

2、注塑件的鐳雕和化鍍程序的良率高,一般要求注塑件鐳雕的良率在98%以上,化鍍良率在96%以上。鐳雕和化鍍的良率與LDS專用料的結構和性能密切相關,是LDS技術得以實現(xiàn)的前提和基礎。

 

3、材料的機械加工性能必須滿足終端客戶的使用要求。

 

4、材料必須通過終端客戶的應用要求測試,如手機天線材料終端產品的切片測試、附著力測試、恒溫恒濕實驗、高/低溫存儲測試和冷熱交替沖擊測試等。

最后要強調的,LDS技術的產業(yè)鏈長,關鍵影響因素多,任何環(huán)節(jié)的不足甚至缺失都會成為整個產業(yè)發(fā)展的短板。從上游的LDS功能助劑的合成、LDS專用料的制備,到中下游激光鐳雕設備的推廣和應用、化鍍藥水的配制和化鍍良率的提升,需要我們整個產業(yè)鏈的通力合作。

 

材料廠商中塑開發(fā)出了系列LDS工藝制程專用材料,并取得德國 LPKF專利授權。公司建有完善的生產和服務網絡。產品涵蓋工程塑料、塑料合金、熱塑性彈性體和功能性工程塑料等十幾個系列,數(shù)百個規(guī)格。

依托高效的研發(fā)和創(chuàng)新體系優(yōu)勢,公司已形成完整成熟的產品布局并實現(xiàn)可持續(xù)的創(chuàng)新升級能力,產品廣泛應用于消費類電子、工業(yè)電氣、家電、建筑、機械、汽車和航空航天等領域。

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LDS天線技術及應用領域詳解

原文始發(fā)于微信公眾號(塑庫網):LDS天線技術及應用領域詳解

作者 ab

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