应用于4G手机面盖 LDS天线技术详解

新的手机天线对天线技术提出了新的要求,也促使新的技术层出不穷。一种新的思路是直接将所有天线做在手机的外壳上，如出的HTC M8，传说中的iPhone6，都将天线做在金属外壳上，将天线与外壳直接一体成型。为此，一些新的技术被应用到天线制作中来，如LDS、LRP、3D打印等都在被使用。今天我们为大家介绍一下最常见的LDS技术。

何为LDS？

LDS—Laser Direct Structuring 激光直接成型技术是一种专业镭射加工、射出与电镀制程的3D-MID（Three D-DimensionalmoulDedinterconnect Device）生产技术，其原理是将普通的塑胶元件/电路板赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能，以及由机械实体与导电图形结 合而产生的屏蔽、天线等功能结合於一体，形成所谓3D-MID，适用於ICSubstrate、HDIPCB、LeadFrame局部细线路制作。

此技术可应用在手机天线、汽车用电子电路、提款机外壳及医疗级助听器。目前最常见的在于手机天线，一般常见手机天线内建方法，大多采用将金属片以塑 胶热融方式固定在手机背壳或是将金属片直接贴在手机背壳上，LDS可将天线直接镭射在手机外壳上，不仅避免内部手机金属干扰，更缩小手机体积。

LaserDirectStructuring制作技术是透过雷射机台接受数位线路资料后，将PCB表面锡抗蚀刻阻剂烧除，之后再施以电镀金属化，即可在塑胶表面产生金属材的线路。

LaserDirectStructuring制程主要有四步骤：

1.射出成型(Injectionmolding)。此步骤在热塑性的塑料上射出成型。

2.镭射活化(LaserActivation)。此步骤透过镭射光束活化，藉由添加特殊化学剂镭射活化使物体产生物理化学反应行成金属核，除了活化并形成粗糙的表面，使铜在金属化过程中在塑料上扎根。

3.电镀(Metallization)。此为LDS制程中的清洁步骤，在仅用作电极的金属化塑胶表面进行电镀5~8微米的电路，如铜、镍等，使塑料成为一个具备导电线路的MID元件。

4.组装(Assembling)。

LDS工艺特点及优势：

1、工艺成熟稳定、产品性能优越、任意可激光入射三维面均可实现高精度布图。2、适用于三维表面，更广的设计空间、成本较FPC高，需化镀、需特定材料。

优点：

1.打样成本低廉。2.开发过程中修改方便。3.塑胶元件电镀不影响天线的特性及稳定度。4.产品体积再缩小，符合手机薄型发展趋势。5.产量提升。6.设计开发时间短。7.可依客户需求进行客制化设计。8.可用于镭射钻孔。9.与SMT制程相容。10.不需透过光罩。

LDS工艺与其它技术相比有两个主要优势。

第一，与柔性电路板天线和金属片天线相比，LDS部件具备完全的三维功能。LDS部件可采用其实际需要的形状---功能服从形态。因为采用激光成型，改变电路图案无需改变模具就能实现，非常适合生产不同种类的天线。

第二，LDS技术效率极高：产品生产周期短，激光系统耐用、少维护，适合7X24不间断生产，并且故障率低---是成功生产的理想选择。不仅仅适合于生产手机部件。

LDS的发展和演变

LDS（激光直接成型）技术是由德国公司LPKF公司开发的一种专利技术，为生产手机天线提供了高柔性，给产品三维立体设计提供了极大灵活性。 LPKF-LDS技术使用激光在复杂三维部件表面上照射成型天线电路，这些三维部件是采用LDS树脂注塑成型的。该项技术的主要优势包括，效率极高，为快 速变更产品设计提供了极高的灵活性，并且提供在三维部件表面成型天线电路的方法。LPKF相信，LPKF-LDS技术在电子和塑料产业的其它领域也可得到广泛应用。

但是随着行业的发展，传统的LDS也暴露出其自身的不足。一是专利的限制在一定程度上制约了这项技术的发展。二是该项技术本身也存在一些不足，如必须要使用专用的塑料，这种材料使得外壳颜色受到限制。此外其制作良率也还不佳等等。

为此，为了避开LPKF-LDS的专利，一些厂家进行了专利抗诉和技术改良。如2012年泛友科技tontop 提交申诉LPKF的LDS技术核心专利导体轨道结构的制造方(CN02812609.2）无效。在2012年5月30日被中国知识产权局已正式宣告无效 ，LDS工艺在中国已实质性失去专利保护。

在技术改进方面，各公司也推出新的技术，如泛友科技推出LRP：3D-MID创新工艺TP-LRP（Tontop Laser Restructuring Print）激光重构印刷是Tontop自主研发的专利技术，指通过三维印刷工艺，将导电图案高速精准的涂敷到工件表面，形成天线形状，然后通过三维控制 激光修整，以形成高精度的电路互联结构。宣称：更广泛的可选材料。不再需要特定的激光诱导材料。无需化学镀更绿色的生产。更合理的成本等。

此外，如天线生产厂家太盟（Cirocmm）也宣称其推出有自专利的A-LDS技术，其技术特点是：

1、不需要专利塑料（塑料中含有机铜金 属），A-LDS没有材料的限制。
2、A-LDS没有色彩限制。
3、A-LDS的制程良率高，达95%。
4、产品的耐热、耐冲击性好。
5、成本更具优势。
6、该项技术可以应用到玻璃等材料上。

技术无止境，相信随着应用的越来越多，技术的优化也会使得天线技术更适合智能手机的发展。从而把更轻更薄信号更好的手机送到普通消费者手中。