手機(jī)FPC之翻蓋手機(jī)轉(zhuǎn)軸FPC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
FPC是比較脆弱的零件,如果設(shè)計(jì)不得當(dāng)很容易發(fā)生斷裂,例如在折疊手機(jī)中用來(lái)連接LCD與主板的手機(jī)FPC就會(huì)經(jīng)常發(fā)生此問(wèn)題。下面我們就一般普通的折疊手機(jī)的連接主板與LCD的FPC來(lái)說(shuō)明一下:對(duì)于結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),我們最關(guān)心的是FPC的外型。在保證功能實(shí)現(xiàn)的前提下,盡量窄、薄,不然在手機(jī)B/C件FPC過(guò)孔的地方很容易與殼子刮擦而斷裂。
FPC設(shè)計(jì)時(shí)的寬與pin線寬、線間距及pin數(shù)有關(guān)(pin數(shù)又是根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能及選用的cONNECtor pin數(shù)由HW來(lái)定的),pin數(shù)多了自然就要做寬,或者用雙面板取代單面板來(lái)減少寬度,當(dāng)然厚度勢(shì)必會(huì)有所增加。而pin線寬與pin間距則根據(jù)廠家的實(shí)力不同做的也有所不同,目前一般廠家最小都可以做到0.1mm。由于受手機(jī)整機(jī)厚度、轉(zhuǎn)軸、B/C件FPC過(guò)孔的限制,F(xiàn)PC寬度一般會(huì)設(shè)計(jì)成3或3.5mm(如果按3.5mm算,兩邊邊緣的走線距FPC邊緣分別0.4mm,按線寬和線間距都是0.1mm來(lái)算,這樣下來(lái),每層板可以布13根線左右),厚度為0.2或0.3mm(FPC為2+2或3+2結(jié)構(gòu))。
至于FPC的長(zhǎng)度問(wèn)題,因?yàn)镕PC有較好的撓性,很好的彎折性,長(zhǎng)度可以留有余量,沒(méi)有必要完全精密計(jì)算。如果設(shè)計(jì)過(guò)長(zhǎng)了,待樣品做出來(lái)做完翻折實(shí)驗(yàn)后再根據(jù)分析結(jié)果可以適量逐漸減短。如果一開始就設(shè)計(jì)短了,在手機(jī)翻蓋開合的時(shí)候,很容易造成把FPC從connector里拽出來(lái)、與PCB或B2B connector脫焊甚至把FPC扯斷等。在設(shè)計(jì)FPC外型的時(shí)候,還要注意拐角的半徑,一般內(nèi)拐角的半徑最小為R1(如果太小,在刀具加工FPC外型以及內(nèi)部走線的時(shí)候會(huì)有問(wèn)題,且走線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離內(nèi)拐角),外拐角半徑為R3或R4。
另外,很重要的一點(diǎn),我們?cè)谠O(shè)計(jì)FPC外型的時(shí)候,注意與B/C件以及過(guò)孔的間隙。在B/C件壁厚、強(qiáng)度都已滿足的情況下,盡量留多些空間給FPC,由于FPC要在這些地方通過(guò),并隨著手機(jī)翻蓋開合做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng),加上FPC本身比較脆弱,這個(gè)地方也是FPC最容易出問(wèn)題的地方,很容易使FPC與殼體刮擦,不但翻蓋旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有聲響,而且時(shí)間久了會(huì)使FPC斷裂而影響壽命。這個(gè)地方的設(shè)計(jì)是我們?cè)O(shè)計(jì)的重中之重。最后,希望大家在用Pro/E設(shè)計(jì)FPC的時(shí)候,用鈑金模塊而不是用part-solid模塊,因?yàn)樵阝k金模塊里,F(xiàn)PC可以做出與實(shí)際情況最為接近的FPC外型,折彎與展平都很容易,而且便于修改,能真實(shí)的模擬出FPC在過(guò)孔里的理論真實(shí)位置。
注意:以上設(shè)計(jì)所涉及內(nèi)容僅僅是針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言,一些與硬件相關(guān)的指標(biāo)在這里沒(méi)有提及,在做設(shè)計(jì)的時(shí)候,也要配合硬件一起與廠家溝通以做出最完美的設(shè)計(jì)。
翻蓋手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)FPC常見(jiàn)問(wèn)題:
在我們所關(guān)心的FPC壽命問(wèn)題中,除了FPC兩端與PCB板或connector的連接產(chǎn)生問(wèn)題外,對(duì)于FPC的最終嚴(yán)重的后果就是——斷裂。而為了防止FPC在使用一段時(shí)間后斷裂,就要盡量去排除FPC在翻折過(guò)程中碰到的問(wèn)題。下面所述的就是我們常見(jiàn)問(wèn)題及常用解決辦法:
1.FPC與殼體有刮擦。
(1)可以讓模廠做一些透明的殼子,裝好整機(jī)后觀察FPC在過(guò)孔里的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),找到FPC與殼體的干涉位置,通過(guò)改變FPC長(zhǎng)度等以解決該問(wèn)題。
(2)最古老的一個(gè)方法,就是在還沒(méi)有FPC樣品的時(shí)候,我們可以把FPC 2D圖紙用紙1:1打印出來(lái)(紙要盡量硬一些),剪出外型,小心裝到手機(jī)里,代替FPC發(fā)現(xiàn)并分析解決問(wèn)題?;蛘咦審S家做一些沒(méi)有走線、只有外形的FPC毛坯樣品,裝到手機(jī)里分析。
(3)可以在FPC上與孔徑接觸的地方貼一層泡棉,這樣轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候殼體不會(huì)直接與FPC接觸,從而減小對(duì)FPC的損害以增加其壽命。但此方法有種治標(biāo)不治本的感覺(jué),最好還是從設(shè)計(jì)本身找原因以做到真正解決。
(4)為避免FPC與殼體有刮擦,國(guó)外常有做法是把殼內(nèi)裝一根鐵軸,F(xiàn)PC固定到鐵軸上,避免開合翻蓋時(shí)FPC與殼體碰撞,磨擦。
(5)現(xiàn)在很多翻蓋+旋轉(zhuǎn)的手機(jī),在選用FPC時(shí)首先考慮將FPC繞在軸上(上述方法4),或者干脆采用coaxial cable同軸電纜線代替FPC,以避免FPC易扭曲,斷裂等問(wèn)題的發(fā)生。
2.在翻折過(guò)程中FPC有異響。
(1)FPC在軸孔中長(zhǎng)度超過(guò)了孔徑(合蓋時(shí),并無(wú)干涉),但是在翻開到一定角度時(shí),F(xiàn)PC會(huì)有一個(gè)扭動(dòng)的過(guò)程,它會(huì)碰上孔的內(nèi)壁,我們就能聽到異響。常用解決辦法為減小FPC長(zhǎng)度,以確保翻折時(shí)不與內(nèi)壁刮擦且能正常工作;
(2)FPC本身是多層,而且與孔的內(nèi)壁在合蓋時(shí)就已經(jīng)干涉,所以在翻蓋時(shí),始終能聽到異響。我們可以讓廠商用膠帶把多層綁緊或用膠粘在一起看似一層,但在繞折部分最好不要粘在一起,保留多層結(jié)構(gòu)。同時(shí)也可以減小FPC長(zhǎng)度。以上針對(duì)FPC與殼體有刮擦和FPC有異響的討論,有很多時(shí)候是同時(shí)存在的,解決方法也是并存的。以上分析僅僅為最常見(jiàn)的問(wèn)題分析及解決辦法,在將來(lái)的工作中可能會(huì)碰到更多的問(wèn)題及解決辦法,再逐步完善該資料。
注:以上討論僅為結(jié)構(gòu)上問(wèn)題,不包括FPC對(duì)天線、RF性能以及屏蔽等硬件問(wèn)題
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