手機FPC之翻蓋手機轉軸FPC結構設計注意事項
FPC是比較脆弱的零件,如果設計不得當很容易發(fā)生斷裂,例如在折疊手機中用來連接LCD與主板的手機FPC就會經常發(fā)生此問題。下面我們就一般普通的折疊手機的連接主板與LCD的FPC來說明一下:對于結構來說,我們最關心的是FPC的外型。在保證功能實現(xiàn)的前提下,盡量窄、薄,不然在手機B/C件FPC過孔的地方很容易與殼子刮擦而斷裂。
FPC設計時的寬與pin線寬、線間距及pin數(shù)有關(pin數(shù)又是根據(jù)實現(xiàn)的功能及選用的cONNECtor pin數(shù)由HW來定的),pin數(shù)多了自然就要做寬,或者用雙面板取代單面板來減少寬度,當然厚度勢必會有所增加。而pin線寬與pin間距則根據(jù)廠家的實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。由于受手機整機厚度、轉軸、B/C件FPC過孔的限制,F(xiàn)PC寬度一般會設計成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來算,這樣下來,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結構)。
至于FPC的長度問題,因為FPC有較好的撓性,很好的彎折性,長度可以留有余量,沒有必要完全精密計算。如果設計過長了,待樣品做出來做完翻折實驗后再根據(jù)分析結果可以適量逐漸減短。如果一開始就設計短了,在手機翻蓋開合的時候,很容易造成把FPC從connector里拽出來、與PCB或B2B connector脫焊甚至把FPC扯斷等。在設計FPC外型的時候,還要注意拐角的半徑,一般內拐角的半徑最小為R1(如果太小,在刀具加工FPC外型以及內部走線的時候會有問題,且走線應盡量遠離內拐角),外拐角半徑為R3或R4。
另外,很重要的一點,我們在設計FPC外型的時候,注意與B/C件以及過孔的間隙。在B/C件壁厚、強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,并隨著手機翻蓋開合做擺動運動,加上FPC本身比較脆弱,這個地方也是FPC最容易出問題的地方,很容易使FPC與殼體刮擦,不但翻蓋旋轉時會有聲響,而且時間久了會使FPC斷裂而影響壽命。這個地方的設計是我們設計的重中之重。最后,希望大家在用Pro/E設計FPC的時候,用鈑金模塊而不是用part-solid模塊,因為在鈑金模塊里,F(xiàn)PC可以做出與實際情況最為接近的FPC外型,折彎與展平都很容易,而且便于修改,能真實的模擬出FPC在過孔里的理論真實位置。
注意:以上設計所涉及內容僅僅是針對結構設計而言,一些與硬件相關的指標在這里沒有提及,在做設計的時候,也要配合硬件一起與廠家溝通以做出最完美的設計。
翻蓋手機結構設計時FPC常見問題:
在我們所關心的FPC壽命問題中,除了FPC兩端與PCB板或connector的連接產生問題外,對于FPC的最終嚴重的后果就是——斷裂。而為了防止FPC在使用一段時間后斷裂,就要盡量去排除FPC在翻折過程中碰到的問題。下面所述的就是我們常見問題及常用解決辦法:
1.FPC與殼體有刮擦。
(1)可以讓模廠做一些透明的殼子,裝好整機后觀察FPC在過孔里的運動狀態(tài),找到FPC與殼體的干涉位置,通過改變FPC長度等以解決該問題。
(2)最古老的一個方法,就是在還沒有FPC樣品的時候,我們可以把FPC 2D圖紙用紙1:1打印出來(紙要盡量硬一些),剪出外型,小心裝到手機里,代替FPC發(fā)現(xiàn)并分析解決問題?;蛘咦審S家做一些沒有走線、只有外形的FPC毛坯樣品,裝到手機里分析。
(3)可以在FPC上與孔徑接觸的地方貼一層泡棉,這樣轉動的時候殼體不會直接與FPC接觸,從而減小對FPC的損害以增加其壽命。但此方法有種治標不治本的感覺,最好還是從設計本身找原因以做到真正解決。
(4)為避免FPC與殼體有刮擦,國外常有做法是把殼內裝一根鐵軸,F(xiàn)PC固定到鐵軸上,避免開合翻蓋時FPC與殼體碰撞,磨擦。
(5)現(xiàn)在很多翻蓋+旋轉的手機,在選用FPC時首先考慮將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,斷裂等問題的發(fā)生。
2.在翻折過程中FPC有異響。
(1)FPC在軸孔中長度超過了孔徑(合蓋時,并無干涉),但是在翻開到一定角度時,F(xiàn)PC會有一個扭動的過程,它會碰上孔的內壁,我們就能聽到異響。常用解決辦法為減小FPC長度,以確保翻折時不與內壁刮擦且能正常工作;
(2)FPC本身是多層,而且與孔的內壁在合蓋時就已經干涉,所以在翻蓋時,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,保留多層結構。同時也可以減小FPC長度。以上針對FPC與殼體有刮擦和FPC有異響的討論,有很多時候是同時存在的,解決方法也是并存的。以上分析僅僅為最常見的問題分析及解決辦法,在將來的工作中可能會碰到更多的問題及解決辦法,再逐步完善該資料。
注:以上討論僅為結構上問題,不包括FPC對天線、RF性能以及屏蔽等硬件問題
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