Antenna LDS

L'antenna LDS (Laser Direct Structuring Antenna) è una struttura RF basata su 3D-MID prodotta applicando l'attivazione laser su substrati di plastica stampati a iniezione, seguita da placcatura chimica selettiva per formare tracce di antenna conduttive.

Il processo consente di definire direttamente modelli conduttivi su componenti tridimensionali dell'alloggiamento, in cui la geometria dell'antenna è incorporata nella struttura meccanica anziché assemblata come una parte RF separata.

A differenza delle antenne convenzionali stampate o in lamiera che richiedono un montaggio discreto all'interno del dispositivo, l'antenna LDS integra la struttura radiante nell'involucro o nel telaio interno in plastica, consentendo al percorso dell'antenna di seguire geometrie 3D complesse mantenendo caratteristiche elettriche definite.

Dal punto di vista del sistema, la tecnologia LDS appartiene al 3D-MID (Three-Dimensional Moulded Interconnect Device), dove un singolo componente stampato può combinare funzioni strutturali, conduttive e di alloggiamento attraverso la metallizzazione selettiva delle superfici attivate dal laser.

Principio di funzionamento

Il processo di produzione delle antenne LDS può essere suddiviso in quattro fasi principali:

Fase 1 – Stampaggio a iniezione: utilizzando plastiche funzionali specifiche per LDS (contenenti speciali additivi compositi metallo-organici), una staffa o un alloggiamento in plastica tridimensionale viene prodotto tramite stampaggio a iniezione.

Fase 2 – Attivazione del laser: il computer controlla il movimento del laser in base alla traiettoria dello schema conduttivo, proiettando il laser sulla superficie del componente plastico tridimensionale e attivando lo schema circuitale in pochi secondi. Nelle zone irradiate dal laser gli additivi si attivano creando una superficie microscopicamente ruvida che favorisce la deposizione dei metalli.

Passaggio 3 – Placcatura chimica: posizionare le parti in plastica attivate in un bagno di placcatura chimica, dove metalli come rame, nichel e oro vengono depositati selettivamente sulle aree attivate, formando tracce conduttive.

Passaggio 4: assemblaggio e test: l'alloggiamento LDS per il circuito dell'antenna è collegato elettricamente alla scheda madre PCB tramite contatti a molla, pin o connettori B2B. Dopo un'ispezione completa utilizzando un analizzatore di rete, l'assemblaggio viene consegnato.

Dispositivi applicabili

La tecnologia dell'antenna LDS è ampiamente utilizzata in molteplici settori e applicazioni wireless: 

Punti di forza fondamentali

1. Elevata capacità di integrazione spaziale

Le antenne LDS possono essere integrate direttamente negli alloggiamenti dei dispositivi o nelle staffe strutturali, consentendo progetti di prodotti più sottili senza compromettere in modo significativo le prestazioni RF. La distanza dell'antenna è ottenuta attraverso una precisa modellazione 3D su substrati di plastica, rendendola adatta per dispositivi wireless multibanda compatti.

2. Stabilità della produzione e coerenza del processo

La strutturazione laser offre un'elevata ripetibilità e una risoluzione stabile del modello, rendendola adatta ad ambienti di produzione continua. Ogni unità viene generalmente convalidata tramite test RF, con parametri chiave come S11 verificati per garantire la corrispondenza delle prestazioni con gli obiettivi di progettazione.

3. Ridotta interferenza RF interna

Poiché gli schemi conduttivi si formano direttamente sull'alloggiamento del dispositivo, le strutture LDS riducono la dipendenza dal cablaggio interno e minimizzano le interferenze causate dai componenti metallici vicini all'interno dell'involucro.

4. Capacità di integrazione dell'antenna multibanda

È possibile integrare più antenne funzionali (LTE/GSM/Wi-Fi/Bluetooth/GNSS) su un singolo substrato 3D, riducendo il numero complessivo dei componenti e semplificando l'architettura RF a livello di sistema.

5. Funzionalità di progettazione RF 3D flessibile

La tecnologia LDS supporta l'implementazione di geometrie conduttive complesse su superfici curve, consentendo al layout dell'antenna di seguire i contorni meccanici mantenendo i vincoli RF definiti su diverse bande di frequenza.

Specifiche tecniche

Processo e precauzioni di incisione laser

（1）Note sulla progettazione di circuiti conduttivi 

① Il tracciamento del percorso sui substrati LDS 3D dovrebbe evitare frequenti transizioni ad angolo acuto. Sulle strutture multifaccia, il percorso continuo attraverso le superfici adiacenti generalmente migliora la stabilità del processo e l'uniformità della placcatura, soprattutto negli alloggiamenti più grandi.

② La larghezza minima della traccia definita dal laser è generalmente di circa 0,2 mm, a seconda della risoluzione del progetto e della geometria del substrato.

③ La spaziatura minima tra tracce conduttive adiacenti è generalmente mantenuta superiore a 0,5 mm per ridurre il rischio di formazione di ponti galvanici durante la deposizione elettrochimica.

④ La distanza tra le aree conduttive e i confini dell'involucro è normalmente controllata su scala submillimetrica. Una distanza tampone di circa 1–2 mm vicino alle pareti della cavità viene comunemente applicata per ridurre la contaminazione dei bordi durante la lavorazione laser.

⑤ La geometria della superficie influenza il comportamento della placcatura. Le regioni piatte tendono a fornire un'attivazione laser e una consistenza del rivestimento più stabili, mentre le superfici curve possono introdurre variazioni di spessore e adesione a causa delle differenze di esposizione angolare.

⑥ Dopo la strutturazione laser, le parti vengono trasferite direttamente alla galvanica per ridurre al minimo l'ossidazione e la contaminazione superficiale prima della metallizzazione.

（2）Requisiti di conservazione dei prodotti LDS prima della placcatura e del rivestimento 

① Le parti attivate dal laser devono essere conservate in condizioni di umidità controllata (in genere inferiore al 60% di umidità relativa) e trasferite alla placcatura non appena il flusso del processo lo consente, per ridurre il rischio di ossidazione superficiale.

② Si evita il contatto diretto con le superfici lavorate al laser, poiché la contaminazione potrebbe influire sulla successiva qualità della deposizione del metallo.

③ Durante la movimentazione e il trasporto vengono utilizzati vassoi o dispositivi dedicati per mantenere la stabilità della posizione e prevenire danni superficiali o micrograffi.

Confrontarsi con i coetanei

Processo di controllo della qualità

1. Ispezione dei materiali in entrata: test del contenuto di additivi metallici nelle particelle di plastica appositamente progettate per LDS

2. Controllo dello stampaggio a iniezione: precisione dimensionale ± 0,05 mm

3. Marcatura laser: ispezione ottica automatizzata AOI per l'integrità del circuito

4. Placcatura chimica: ispezione dell'uniformità dello spessore del rivestimento (strato di rame ≥ 5 μm, strato di nichel/oro ≥ 0,1 μm)

5. Test RF: l'analizzatore di rete esegue un'ispezione completa di S11, VSWR, guadagno ed efficienza.

6. Ispezione del campionamento dell'affidabilità: test di adesione completo di centinaia di griglie

Essendo un fornitore affidabile, ogni lotto dei nostri prodotti viene fornito con un rapporto di prova che può essere ricondotto al corrispondente lotto di materie prime.

Come scegliere i prodotti con antenna LDS

1. Visualizza i requisiti della banda di frequenza

Specifica chiaramente quali bande di frequenza di comunicazione il dispositivo deve supportare: 2G/3G/4G/5G Sub-6GHz, Wi-Fi 2.4G/5G/6E, GPS/GNSS, Bluetooth, NFC e altre. Bande di frequenza diverse corrispondono a diversi progetti di instradamento dell'antenna.

2. Controllare lo spazio di installazione

- L'alloggiamento del dispositivo dispone di spazio sufficiente per il layout LDS?

- L'antenna deve seguire il percorso lungo una superficie curva 3D? È proprio qui che la Chiesa eccelle.

3. Controllare la selezione del substrato

Il materiale del substrato per le antenne LDS deve essere una plastica funzionale specifica per LDS. Le opzioni comuni includono PC, ABS, PC+ABS e LCP. Diversi materiali presentano vantaggi e svantaggi in termini di resistenza alla temperatura, costante dielettrica e resistenza meccanica.

4. Controlla il tempo di consegna e la quantità minima dell'ordine.

Come produttore, offriamo:

- Fase campione: 10Prototipazione rapida

- Piccoli lotti: 100–1.000 pezzi, consegna in 2 settimane

- Produzione su larga scala: la capacità mensile supera le 100.000 unità, con tempi di consegna garantiti.

Domande frequenti

D: Qual è la differenza tra un'antenna LDS e un'antenna FPC?

R: Un'antenna FPC è una soluzione di circuito flessibile installata all'interno del dispositivo, che richiede uno spazio planare dedicato. UNAntenna LDSè strutturato al laser direttamente sull'alloggiamento o sulla staffa del dispositivo, consentendo un migliore adattamento alle superfici 3D e un migliore utilizzo dello spazio. Fornisce inoltre una maggiore capacità di integrazione e prestazioni anti-interferenza più elevate rispetto alle tradizionali soluzioni FPC.

D: Qual è la quantità minima d'ordine per la personalizzazione?

R: Durante la fase di campionatura non è richiesta alcuna quantità minima d'ordine. Supportiamo richieste di campioni, produzione in piccoli lotti a partire da 100 pezzi e ordini di volume maggiore in base alle esigenze del cliente. Essendo una fabbrica diretta, forniamo un supporto flessibile alla produzione durante le diverse fasi del progetto.

D: Quali informazioni sono necessarie per la personalizzazione?

R: I clienti possono fornire disegni CAD 3D del dispositivo (formato STEP o IGS), banda di frequenza target, layout PCB e tipo di connettore. Il nostro team di ingegneri gestirà la progettazione del percorso, l'ottimizzazione della simulazione e la verifica del prototipo.

D: Questa tecnologia può supportare le applicazioni 5G a onde millimetriche?

R: Sì. La tecnologia supporta progetti di antenne sia per le bande di frequenza inferiori a 6 GHz che per le onde millimetriche. La soluzione finale sarà ottimizzata in base alla struttura del dispositivo, allo spazio disponibile e alle prestazioni di frequenza richieste.

D: Qual è la durata dell'antenna?

R: I test di affidabilità mostrano che dopo 100 cicli termici da -40 ℃ a +85 ℃ e test ad alta temperatura/umidità elevata a 85 ℃/85% di umidità relativa per 168 ore, il degrado delle prestazioni rimane inferiore al 5% mentre l'adesione rimane stabile. La vita utile progettata può superare i 10 anni.

D: Potete fornire supporto per la sintonizzazione dell'antenna?

R: Sì. Forniamo servizi di ottimizzazione completi, tra cui simulazione, prototipazione e ottimizzazione a livello di sistema, aiutando i prodotti a soddisfare i requisiti di certificazione come CTA, CE e FCC.