电子生产制造

三维机电一体化互联器件技术(MIDs)

LDS技术加工3D-MID三维模塑互联器件

高度集成化的三维电子器件

LPKF-LDS 激光直接成型是一种制造三维模塑互连器件的领先工艺,其直接在注塑成型器件表面形成三维导电结构,这种工艺为集成机械结构和功能电路提供了独特的解决方案。

具有导电结构的注塑器件

具备完全3D功能:利用精密激光束实现精确电路图形转移

LDS 工艺中,导电轨迹是由激光束决定的,激光束像“笔”一样把电路图形“写”到注塑器件表面。

这些塑料材料中掺杂有一种特殊添加剂,通过一次注塑成型以形成所需的部分。激光照射塑料的部位,掺杂的添加剂被激活。在随后的金属化制程中,镀槽药液中的铜元素被还原在激光加工表面形成导电图形,金属层和塑胶表面形成非常强的结合力。以这样的方式,不同的材料,比如镍、金、银或锡都可适用此原理。

新产品的优势

  • 设计自由度高
  • 轻量化和小型化
  • 实现多功能的集成(三维导电结构 ,天线,开关,连接器和传暗器)
  • 减少组装时间
  • 简化流程步骤
  • 相对较低的初始成本

LPKF-LDSTM专利

 LDS技术的工艺流程

1. 注塑成型

使用LDS专用塑料(添加专用添加剂),通过一次单组份注塑生产出可被激光活化的塑料器件。和双组分注塑相比,仅需要一套模具,更简单,注塑过程也更快。

2. 激光活化

LPKF-LDSTM 技术要用LPKF认证的塑料为原料,需要导电的图形被被激光能量激活。物理化学反应形成活化金属核。除了活化作用外,同时还起对塑料浅表微处理作用,产生微观粗糙的表面,以确保金属化的铜能嵌入,保证良好的镀层结合力。

3. 金属化

LPKF-LDSTM技术采用化学镀的方法沉积铜。首先是清洁制程,然后在化学镀铜槽里形成铜导轨,一般沉铜速度为8-12 μm 每小时,最后,可以再化学镀镍和闪镀金。除此以外,也可以涂敷如:Sn, Ag, Pd/Au, OSP等涂层。

 

4.组装

适用于LPKF-LDSTM技术的可活化塑料中,已经有高热稳定性材料,比如LCP, PA 6/6T 或者PBT/PET共混物,这些塑料都可以耐回流焊,兼容标准SMT制程。因为焊点的高度可能不同,所以通常采用点胶方法往焊盘上涂覆焊锡膏。现在,适合3D的贴装技术已经成熟,已有一些供应商提供3D组装方案。

LDS技术的应用

被实际大规模生产所验证的技术

LDS技术已经在许多日常应用中得到了验证。例如,在结构紧凑的传感器中,如压力传感器。手机中也同样有LDS技术的应用。数以千万计的手机使用这些三维模塑互联器件作为集成天线达到节省空间的目的。此外,在医疗领域、空调系统、安全技术等领域也常见此技术的应用。

 

通孔金属化

LPKF-LDSTM技术能够实现镀覆金属的通孔,用来实现MID不同表面间的电气互连。这个特点扩展了布线的可能性。

金属化

  • 化学镀铜,镍,金
  • 电解铜
  • 镀闪金

 

组装

  •  3D组装(取放)
  •  汽相焊
  •  导电粘合键合
  •  铝线键合
  •  倒装封装工艺

 

 

 

 


LDS设备概览

[Translate to Chinesisch:] LPKF Fusion3D 1500

专为大型器件而设计,当一个导轨(线性驱动器)上的元件加工完成后,另一个移动到加工位置,几乎完全没有停滞时间。

[Translate to Chinesisch:] LPKF Fusion3D 1200

配置旋转分度工作台,无论大、中、小型的批量MID(三维模塑互联器件),均可用于批量生产,经济实用

[Translate to Chinesisch:] LPKF Fusion3D 1100

LDS技术入门型设备,可加装客户自有治具或者其它夹持装置。


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