激光直接成型(LDS)是一個(ge) 特殊的成功案例。在將近20年的時間裏,可以在批量生產(chan) 過程中將電子導體(ti) 路徑直接應用到塑料零件上,更多信息盡在振工鏈。
LDS使電子組件可以製成靈活的幾何形狀。由於(yu) 此過程,智能手機,助聽器和智能手表正變得越來越小,功能越來越強大。
LDS可以生產(chan) 具有靈活幾何形狀的電子組件。此過程使電子產(chan) 品(例如智能電話,傳(chuan) 感器或醫療設備)變得更小,功能更強大。自動化的製造過程也使該過程在經濟上更具吸引力。
電子組件可用的空間越來越少,因此需要替代傳(chuan) 統印刷電路板的解決(jue) 方案。LDS使進一步的小型化成為(wei) 可能,並使日益複雜的幾何設計成為(wei) 可能。
這是一種穩定可靠的過程,已建立在質量至關(guan) 重要的行業(ye) 中,例如醫療技術或汽車行業(ye) 中與(yu) 安全相關(guan) 的組件。
LDS流程可實現三維裝配
直接的激光結構化使得能夠生產(chan) 3D-MID(機電集成設備)組件。使用3D-MID時,可以將電子組件直接安裝到三維基體(ti) 上,而無需電路板或連接電纜。
基體(ti) 使用注模工藝製造,由此熱塑性材料具有不導電的無機添加劑。
通過直接激光結構“激活”材料中的添加劑,以便塑料材料可以容納電導體(ti) 路徑。激光束會(hui) 寫(xie) 出用於(yu) 導體(ti) 路徑的區域,並產(chan) 生一個(ge) 微粗糙的結構。
釋放的金屬顆粒形成用於(yu) 後續化學金屬化的核。以這種方式,將電導體(ti) 路徑施加到由激光標記的區域。三維基體(ti) 的其他區域保持不變。
然後可以使用類似於(yu) 常規PCB的標準SMD工藝組裝塑料部件。它也適合在回流焊爐中焊接。
激光技術的廣泛應用
Harting 3D-MID AG是亞(ya) 洲以外最大的3D-MID組件供應商。Harting在LDS工藝中使用高性能的激光係統,其中三個(ge) 激光器並行工作,每個(ge) 激光器偏移45度。借助附加的旋轉軸,可以同時從(cong) 各個(ge) 側(ce) 麵(360度)對激光進行處理。
這項技術可以製造出靈活的幾何形狀,例如反射鏡殼或LED燈。盡管最小的導體(ti) 路徑厚度為(wei) 16至20μm,但該導體(ti) 路徑仍適用於(yu) 要求苛刻的汽車部件或電流高達10 A的應用-例如,用於(yu) 照相機中的加熱線圈,用於(yu) 防止光學元件起霧。
尺寸和位置–導體(ti) 路徑之間的最小距離(a):50 – 150μm。導體(ti) 路徑的最小寬度(b):50 – 150μm
半徑(r):0.2 mm
在電子產(chan) 品開發階段的頻繁更改或尺寸更改的新組件可能會(hui) 導致常規PCB生產(chan) 過程中的調整成本很高。相反,可以通過使用激光控製軟件的參數非常靈活地調整激光布局。為(wei) 此,無需更改注塑成型。
與(yu) 傳(chuan) 統工藝相比,使用LDS進行原型生產(chan) 也更加容易。浩亭可以使用兼容LDS的材料和3D打印來生產(chan) 塑料基體(ti) 。注塑還可與(yu) 廉價(jia) 的原型工具一起使用。
LDS流程的新趨勢
在過去的幾年中,LDS技術的幾個(ge) 方麵已得到改進和進一步發展。
激光的工作區域從(cong) 160 x 160 x 80毫米擴大到200毫米x 200毫米x 80毫米,從(cong) 而實現了更高的封裝密度並可以處理更大的部件。
通過優(you) @化引導激光束的伺服單元和反射鏡,可以將激光的工作速度提高一倍,達到4 m / s,從(cong) 而顯著減少了處理時間。光學器件的改進使得可以使用直徑為(wei) 100μm的激光器和精細聚焦為(wei) 50μm的激光器來加工更小的結構。
雅迪(Harting)是世界上唯一擁有3個(ge) 50μm精細聚焦光學係統的激光係統的3D-MID製造商。借助這種精細的聚焦激光器,甚至可以實現更小的導體(ti) 路徑間隙。因此,可以在同一組件上創建許多導體(ti) 路徑,並可以實現更高的堆積密度。
除其他事項外,它還用於(yu) 安全技術,因為(wei) 間距很小且相互纏繞的導體(ti) 即使在最小的物理幹擾下也能夠觸發安全警報。
材料和經濟學進展
隻有特殊選擇的熱塑性塑料才能通過LDS工藝認證;這些都有現貨供應。通過對客戶的塑料材料進行特定的調整,可以進一步改善該過程:浩亭采用的過程是將LDS添加劑添加到未經認證的材料中,以使其與(yu) MID兼容。
通過使用彩色顏料和特殊的LDS添加劑,MID塑料可以實現特定的RAL或Pantone顏色。通過選擇合適的添加劑,還可以根據頻率範圍實現特殊的RF特性。
元件載體(ti) –電子元件–例如LED,IC,光電二極管和傳(chuan) 感器–可以直接連接到元件載體(ti) 上。然後可以將組裝後的部件托架作為(wei) 標準SMD部件進行處理。
為(wei) 了進一步提高製造過程的成本效益,Harting依靠自動化機器人係統。
LDS激光係統配備了一個(ge) 旋轉分度台,因此可以在仍在加工另一個(ge) 零件的同時插入或卸下一個(ge) 零件。進給和卸貨過程由Harting使用機器人進行自動化。
這提高了生產(chan) 量和自主性,同時還可以集成到自動化生產(chan) 過程中。在注塑過程中提供了附加的自動化步驟。
在此,機器人也負責拆卸注塑件。機器人技術的使用還提高了過程的精確重現性,從(cong) 而提高了整體(ti) 產(chan) 品質量。
3D-MID增長更多
支付終端的安全帽– 3D-MID帽可防止電子設備受到機械和電子的未經授權的訪問。高度精確的曲折結構可以檢測到每個(ge) 通道,無論通道多麽(me) 小,因此都可以防止盜竊,振工鏈工業(ye) 自動化平台。
轉載請注明出處。