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電子生產制造

三維機電一體化互聯器件技術(MIDs)

LDS技術加工3D-MID三維模塑互聯器件

高度集成化的三維電子器件

LPKF-LDS 激光直接成型是一種制造三維模塑互連器件的領先工藝,其直接在注塑成型器件表面形成三維導電結構,這種工藝為集成機械結構和功能電路提供了獨特的解決方案。

具有導電結構的注塑器件

具備完全3D功能:利用精密激光束實現精確電路圖形轉移

LDS 工藝中,導電軌跡是由激光束決定的,激光束像“筆”一樣把電路圖形“寫”到注塑器件表面。

這些塑料材料中摻雜有一種特殊添加劑,通過一次注塑成型以形成所需的部分。激光照射塑料的部位,摻雜的添加劑被激活。在隨后的金屬化制程中,鍍槽藥液中的銅元素被還原在激光加工表面形成導電圖形,金屬層和塑膠表面形成非常強的結合力。以這樣的方式,不同的材料,比如鎳、金、銀或錫都可適用此原理。

新產品的優勢

  • 設計自由度高
  • 輕量化和小型化
  • 實現多功能的集成(三維導電結構 ,天線,開關,連接器和傳暗器)
  • 減少組裝時間
  • 簡化流程步驟
  • 相對較低的初始成本

LPKF-LDS專利

 LDS技術的工藝流程

1. 注塑成型

使用LDS專用塑料(添加專用添加劑),通過一次單組份注塑生產出可被激光活化的塑料器件。和雙組分注塑相比,僅需要一套模具,更簡單,注塑過程也更快。

2. 激光活化

LPKF-LDSTM技術要用LPKF認證的塑料為原料,需要導電的圖形被被激光能量激活。物理化學反應形成活化金屬核。除了活化作用外,同時還起對塑料淺表微處理作用,產生微觀粗糙的表面,以確保金屬化的銅能嵌入,保證良好的鍍層結合力。

3. 金屬化

LPKF-LDSTM技術采用化學鍍的方法沉積銅。首先是清潔制程,然后在化學鍍銅槽里形成銅導軌,一般沉銅速度為8-12 μm 每小時,最后,可以再化學鍍鎳和閃鍍金。除此以外,也可以涂敷如:Sn, Ag, Pd/Au, OSP等涂層。

 

4.組裝

適用于LPKF-LDSTM技術的可活化塑料中,已經有高熱穩定性材料,比如LCP, PA 6/6T 或者PBT/PET共混物,這些塑料都可以耐回流焊,兼容標準SMT制程。因為焊點的高度可能不同,所以通常采用點膠方法往焊盤上涂覆焊錫膏?,F在,適合3D的貼裝技術已經成熟,已有一些供應商提供3D組裝方案。

LDS技術的應用

被實際大規模生產所驗證的技術

LDS技術已經在許多日常應用中得到了驗證。例如,在結構緊湊的傳感器中,如壓力傳感器。手機中也同樣有LDS技術的應用。數以千萬計的手機使用這些三維模塑互聯器件作為集成天線達到節省空間的目的。此外,在醫療領域、空調系統、安全技術等領域也常見此技術的應用。

 

通孔金屬化

LPKF-LDSTM技術能夠實現鍍覆金屬的通孔,用來實現MID不同表面間的電氣互連。這個特點擴展了布線的可能性。

金屬化

  • 化學鍍銅,鎳,金
  • 電解銅
  • 鍍閃金

 

組裝

  •  3D組裝(取放)
  •  汽相焊
  •  導電粘合鍵合
  •  鋁線鍵合
  •  倒裝封裝工藝

 

 

 

 


LDS設備概覽

[Translate to Chinesisch:] LPKF Fusion3D 1500

專為大型器件而設計,當一個導軌(線性驅動器)上的元件加工完成后,另一個移動到加工位置,幾乎完全沒有停滯時間。

[Translate to Chinesisch:] LPKF Fusion3D 1200

配置旋轉分度工作臺,無論大、中、小型的批量MID(三維模塑互聯器件),均可用于批量生產,經濟實用。

[Translate to Chinesisch:] LPKF Fusion3D 1100

LDS技術入門型設備,可加裝客戶自有治具或者其它夾持裝置。


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