Литое межблочное устройство
 |
Литое межблочное устройство (MID) представляет собой отлитую под давлением термопластическую деталь со встроенными дорожками электронных схем . Использование жаропрочных термопластов и их структурированной металлизации открывает новое измерение проектирования носителей печатных плат в электронной промышленности . [1] Эта технология объединяет пластиковую подложку /корпус со схемой в единую деталь путем селективной металлизации.
Приложения
[ редактировать ]Ключевыми рынками для технологии MID являются бытовая электроника, телекоммуникации, автомобилестроение и медицина. Очень распространенным применением MID являются встроенные антенны в мобильных телефонах. [2] и другие мобильные устройства, включая ноутбуки и нетбуки.
Методы изготовления
[ редактировать ]Литые межблочные устройства обычно производятся по следующим технологиям:
Лазерное прямое структурирование (LDS)
[ редактировать ]В процессе LDS используется термопластичный материал, легированный (непроводящим) металлическим неорганическим соединением, активированным с помощью лазера. Базовый компонент изготовлен однокомпонентным литьем под давлением, практически без ограничений в плане свободы 3D-проектирования. Затем лазер записывает на пластике контур следующей схемы. Там, где лазерный луч попадает на пластик, металлическая добавка образует микрошероховатую дорожку. Частицы металла этого трека образуют зародыши последующей металлизации. [3] В ванне химической меди слои проводниковых дорожек возникают именно на этих дорожках. Таким образом можно наносить последовательные слои медной, никелевой и золотой отделки.
Процесс LDS характеризуется:
- однокомпонентное литье под давлением
- доступен широкий выбор материалов
- полная трехмерность в сфере
- гибкость: для изменения трассировки трасс необходимо передать в лазерный блок только новые управляющие данные. Таким образом, из одного базового блока можно производить различные функциональные компоненты.
- точность: возможны самые тонкие проводящие пути шириной < 80 мкм
- прототипирование: наличие ЛДС-покрытия любой детали позволяет провести испытания образца
Лазерное прямое структурирование было изобретено в Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Университете прикладных наук в Лемго, Германия, с 1997 по 2001 год. [4] Технология LDS была разработана в результате исследовательского сотрудничества с бывшей компанией LPKF Limited, запатентована изобретателями и сначала лицензирована исключительно для LPKF. В 2002 году патенты на технологию LDS были переданы компании LPKF Laser & Electronics AG.
Основными недостатками LDS являются необходимость использования дорогостоящего металлического неорганического соединения для всей формы, необходимость процесса химического нанесения покрытия, очень шероховатая поверхность слоя покрытия, что затрудняет получение соединителей. Создаваемая схема обычно ограничивается только одним слоем проводки без крестовин.
Печатная электроника
[ редактировать ]Селективная металлизация может быть достигнута путем печати проводящих дорожек (печатная электроника) на поверхности термопластической детали. Можно использовать аэрозольную, струйную или трафаретную печать, тогда как аэрозольная печать дает наиболее надежные результаты на пресс-форме произвольной формы.
К основным преимуществам ПЭ относятся:
- Любой полимер можно использовать для литья под давлением.
- отсутствие необходимости в металлических неорганических соединениях, что снижает стоимость
- большое разнообразие материалов проводящего покрытия, включая серебро, медь, золото, платину, графит и проводящие полимеры.
- Толщина может строго контролироваться
- возможно прямое осаждение без покрытия
- возможна более сложная схема, поскольку изолирующие слои, диэлектрики и другие материалы могут быть нанесены в несколько слоев.
- более высокая точность линии до 10 мкм
- более высокая гладкость поверхности
В настоящее время печатная электроника по-прежнему остается областью исследований и разработок, но все большее число компаний [5] начать производство антенн для смартфонов и заменить ЛДС на другие детали, отлитые под давлением.
Основным недостатком является низкий уровень стандартизации из-за универсальности метода.
Двухэтапное формование
[ редактировать ]Двухэтапное формование [6] представляет собой процесс литья под давлением с использованием двух разных смол, и только одна из двух смол пригодна для нанесения покрытия. Обычно подложка для нанесения покрытия представляет собой АБС-пластик, а подложка для нанесения покрытия — поликарбонат . При двухэтапной обработке детали затем подвергаются процессу химического осаждения, при котором бутадиен используется для химического придания шероховатости поверхности и обеспечения адгезии первичного медного слоя. [7] Химический состав покрытия можно контролировать, чтобы предотвратить придание шероховатости поликарбонатным частям компонента. Хотя эта технология обычно не встречается за пределами производства антенн для мобильных телефонов, она общедоступна и широко доступна.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «3Д-МИД» .
- ^ «Технология лазерного прямого структурирования LDS Molex» .
- ^ «MacDermid разрабатывает более прочную и быструю гальванотехнику для LDS» . Сайт ЛПКФ. Октябрь 2011.
- ^ «Х. Висброк: Лазерное прямое структурирование – новый процесс, отражающий внедренные технологии MID» .
- ^ «Samsung Electronics выбирает аэрозольную струю Optomec для производства электроники следующего поколения» . Сайт Оптомек . Проверено 26 июня 2019 г.
- ^ «MID возвращаются» .
- ^ «Литовые межблочные устройства — MacDermid» . Веб-сайт МакДермида. Август 2014.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- LPKFUSA.com/MID Дополнительная информация о процессе LDS
- WO1999005895A1 Базовый патент LDS I, 1997 г.
- WO2003005784A2 Базовый патент LDS II, 2001 г.