메카트로닉스 인터커넥트 디바이스(MID) 레이저 기술

레이저 직접 구조화(LDS)를 통한 3D MID

고도 기술로 통합된 전자 3D 장치

LPKF Laser & Electronics AG의 레이저 직접 구조화 기술은 몰드형 인터커넥트 디바이스 (MID) 기술의 선도적인 방법으로, 사출 성형 부품의 표면에 전도성 전자 회로를 생성하여, 기계적 기능과 전자 기능을 통합하는 독특한 방법입니다.

구조화된 도체 패턴이 있는 사출 성형 부품

완전한 3D 구현: 레이저 빔으로 형성되는 레이아웃

LDS 공정에서, 전도성 전자회로는 레이져 빔에 의해 정의되며, 레이져 빔은 사출 성형된 플라스틱 부품 위에 레이아웃을 그립니다.

사출 성형 플라스틱에는 특수 LDS 첨가제가 포함되며, 이는 먼저 사출 성형되어 필요한 부분을 레이저로 구조화합니다. 레이저 빔을 이용하여 플라스틱 사출물 표면에 노출시켜, 첨가제를 활성화시키고, 구리도금 공정에서 표면에 강한 접착력을 갖는 전도성 전자회로가 형성됩니다. 이러한 방식으로, 니켈 및 금, 은 또는 납땜 주석과 같은 다양한 층이 연속적으로 도금 될 수 있습니다.

 

새로운 생산품 의 장점

  • 디자인의 다양화
  • 제품의 소형화 및 경량화
  • 다양한 기능(3D 전도성 전자회로 구조, 안테나, 스위치, 커넥터 및 센서)의 통합
  • 조립 시간 단축
  • 프로세스 단계 축소
  • 비교적 낮은 초기 비용

LDS 프로세스의 특허

 LDS 프로세스 단계

1. 사출 성형 단계

레이저 가공 성형 부품은 LDS 첨가제가 포함된 플라스틱을 사출 성형 방법으로 생산됩니다. 이는 이중 사출 성형법과 비교해 했을 때, 비교적 간단하게 사출 성형 할수 있습니다.

2. 레이저 활성화 및 구조화 단계

이 단계에서, 레이저 빔은 전도성 전자회로의 패턴을 구조화 합니다. 열가소성 물질은 레이저 에너지에 의해 활성화되며, 물리 화학 반응으로 금속 시드가 생성되는데, 이것이 바로 활성화 과정입니다. 이 외에도, 레이저는 금속화 과정 중에서 구리가 단단히 고정될수 있도록 미세한 표면 거칠기를 형성합니다.

3. 금속화 단계

LPKF LDS 부품의 금속화는 클리닝으로 시작으로, 무전해 구리도금 공정에서 8 ~ 12 μm / h 정도의 도체 Buid-up이 진행 됩니다. 마지막으로, 니켈 및 얇은 금 층의 무전해 도포가 진행되며, 이 때, 도포 방법에 따라 Sn, Ag, Pd / Au, OSP 등의 물질로 코팅될 수 있습니다.

4. 조립

LCP, PA 6 / 6T 또는 PBT / PET 블렌드와 같이 내열성이 높은 레이저 활성 가능 플라스틱은 리플 로우 솔더링이 가능하므로 표준 SMT 공정과 호환됩니다. 솔더 페이스트 도포의 경우, 높이를 다르게 해야 할 때 필요한 표준 프로세스는 디스펜싱 입니다. 3 차원 조립을 위한 기술적인 솔루션 제공하는 여러 업체가 있습니다.

사용중인 LDS 기술

수백만 회 이상 입증된 기술

LDS 기술은 수많은 용도로 사용되고 있습니다. 압력 센서와 같은 소형 센서 뿐만아니라, 휴대 전화에도 LDS 기술을 기반으로 하는 몰드형 인터커넥트 디바이스가 포함되어 있습니다. 수백만 대의 전화기에서 이러한 3 차원 입체 MID가 공간 절약형 통합 안테나로써 사용되고 있습니다. 그 외에도 의료, 냉난방 및 안전 기술 분야에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다.

관통 홀 도금

신뢰성 있는 관통 홀 도금은 MID의 표면 연결을 위한 LPKF LDS 기술로 생산 될 수 있으며, 이는레이아웃의 가능성이 확장시킵니다.

금속화

요구 사항에 따라 다양한 층을 만들 수 있습니다.

  • 화학 동, 니켈 및 금
  • 전해 구리
  • 플래시 골드

조립

금속화 후 전자 부품 장착이 가능합니다.

  • 3D 어셈블리 (픽앤플레이스)
  • 증착 soldering
  • 전도성 접착 본딩
  • 알루미늄 와이어 본딩
  • 플립 칩 프로세스

 다운로드

브로셔
LPKF LDS: Laser Direct Structuring for 3D Molded Interconnect Devices (pdf - 2 MB)
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지침
Design rules for laser direct structured MID components (pdf - 820 KB)
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우버시 흐트
Approved plastics for Laser Direct Structuring with LPKF laser systems (pdf - 159 KB)
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우버시 흐트
Authorized LDS Manufacturers (pdf - 682 KB)
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LDS 기술 제품 포트폴리오

대형 부품용으로 설계되어, 한 개의 부품이 레이저로 처리되는 동안 두 번째 부품은 가공위치로 이동하여, 설비 비가동시간을 최소화 합니다.

회전식 인덱싱 테이블이 장착된 시스템으로, 저용량, 중용량, 대용량의 3D 몰드형 인터커넥트 디바이스를 매우 경제적으로 생산하는데 사용될 수 있습니다.

3D MID 제작을 위한 엔트리 시스템으로 Fusion3D 1100에는 고객사의 지그 장착이 가능합니다.

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