Формованное соединительное устройство

This article relies excessively on references to primary sources. Please improve this article by adding secondary or tertiary sources. Find sources: "Molded interconnect device" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (September 2009) (Learn how and when to remove this message)

Формованное соединительное устройство (MID) представляет собой термопластичную деталь , отлитую под давлением, с интегрированными электронными цепями . Использование высокотемпературных термопластиков и их структурированной металлизации открывает новое измерение в разработке носителей цепей для электронной промышленности . ^[1] Эта технология объединяет пластиковую подложку /корпус со схемой в одну деталь путем селективной металлизации.

Ключевыми рынками для технологии MID являются потребительская электроника, телекоммуникации, автомобилестроение и медицина. Очень распространенным применением MID являются интегрированные антенны в сотовых телефонах ^[2] и других мобильных устройствах, включая ноутбуки и нетбуки.

Формованные соединительные устройства обычно изготавливаются по следующим технологиям:

В процессе LDS используется термопластичный материал, легированный (непроводящим) металлическим неорганическим соединением, активированным с помощью лазера. Основной компонент представляет собой однокомпонентный литьевой пресс, практически без ограничений с точки зрения свободы трехмерного дизайна. Затем лазер записывает ход последующей трассы цепи на пластике. Там, где лазерный луч попадает на пластик, металлическая добавка образует микрошероховатую дорожку. Металлические частицы этой дорожки образуют зародыши для последующей металлизации. ^[3] В ванне с химическим меднением слои проводящих дорожек возникают именно на этих дорожках. Таким образом можно последовательно наращивать слои меди, никеля и золотого покрытия.

Процесс LDS характеризуется:

• однокомпонентное литье под давлением
• доступен широкий ассортимент материалов
• полная трехмерность в сфере
• гибкость: для измененной трассировки трасс необходимо только передать новые данные управления в лазерный блок. Таким образом, различные функциональные компоненты могут быть изготовлены из одного базового блока
• точность: возможны тончайшие проводящие дорожки шириной < 80 мкм
• прототипирование: возможно LDS-покрытие любой детали, позволяющее проводить испытания образцов

Laser Direct Structuring был изобретен в Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Университете прикладных наук в Лемго, Германия, с 1997 по 2001 год. ^[4] Технология LDS была разработана в исследовательском сотрудничестве с бывшей LPKF Limited, запатентована изобретателями и впервые лицензирована исключительно LPKF. В 2002 году патенты, касающиеся технологии LDS, были переданы LPKF Laser & Electronics AG.

Главными недостатками LDS являются необходимость в дорогостоящем металлическом неорганическом соединении для всей формы, необходимость в процессе химического покрытия, очень грубая поверхность слоя покрытия, что затрудняет получение разъемов. Созданная схема обычно ограничивается только одним слоем проводки без крестов.

Селективная металлизация может быть достигнута путем печати проводящих дорожек (печатная электроника) на поверхности термопластичной детали. Можно использовать аэрозольную струйную, струйную или трафаретную печать, при этом аэрозольная струйная печать обеспечивает наиболее надежные результаты на произвольной форме формы.

Основные преимущества PE включают в себя:

• любой полимер может быть использован для литья под давлением
• не требуется никаких металлических неорганических соединений, что снижает стоимость
• большой выбор материалов для токопроводящих покрытий, включая серебро, медь, золото, платину, графит и токопроводящие полимеры
• толщина может быть строго контролируема
• возможно прямое осаждение без гальванопокрытия
• возможна более сложная схема, поскольку изоляционные слои, диэлектрики и другие материалы могут быть нанесены в несколько слоев
• более высокая точность линий до 10 мкм
• более высокая гладкость поверхности

В настоящее время печатная электроника все еще остается областью исследований и разработок, но все больше компаний ^[5] начинают производство антенн для смартфонов и заменяют LDS на другие детали, изготовленные методом литья под давлением.

Главным недостатком является низкий уровень стандартизации из-за универсальности методики.

Двухстадийное формование ^[6] представляет собой процесс литья под давлением с использованием двух различных смол, и только одна из двух смол является платируемой. Обычно платируемой подложкой является АБС, а неплатируемой подложкой — поликарбонат . В двухстадийном компоненте они затем подвергаются процессу химического осаждения, в котором бутадиен используется для химического придания шероховатости поверхности и обеспечения адгезии первичного слоя меди. ^[7] Химию покрытия можно контролировать, чтобы предотвратить шероховатость поликарбонатных частей компонента. Хотя эта технология нечасто встречается за пределами производства антенн для мобильных телефонов, она является общедоступной и широкодоступной.

• LPKFUSA.com/MID Дополнительная информация о процессе LDS
• WO1999005895A1 Базовый патент LDS I 1997
• WO2003005784A2 Базовый патент LDS II 2001