智能家居時代,如何把信號電路布局在塑膠制品上,同時又不失美觀大方?模內(nèi)裝飾(IMD)技術就是一種塑膠表面很好的裝飾方法,近年來開始朝著集成電子功能方向發(fā)展,如燈、觸摸按鍵、顯示屏等構成“皮膚電子”。即將印刷電子技術和IMD整合,把電路、觸控、天線、LED等集中在一個部件,3D造型,厚度只有2毫米。進一步擴大設計自由度,節(jié)省了裝配時間、成本,使產(chǎn)品更小更輕薄。
這種工藝可以真正實現(xiàn)塑料組件智能化、自發(fā)光、觸摸式等功能。那么整個工藝流程是怎樣的?技術發(fā)展如何?具體案例有哪些?今天,我們來詳細了解一下。
圖片來源于杜邦
一、IMD整合電子工藝
這項工藝的材料創(chuàng)新包括先進的導電油墨、IMD薄膜;IMD注塑成型的典型材料包括高壓高溫塑料PC、PMMA、ABS,TPU等;使用行業(yè)標準設備就可進行量產(chǎn)。
薄膜表層具有硬化、防眩光、防指紋效果;依次為圖案層、樹脂層、傳感器、LCD。
圖片來源于日寫
IMD整合印刷電子具體制程:
1、在薄膜上印刷裝飾層
2、在薄膜上制造電路、傳感器、天線
3、在薄膜表面貼裝電子元件
4、薄膜熱壓/高壓成型
5、薄膜與塑膠材料注塑成為零件
以下是此過程的工藝視頻,時長41秒,請大家放心觀看!
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視頻來源:tactot
二、電路制造技術發(fā)展
電路的制造方式經(jīng)歷了兩個階段,第一階段是印刷導電金屬材料發(fā)展:印刷導電銀漿制程,但是有很多缺陷:
1)銀線路價格貴
2)可焊接性能不好
3)與基材附著力不好
納米銀粉需要占據(jù)70%比例才能形成好的導電性能,因此粘接膠的比例少于30%,與基材附著力不好。
第二階段是印刷不導電的油墨材料,再后期金屬化。
印刷的油墨中不含導電成分,90%以上都是與基材粘接力好的膠層,用激光活化后在藥水中電鍍上去的電路,因此導電性和可焊接性能優(yōu)異。
具備優(yōu)點:
1)大面積制造成本便宜
2)導電性能良好,與平面PCB制造流程中PCB的導電性一樣。其銅厚度在10微米
3)可以任意曲面3D成型
4)可以焊接
三、具體應用案例賞析
通過IMD整合印刷電子工藝,將模內(nèi)裝飾產(chǎn)品從單純的裝飾性發(fā)展成為功能性電子產(chǎn)品,并滿足了人機互動所需的輕薄化、直觀操作、無縫集成。下面是13個具體案例,大家一起欣賞一下。
1. 案例1
以汽車中控臺為例,采用印刷電子和IMD整合工藝,整個模塊從原本的控制器、裝飾外殼、機械按鈕、LED等多個部件減少成為單一的裝飾薄膜、OLED、傳感器的3D造型表面。
傳統(tǒng)設計與采用此技術的無縫設計對比如下圖,左為傳統(tǒng)設計,部件獨立,再裝配;右為無縫設計。
圖片來源于日寫
2. 案例2
整個模塊從原本的控制器、裝飾件、機械按鈕、LED等多個部件減少成為單一的裝飾薄膜、OLED、傳感器的3D自由造型表面。
3. 案例3
一件產(chǎn)品上集合了裝飾和多種功能:
1、揮手激活傳感器 2、控制器、按鍵、滑塊 3、燈帶 4、印刷天線(在裝飾層下)5、LED背光指示和集成在塑料中的燈帶 6、集成在3D塑料件內(nèi)的控制器
圖片來源:tactotek
4. 案例4
汽車無線防撞組件:高可靠性
圖 內(nèi)部含塑膠電路
5. 案例5
集合了電容式觸摸按鈕、滑塊、地圖、氛圍燈的面板
圖片來源:tactotek
6. 案例6
配備了智能傳感器與電子封裝的鞋墊
圖片來源:tactotek
7. 案例7
8. 案例8
紅外線距離檢測光感應器
9. 案例9
電路可以制造在塑膠上、膜上
10. 案例10
內(nèi)部電路,外表裝飾,燈飾加上后最終應用圖
11. 案例11
3D造型外觀與最新設計的結合,加上多種電子元件實現(xiàn)的功能性,成為表面裝飾的重要趨勢
12. 案例12
觸控滑條、燈、觸摸按鈕于一體,超薄、簡潔
13. 案例13
里面3D構型電路部分
14. 案例14
3D觸摸、燈、開關、旋鈕
15. 案例15
超薄、帶燈和音量等開關
素材部分來源:大業(yè)設計集團,由艾邦智造井帥帥編輯
#標簽#薄膜,材料,工藝#
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時間: 7月29日
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