之前有提到汽車越來越像手機(jī)了,概念車將成真,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)將不可估量,今天我們要講的是LDS應(yīng)用在未來汽車行業(yè)情景。
一、趨勢(shì)
IMD是塑膠和薄膜一起在模具內(nèi)注射成型的傳統(tǒng)工藝,而將印刷電子技術(shù)和IMD整合,把電路、觸控、天線、LED、IC等集中在一個(gè)部件,3D造型,厚度只有2毫米。進(jìn)一步擴(kuò)大了設(shè)計(jì)自由度,節(jié)省了裝配時(shí)間、成本,使產(chǎn)品更小、更輕薄。由此產(chǎn)生了一門新的工藝:3D IME(3D In-Mold Electronics) ,即三維模內(nèi)電子工藝 。
3D-IME用于新能源汽車、飛機(jī)、家電、消費(fèi)電子等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,是“智能皮膚”或“電子皮膚”關(guān)鍵技術(shù)。
3D IME技術(shù)是在IMD和立體電路技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的創(chuàng)新工藝,是裸露的“立體電路”的薄膜化表面裝飾技術(shù),由此,塑膠產(chǎn)品賦予了電子功能,塑膠與電子構(gòu)成不可分的3D MID技術(shù)(三維模塑),目前是汽車內(nèi)飾中熱點(diǎn)技術(shù),汽車制造商用此提升產(chǎn)品檔次。
二、工藝介紹
1.工藝介紹(共6步驟)
1)在薄膜上印刷裝飾層
2)在薄膜上制造電路、傳感器、天線等
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
2.行業(yè)進(jìn)展
核心是電路制造方式,電路的制造方式經(jīng)歷了兩個(gè)階段,
第一階段是印刷導(dǎo)電金屬材料發(fā)展:印刷導(dǎo)電銀漿制程
(1)但是銀線路價(jià)格貴,
(2)且可焊接性能不好
(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(dǎo)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(dǎo)電的油墨材料,再后期金屬化
印刷的油墨中不含導(dǎo)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(dǎo)電性和可焊接性能優(yōu)異。
具備優(yōu)點(diǎn):
(1)大面積制造成本便宜
(2)導(dǎo)電性能良好,與平面PCB制造流程中PCB的導(dǎo)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。
3.應(yīng)用案例
案例1:以汽車中控臺(tái)為例,采用印刷電子和IMD整合工藝,整個(gè)模塊從原本的控制器、裝飾外殼、機(jī)械按鈕、LED等多個(gè)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(shè)計(jì)與采用此技術(shù)的無縫設(shè)計(jì)對(duì)比如下圖,左為傳統(tǒng)設(shè)計(jì),部件獨(dú)立,再裝配;右為無縫設(shè)計(jì)
案例2:一件產(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
案例3:集合了電容式觸摸按鈕、滑塊、地圖、氛圍燈的面板
案例4:電路制造在膜或者塑膠上
案例5:紅外線距離檢測(cè)光感應(yīng)器,(電路制造的塑膠上)
案例6:電路可以制造在塑膠上、膜上
案例7:內(nèi)部電路,外表裝飾,燈飾加上后最終應(yīng)用圖
案例8:3D造型外觀與最新設(shè)計(jì)的結(jié)合,加上多種電子元件實(shí)現(xiàn)的功能性,成
為表面裝飾的重要趨勢(shì)。
案例9:觸控滑條、燈、觸摸按鈕于一體,超薄、簡(jiǎn)潔
案例10:在薄膜上制造電路
案例11:3D觸摸、燈、開關(guān)、旋鈕中內(nèi)層(塑膠上布設(shè)3D立體電路)
案例12:3D觸摸、燈、開關(guān)(電路布設(shè)在塑膠3D表面)
案例13:超薄、帶燈和音量等開關(guān)
案例14:開關(guān)組件
本文來源:深圳市微航磁電技術(shù)有限公司 作者 周紅衛(wèi)
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