激光直接成型（LDS）是一個(gè)特殊的成功案例。在將近20年的時(shí)間里，可以在批量生產(chǎn)過(guò)程中將電子導(dǎo)體路徑直接應(yīng)用到塑料零件上，更多信息盡在振工鏈。
LDS使電子組件可以制成靈活的幾何形狀。由于此過(guò)程，智能手機(jī)，助聽(tīng)器和智能手表正變得越來(lái)越小，功能越來(lái)越強(qiáng)大。
LDS可以生產(chǎn)具有靈活幾何形狀的電子組件。此過(guò)程使電子產(chǎn)品（例如智能電話，傳感器或醫(yī)療設(shè)備）變得更小，功能更強(qiáng)大。自動(dòng)化的制造過(guò)程也使該過(guò)程在經(jīng)濟(jì)上更具吸引力。
電子組件可用的空間越來(lái)越少，因此需要替代傳統(tǒng)印刷電路板的解決方案。LDS使進(jìn)一步的小型化成為可能，并使日益復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)成為可能。
這是一種穩(wěn)定可靠的過(guò)程，已建立在質(zhì)量至關(guān)重要的行業(yè)中，例如醫(yī)療技術(shù)或汽車行業(yè)中與安全相關(guān)的組件。
LDS流程可實(shí)現(xiàn)三維裝配
直接的激光結(jié)構(gòu)化使得能夠生產(chǎn)3D-MID（機(jī)電集成設(shè)備）組件。使用3D-MID時(shí)，可以將電子組件直接安裝到三維基體上，而無(wú)需電路板或連接電纜。
基體使用注模工藝制造，由此熱塑性材料具有不導(dǎo)電的無(wú)機(jī)添加劑。
通過(guò)直接激光結(jié)構(gòu)“激活”材料中的添加劑，以便塑料材料可以容納電導(dǎo)體路徑。激光束會(huì)寫(xiě)出用于導(dǎo)體路徑的區(qū)域，并產(chǎn)生一個(gè)微粗糙的結(jié)構(gòu)。
釋放的金屬顆粒形成用于后續(xù)化學(xué)金屬化的核。以這種方式，將電導(dǎo)體路徑施加到由激光標(biāo)記的區(qū)域。三維基體的其他區(qū)域保持不變。
然后可以使用類似于常規(guī)PCB的標(biāo)準(zhǔn)SMD工藝組裝塑料部件。它也適合在回流焊爐中焊接。
激光技術(shù)的廣泛應(yīng)用
Harting 3D-MID AG是亞洲以外最大的3D-MID組件供應(yīng)商。Harting在LDS工藝中使用高性能的激光系統(tǒng)，其中三個(gè)激光器并行工作，每個(gè)激光器偏移45度。借助附加的旋轉(zhuǎn)軸，可以同時(shí)從各個(gè)側(cè)面（360度）對(duì)激光進(jìn)行處理。
這項(xiàng)技術(shù)可以制造出靈活的幾何形狀，例如反射鏡殼或LED燈。盡管最小的導(dǎo)體路徑厚度為16至20μm，但該導(dǎo)體路徑仍適用于要求苛刻的汽車部件或電流高達(dá)10 A的應(yīng)用-例如，用于照相機(jī)中的加熱線圈，用于防止光學(xué)元件起霧。
尺寸和位置–導(dǎo)體路徑之間的最小距離（a）：50 – 150μm。導(dǎo)體路徑的最小寬度（b）：50 – 150μm
半徑（r）：0.2 mm
在電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段的頻繁更改或尺寸更改的新組件可能會(huì)導(dǎo)致常規(guī)PCB生產(chǎn)過(guò)程中的調(diào)整成本很高。相反，可以通過(guò)使用激光控制軟件的參數(shù)非常靈活地調(diào)整激光布局。為此，無(wú)需更改注塑成型。
與傳統(tǒng)工藝相比，使用LDS進(jìn)行原型生產(chǎn)也更加容易。浩亭可以使用兼容LDS的材料和3D打印來(lái)生產(chǎn)塑料基體。注塑還可與廉價(jià)的原型工具一起使用。
LDS流程的新趨勢(shì)
在過(guò)去的幾年中，LDS技術(shù)的幾個(gè)方面已得到改進(jìn)和進(jìn)一步發(fā)展。
激光的工作區(qū)域從160 x 160 x 80毫米擴(kuò)大到200毫米x 200毫米x 80毫米，從而實(shí)現(xiàn)了更高的封裝密度并可以處理更大的部件。
通過(guò)優(yōu)@化引導(dǎo)激光束的伺服單元和反射鏡，可以將激光的工作速度提高一倍，達(dá)到4 m / s，從而顯著減少了處理時(shí)間。光學(xué)器件的改進(jìn)使得可以使用直徑為100μm的激光器和精細(xì)聚焦為50μm的激光器來(lái)加工更小的結(jié)構(gòu)。
雅迪（Harting）是世界上唯一擁有3個(gè)50μm精細(xì)聚焦光學(xué)系統(tǒng)的激光系統(tǒng)的3D-MID制造商。借助這種精細(xì)的聚焦激光器，甚至可以實(shí)現(xiàn)更小的導(dǎo)體路徑間隙。因此，可以在同一組件上創(chuàng)建許多導(dǎo)體路徑，并可以實(shí)現(xiàn)更高的堆積密度。
除其他事項(xiàng)外，它還用于安全技術(shù)，因?yàn)殚g距很小且相互纏繞的導(dǎo)體即使在最小的物理干擾下也能夠觸發(fā)安全警報(bào)。
材料和經(jīng)濟(jì)學(xué)進(jìn)展
只有特殊選擇的熱塑性塑料才能通過(guò)LDS工藝認(rèn)證；這些都有現(xiàn)貨供應(yīng)。通過(guò)對(duì)客戶的塑料材料進(jìn)行特定的調(diào)整，可以進(jìn)一步改善該過(guò)程：浩亭采用的過(guò)程是將LDS添加劑添加到未經(jīng)認(rèn)證的材料中，以使其與MID兼容。
通過(guò)使用彩色顏料和特殊的LDS添加劑，MID塑料可以實(shí)現(xiàn)特定的RAL或Pantone顏色。通過(guò)選擇合適的添加劑，還可以根據(jù)頻率范圍實(shí)現(xiàn)特殊的RF特性。
元件載體–電子元件–例如LED，IC，光電二極管和傳感器–可以直接連接到元件載體上。然后可以將組裝后的部件托架作為標(biāo)準(zhǔn)SMD部件進(jìn)行處理。
為了進(jìn)一步提高制造過(guò)程的成本效益，Harting依靠自動(dòng)化機(jī)器人系統(tǒng)。
LDS激光系統(tǒng)配備了一個(gè)旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)，因此可以在仍在加工另一個(gè)零件的同時(shí)插入或卸下一個(gè)零件。進(jìn)給和卸貨過(guò)程由Harting使用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化。
這提高了生產(chǎn)量和自主性，同時(shí)還可以集成到自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中。在注塑過(guò)程中提供了附加的自動(dòng)化步驟。
在此，機(jī)器人也負(fù)責(zé)拆卸注塑件。機(jī)器人技術(shù)的使用還提高了過(guò)程的精確重現(xiàn)性，從而提高了整體產(chǎn)品質(zhì)量。
3D-MID增長(zhǎng)更多
支付終端的安全帽– 3D-MID帽可防止電子設(shè)備受到機(jī)械和電子的未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。高度精確的曲折結(jié)構(gòu)可以檢測(cè)到每個(gè)通道，無(wú)論通道多么小，因此都可以防止盜竊，振工鏈工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)。
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