กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

อุปกรณ์ เชื่อมต่อแบบขึ้นรูป (MID) เป็น ชิ้นส่วน เทอร์โมพลาสติก ที่ขึ้นรูป ด้วย การฉีดขึ้นรูป พร้อมร่องรอย วงจรไฟฟ้า ในตัว...

อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบขึ้นรูป

อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบขึ้นรูป (MID) เป็น ชิ้นส่วน เทอร์โมพลาสติก ที่ขึ้นรูป ด้วยการฉีดขึ้นรูป พร้อมร่องรอย วงจรไฟฟ้า ในตัว การใช้เทอร์โมพลาสติกอุณหภูมิสูงและการเคลือบโลหะแบบมีโครงสร้างเปิดมิติใหม่ของการออกแบบตัวนำวงจรให้กับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์[ 1 ]เทคโนโลยีนี้รวมพื้นผิว /ตัวเรือนพลาสติกเข้ากับวงจรในชิ้นส่วนเดียวโดยการเคลือบโลหะแบบเลือก

แอปพลิเคชัน

ตลาดหลักสำหรับเทคโนโลยี MID ได้แก่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค โทรคมนาคม ยานยนต์ และการแพทย์ การใช้งาน MID ที่พบได้ทั่วไปคือเสาอากาศแบบรวมในโทรศัพท์มือถือ[ 2 ]และอุปกรณ์เคลื่อนที่อื่นๆ รวมถึงแล็ปท็อปและเน็ตบุ๊ก

วิธีการผลิต

โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบขึ้นรูปจะผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีเหล่านี้:

การสร้างโครงสร้างโดยตรงด้วยเลเซอร์ (LDS)

กระบวนการ LDS ใช้วัสดุเทอร์โมพลาสติกที่เจือด้วยสารประกอบอนินทรีย์ โลหะ (ที่ไม่นำไฟฟ้า) ซึ่งถูกกระตุ้นด้วยเลเซอร์ ส่วนประกอบพื้นฐานเป็นการฉีดขึ้นรูปส่วนประกอบเดียว โดยแทบไม่มีข้อจำกัดในแง่ของอิสระในการออกแบบ 3 มิติ จากนั้นเลเซอร์จะเขียนเส้นทางของวงจรในภายหลังลงบนพลาสติก บริเวณที่ลำแสงเลเซอร์กระทบกับพลาสติก สารเติมแต่งโลหะจะสร้างร่องขนาดเล็กที่ขรุขระ อนุภาคโลหะของร่องนี้จะก่อตัวเป็นนิวเคลียสสำหรับการเคลือบโลหะในภายหลัง[ 3 ]ในอ่างทองแดงแบบไร้ไฟฟ้า ชั้นของเส้นทางตัวนำจะเกิดขึ้นบนร่องเหล่านี้อย่างแม่นยำ ชั้นของทองแดง นิกเกิล และทองคำสามารถสร้างขึ้นได้ตามลำดับด้วยวิธีนี้

กระบวนการของศาสนจักรของพระเยซูคริสต์แห่งวิสุทธิชนยุคสุดท้าย (LDS) มีลักษณะดังนี้:

  • การฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนเดียว
  • มีวัสดุให้เลือกหลากหลายประเภท
  • มิติสามมิติอย่างสมบูรณ์ในทรงกลม
  • ความยืดหยุ่น: สำหรับการเปลี่ยนเส้นทางการเดินสายไฟ เพียงแค่ส่งข้อมูลควบคุมใหม่ไปยังหน่วยเลเซอร์ก็เพียงพอแล้ว ดังนั้นจึงสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีฟังก์ชันการทำงานแตกต่างกันได้จากหน่วยพื้นฐานเพียงหน่วยเดียว
  •  ความแม่นยำ: สามารถสร้างเส้นทางตัวนำที่ละเอียดที่สุดได้ โดยมีความกว้างน้อยกว่า 80 ไมโครเมตร
  • การสร้างต้นแบบ: การเคลือบ LDS ที่มีอยู่สำหรับชิ้นส่วนใดๆ ก็ตาม ช่วยให้สามารถทดสอบชิ้นงานได้

Laser Direct Structuring ถูกคิดค้นขึ้นที่ Hochschule Ostwestfalen-Lippe มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ในเมืองเลมโก ประเทศเยอรมนี ตั้งแต่ปี 1997 ถึง 2001 [ 4 ]เทคโนโลยี LDS ได้รับการพัฒนาขึ้นจากความร่วมมือด้านการวิจัยกับบริษัท LPKF Limited เดิม โดยได้รับการจดสิทธิบัตรจากผู้คิดค้นและได้รับอนุญาตให้ใช้แต่เพียงผู้เดียวแก่ LPKF เป็นครั้งแรก ในปี 2002 สิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี LDS ได้ถูกโอนไปยัง LPKF Laser & Electronics AG

ข้อเสียเปรียบหลักของ LDS คือ ความจำเป็นต้องใช้สารประกอบอนินทรีย์โลหะราคาแพงสำหรับแม่พิมพ์ทั้งหมด ความจำเป็นในการใช้กระบวนการชุบทางเคมี และพื้นผิวของชั้นชุบที่หยาบมากทำให้การเชื่อมต่อทำได้ยาก วงจรที่สร้างขึ้นมักจำกัดอยู่เพียงชั้นเดียวของสายไฟโดยไม่มีการไขว้กัน

อิเล็กทรอนิกส์สิ่งพิมพ์

การเคลือบโลหะแบบเลือกเฉพาะจุดสามารถทำได้โดยการพิมพ์ลายนำไฟฟ้า ( อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ ) ลงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเทอร์โมพลาสติก อาจใช้การพิมพ์แบบละอองเจ็ท การพิมพ์แบบอิงค์เจ็ท หรือการพิมพ์สกรีน แต่การพิมพ์แบบละอองเจ็ทให้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือที่สุดบนแม่พิมพ์รูปทรงใดๆ ก็ได้

ข้อดีหลักๆ ของพลศึกษา ได้แก่:

  • โพลิเมอร์ชนิดใดก็ได้สามารถนำมาใช้ในการฉีดขึ้นรูปได้
  • ไม่จำเป็นต้องใช้สารประกอบอนินทรีย์ที่เป็นโลหะ ซึ่งช่วยลดต้นทุน
  • วัสดุเคลือบนำไฟฟ้าหลากหลายชนิด ได้แก่ เงิน ทองแดง ทองคำ แพลทินัม กราไฟต์ และโพลิเมอร์นำไฟฟ้า
  • สามารถควบคุมความหนาได้อย่างแม่นยำ
  • สามารถตกตะกอนโดยตรงโดยไม่ต้องชุบได้
  • สามารถสร้างวงจรที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นได้ เนื่องจากสามารถวางชั้นฉนวน ชั้นไดอิเล็กทริก และวัสดุอื่นๆ ได้หลายชั้น
  • ความแม่นยำของเส้นสูงขึ้นถึง 10 ไมโครเมตร
  • ความเรียบของพื้นผิวที่สูงขึ้น

ปัจจุบัน อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ยังคงเป็นพื้นที่วิจัยและพัฒนา แต่มีบริษัทจำนวนมากขึ้น[ 5 ]เริ่มผลิตเสาอากาศสมาร์ทโฟนและทดแทน LDS ในชิ้นส่วนขึ้นรูปฉีดอื่นๆ

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือระดับมาตรฐานที่ต่ำ เนื่องจากเทคนิคนี้มีความหลากหลายในการใช้งาน

การขึ้นรูปสองช็อต

การขึ้นรูปสองช็อต[ 6 ]เป็นกระบวนการฉีดขึ้นรูปโดยใช้เรซินสองชนิดที่แตกต่างกัน และมีเพียงเรซินชนิดเดียวเท่านั้นที่สามารถชุบได้ โดยทั่วไปแล้ววัสดุที่สามารถชุบได้คือ ABS และวัสดุที่ไม่สามารถชุบได้คือโพลีคาร์บอเนตในส่วนประกอบแบบสองช็อต วัสดุเหล่านี้จะถูกนำไปผ่านกระบวนการชุบแบบไร้ไฟฟ้า โดย ใช้ บิวทาไดอีนในการทำให้พื้นผิวหยาบขึ้นทางเคมีและช่วยให้ชั้นทองแดงหลักยึดเกาะได้[ 7 ] สามารถควบคุมเคมีของการชุบเพื่อป้องกันการทำให้พื้นผิวส่วนที่เป็นโพลีคาร์บอเนตหยาบขึ้นได้ แม้ว่าจะไม่พบโดยทั่วไปนอกเหนือจากการผลิตเสาอากาศโทรศัพท์มือถือ แต่เทคโนโลยีนี้เป็นสาธารณะและหาได้ง่าย

  • LPKFUSA.com/MIDข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการของศาสนจักรของพระเยซูคริสต์แห่งวิสุทธิชนยุคสุดท้าย
  • WO1999005895A1สิทธิบัตร LDS พื้นฐาน ฉบับที่ 1 ปี 1997
  • WO2003005784A2สิทธิบัตร LDS พื้นฐาน II ปี 2001

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

อุปกรณ์ เชื่อมต่อแบบขึ้นรูป (MID) เป็น ชิ้นส่วน เทอร์โมพลาสติก ที่ขึ้นรูป ด้วย การฉีดขึ้นรูป พร้อมร่องรอย วงจรไฟฟ้า ในตัว...

แอปพลิเคชัน

ตลาดหลักสำหรับเทคโนโลยี MID ได้แก่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค โทรคมนาคม ยานยนต์ และการแพทย์ การใช้งาน MID ที่พบได้ทั่วไปคือเสาอากาศแบบรวมในโทรศัพท์มือถือ [ 2 ] และอุปกรณ์เคลื่อนที่อื่นๆ รวมถึงแล็ปท็อปและเน็ตบุ๊ก

วิธีการผลิต

โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบขึ้นรูปจะผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีเหล่านี้:

การสร้างโครงสร้างโดยตรงด้วยเลเซอร์ (LDS)

กระบวนการ LDS ใช้วัสดุเทอร์โมพลาสติกที่เจือด้วย สารประกอบอนินทรีย์ โลหะ (ที่ไม่นำไฟฟ้า) ซึ่งถูกกระตุ้นด้วยเลเซอร์ ส่วนประกอบพื้นฐานเป็นการฉีดขึ้นรูปส่วนประกอบเดียว โดยแทบไม่มีข้อจำกัดในแง่ของอิสระในการออกแบบ 3 มิติ...