Technologia LDS: projektowanie elektroniki bez ograniczeń
W procesie LDS ścieżki przewodzące wyznaczane są za pomocą lasera, bezpośrednio na plastikowych elementach
Kluczowe zasady przy projektowaniu
Ścieżki i odległości między ścieżkami
Jednym z kluczowych celów wykorzystania technologii LDS i tworzenia trójwymiarowych części MID (molded interconnect devices) jest efektywne wykorzystanie dostępnej powierzchni. Ścieżki o szerokości ≥150 μm (6 milów) oraz odległości pomiędzy ścieżkami ≥200 μm (7.9 milsów) wielokrotnie sprawdziły się w praktyce. Jednak, jeśli takie są wymagania aplikacji, można wytworzyć również węższe ścieżki i przerwy.
Wymiary pola roboczego
Pole robocze obrabianego elementu jest ograniczone polem pracy lasera. Pole prcy lasera modelu LPKF Fusion3D ścięty stożek o średnicy podstawy 160 mm (6.3”) oraz 70 stopniach nachylenia pomiędzy ścianą i podstawą. W tym polu, praca może się odbywać trójwymiarowo bez obracania czy podnoszenia elementu.
Kąt padania lasera
Aktywacja polimeru odbywa się za pomocą lasera, tak więc jednym z ważnych parametrów procesu jest kąt, pod jakim promień dotyka aktywowanej powierzchni (w istocie mierzy się go jako kąt pomiędzy linią prostopadłą do aktywowanej powierzchni a samym promieniem lasera). Jeśli tak zmierzony kąt jest większy niż 70 stopni, musi być redukowany poprzez obrót aktywowanego elementu podczas procesu. Dzięki obracaniu można projektować elementy zawierające powierzchnie zwrócone do siebie nawet o 90 stopni.
Optymalizacja wydajności
Im większa jest wydajność procesu LDS, tym bardziej jest opłacalny. Całkowity czas, niezbędny do obróbki elementu to czas zużyty na przemieszczanie komponentu oraz czas zużyty na jego strukturyzację. Z kolei czas niezbędny na wykonanie struktury zależny jest od liczby pozycji, w których element ma być obrabiany. Minimalizacja ilości niezbędnych pozycji, wraz z layout’em poszczególnych powierzchni, bezpośrednio wpływają na wydajność procesu.
Powlekanie wnętrza otworów
W celu obróbki laserem wewnętrznych ścianek otworów, otwory muszą mieć kształt stożkowaty (z jednej lub dwóch stron). Wraz ze wzrostem grubości ścianek, otwory muszą mieć coraz większą średnicę aby umożliwić dotarcie laserem do całej jego wewnętrznej powierzchni. Stosunek pomiędzy otworami o stożkowym kształcie na jednej ze ścian wynosi 1:1, dla otworów o obu ścianach stożkowatych 2:1.
Uchwyty i łączenia
Trójwymiarowe komponenty muszą być bezpiecznie utrzymywane podczas całego procesu. Uchwyty muszą być tak usadowione, aby nie powodować żadnych uszkodzeń wrażliwych części, takich jak ścieżki, pola kontaktowe czy komponenty. Same ścieżki nie powinny też przechodzić przez łączenia samego elementu, powstałe w procesie jego wytwarzania.
Źródło: LPKF
Artykuł opublikowano we współpracy z firmą Spezial Electronic