LDS工艺详解

LDS-激光直接成型技术，是指利用数控激光直接把电路图案转移到模塑塑料原 件表面上，利用立体工件的三维表面形成电路互通结构的技术。 LDS 材料是一种内含有机金属复合物的改性塑料，经过激光照射后，使有机金 属复合物释放出粒子。 那么，那么，LDSLDS 的工艺流程又是怎样的？的工艺流程又是怎样的？ (LDS 工艺流程) 1.1.金属氧化物的制备：金属氧化物的制备： 有机金属复合物的特性：（1）绝缘性；（2）不是催化性活性剂；（3）可以 均匀的分散在塑料基体中：（4）激光照射后能释放出金属离子；（5）耐高 温；（6）耐化学性；（7）低毒；（8）无溢出，无迁移 。 2.LDS2.LDS 专用料的制备：专用料的制备： (LDS 专用料的制备流程) 3.3.开模与注塑：开模与注塑： 模厂根据终端客户的需求和 LDS 专用料的要求开模和注塑。 ①镭射区域不能设计垂直面，要适当的设计斜坡，斜坡与垂直线的角度应大于 等于 30°以上。 (镭射区域设计斜坡与垂直线 30°以上) ②镭射区应尽量避开分模线，以免后续给镭射工艺带来断线的致命影响。 ③分模线的高度上限不能超过 0.05mm。 ④导通孔应该设计为锥角，锥角角度应为大于等于 60°的角度，导通孔 的最小 直径应为 0.2mm，孔边可倒半径为 0.15mm 的圆角。 ⑤塑胶素材表面不应做抛光处理，粗糙度为 Rz5-10um，符合 LDS 制程要求。 ⑥塑胶成品素材尺寸公差要求不能超过 0.02mm 平整度一致度要求要高. 4.LDS4.LDS 镭雕：镭雕： 注塑成型后的素材到镭雕线完成镭雕过程； (LDS 材料镭雕，化镀示意图) （（1 1）导电线路设计须知）导电线路设计须知 ①尽可能的将线路设计在同一个面，曲面平面不受限制，拿一个长方体素材来 说，拐角相连的线路非常影响 LDS 生产效率，若能改为在两条对边上就可以提 高生产效率，尤其是较大机壳。 ②镭射线路最细可设计为 0.2mm 左右。 ③线路之间的间距最小 0.5mm 左右，防止后续化镀过程中产生溢镀而造成线 路短路。 ④线路边到塑胶壳边的距离为最小 0.1mm 左右。 ⑤线路边到塑胶壳墙体边的距离为 1-2mm 左右，（防止镭射过程中因金属粉 尘溅到壁上而产生溢镀）。 ⑥平坦面相对曲面镭射可能会给化镀厚度及粘附力带来不同的影响，平坦面镭 射效果比曲面效果好。 （（2 2））LDSLDS 过程应注意事项过程应注意事项 ①首先确认要导入镭雕设备 LDS STP 文件中的 3D 线路应为零厚度的。 ②导入图案后先验证夹具的稳定性。 ③调试过程中不能轻易修改设计好的线路，只要改动 0.1mm 都有可能会给后 面的 RF 性能测试带来影响。 ④参数的设置也很重要，能量与激光运行速度、频率设置的合理性以及显微镜 下观察镭射后的表层不能有烧焦和能量不足带来的外观不良，这将会给后面化 镀带来严重的影响，也将直接影响性能测试。 ⑤当一个产品要用多个 POS 才能完成时，首先应考虑夹具旋转的角度，在程序 里应设置为角度是从小到大或从大到小依次旋转，来节省加工时间提供生产效 率。 ⑥从设备光学 Z 轴与机械 Z 轴综合考虑多个 POS 机械 Z 轴值，尽量控制机械 Z 轴的运动最小范围。 ⑦Hatch 线的宽度在镭射效果允许的情况下尽可能的设置宽一点，（一般设置 在 0.03-0.05mm）以减少加工时间，提高生产效率。 ⑧复杂的产品需要 2 个工作台才能完成的，尽量考虑将两边的加工图案分布均 匀，合理安排镭射与拆装产品时间，做到人与机器在时间上互不相等，从而提 高生产效率。 LDS 尺寸公差，一般情况，线路与线路之间为± 0.1mm，线路到塑胶壳边缘 为±0.15mm。 5.5.化学镀金属化学镀金属 已镭雕完成的素材到化镀线完成化镀过程； （（1 1）化镀前）化镀前 LDSLDS 产品储存要求产品储存要求 ①镭雕好的产品应放置于湿度60%的环境中，并尽快送至下一工序，如储存 时间较长或湿度较大，应用塑料封存。 ②禁止用手直接接触产品镭射面以防氧化。 ③针对每款产品定制相对应的塑胶托盘，以防止产品在运输过程中挪动而将产 品刮花。 (2)LDS(2)LDS 产品化镀要求产品化镀要求 ①一般产品都是镀铜底再镍覆盖，部分产品应客户要求要镀金。 ②镀层厚度一般为：Cu 6-12 μ 、Ni 2-4 μ 、Au O.1-0.2 μ。 ③通过百格测试与盐雾测试来验证镀层是否脱落。 ④镀层厚度一致性要好。 ⑤无明显溢镀，尤其是线路与线路很窄的地方溢镀很容易出现短路。 ⑥镀层表面不能有明显的脏污或镀层发黄、发暗等色差问题。 ⑦镀层表面不能用手直接接触，以防氧化。 6.6. 喷涂等二次加工：喷涂等二次加工： 化镀后的成素材测试相关性能；例如百格测试，RF 测试，保证产品性能，为后 续的喷涂等二次加工做好准备。 ①部分产品化镀后需要喷涂。 ②喷涂厚度一般为：底漆 4-5 μ 、面漆 8-20 μ不等。 ③喷涂后的部分产品如手机天线类的，还需组装一个扬声器配件类，然后将组装 好的产品进行性能测试。 总的来说，LDS 技术实现的关键因素包括三个，首要必须有对镭雕激光敏感的 LDS 专用料作为基材； 二是电路设计及激光雕刻系统； 最后是良好有效化镀系统 及过程控制。