Ausführliche Erläuterung des LDS-Prozesses

1. Auswahl der Rohstoffe
PA6/6T (semiaromatisches Polyamid)
·Starke thermische Verformungsstabilität, geeignet für Reflow-Löten (auch für bleifreies Löten geeignet)
·Gute mechanische Eigenschaften
Thermoplastische Polyester (PBT, PET und deren Mischungen)
·Gute mechanische und elektrische Leistung
·Ihre Mischungen haben eine gute thermische Verformungsstabilität
Vernetztes PBT
·Freier Feuerwiderstand
·Hochtemperaturbeständig durch Strahlenvernetzung (geeignet für alle Schweißverfahren)
LCP (Flüssigkristallpolymer)
·Gute Liquidität
·Gute Dimensionsstabilität beim Heißpressen
PC/ABS (Polycarbonat/Acrylnitril/Butadien/Styrol)
·Gute Oberflächeneigenschaften
·Gute mechanische Eigenschaften
2. Spritzgießen
Das durch Laser Circuit Forming zu bearbeitende Sichtteil wird im Einkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Die getrockneten und vorgewärmten Kunststoffpartikel werden unter hohem Druck in die Form gespritzt. Nach dem Abkühlen wird dieser harte Teil zu einer Nachbildung der Form. Der nächste Schritt dieses Spritzguss-MID-Bauteils ist der Einsatz der LPKF MicroLine3D-Lasermaschine zur Schaltungsbearbeitung.
3. Laseraktivierung
Laseraktivierbare Thermoplaste enthalten einen speziellen metallorganischen Komplexformzusatz, der durch physikalische und chemische Reaktion unter Bestrahlung mit fokussiertem Laserstrahl aktiviert werden kann. In dem in dem mit Verunreinigungen vermischten Kunststoff verarbeiteten Riss wird der Komplex geöffnet und Metallatome werden aus dem organischen Liganden freigesetzt. Diese Metallpartikel wirken als Nukleonen zur Reduktion von Kupfer.
Neben der Aktivierung vergröbert der Laser auch die Oberfläche. Der Laser schmilzt nur die Polymermatrix, nicht den Füllstoff. Auf diese Weise entstehen winzige Vertiefungen und Kerben, damit das Kupfer während der Metallisierung fest daran haftet. (Siehe Abbildung)
4. Metallisierung
Der erste Schritt des Metallisierungsteils des LPKF-LDS-Prozesses besteht darin, zu reinigen, um die Rückstände der Laserbearbeitung zu entfernen, und dann in einer organischen Kupferplattierung zu tränken, um einen leitfähigen Schaltkreis zu bilden.
Ein Vorteil dieses Prozesses besteht darin, dass er den anfänglichen Aktivierungsprozess im üblichen Kupferplattierungsprozess nicht benötigt. Seine Sedimentationsrate beträgt 3 - 5 Mikrometer/Stunde. Wenn eine dickere Kupferschicht erforderlich ist, kann eine herkömmliche galvanische Verkupferung erfolgen. Nickel, Gold, Zinn, Zinn/Blei, Silber, Silber/Palladium usw. können auch plattiert werden, um spezielle Anwendungsanforderungen zu erfüllen.
5. Montage
Viele laseraktivierbare Kunststoffe haben eine hohe thermische Verformungsstabilität, wie PA6/6T, LCP und vernetztes PBT, die reflow-geschweißt werden können und somit vollständig an den Standard-SMT-Prozess angepasst sind.
Sie können den Schablonendruck für die Lotbeschichtung verwenden. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Oberfläche auf derselben Ebene liegt. Soll die Beschichtung in unterschiedlichen Höhen oder in der Kavität erfolgen, bietet sich das schrittweise Zinninjektionsverfahren an.
Gleiches gilt für SMD-Bauteile. Wenn sich alle Komponenten auf derselben Ebene befinden, kann die standardmäßige automatische Bestückungsausrüstung verwendet werden, um die automatische Bestückung abzuschließen. Verfügt der Elementaufnehmer über die Z-Achsen-Verstellfunktion, kann die erhabene Fläche auch automatisch montiert werden. Die automatische Montage auf geneigten Flächen und unregelmäßigen Oberflächen ist sehr aufwendig und erfordert oft eine manuelle Montage.
Darüber hinaus können SMD-Bauteile oder MID-Bauteile, die durch das LPKF-LDS-Verfahren hergestellt wurden, auch durch ein Chip-Kontaktverfahren wie z. B. Bonden bestückt werden. Im Allgemeinen wird ein dicker Aluminiumdraht oder ein dicker/dünner Golddraht (z. B. mit einem Durchmesser von 25 um) für die Bondverbindung verwendet.