元件載體現已取代柔性 PCB

憑藉在應用方面的靈活性,由聚酰亞胺薄膜製成的柔性印刷電路板在許多產品領域確立了自己的地位。然而,其填充和組裝過程顯然比較複雜。這正是 浩亭 最新開發的元件載體進入大眾視野的原因所在。

用於放置電子元件的標準元件載體

元件載體採用小型設計,適合尺寸為 SOT23 及更小尺寸的元件- 尺寸約為 5x4x3mm。

通過利用這一全新的 浩亭 開發成果,電子元件可以直接安裝到元件載體上,從而取代了柔性電路板。元件載體可以充當印刷電路板 (PCB) 和電子元件(如 LED、IC、光電二極管和傳感器)之間的連接元件。填充好的元件載體以捲帶形式交付。在標准設計中,這些載體可以像其他 SMD 電子元件一樣使用自動組裝系統處理。當前提供兩種不同尺寸,可以容納標準尺寸 SOIC-8 及更小的電子元件。此外,浩亭 還可以生產客戶特定尺寸的元件載體。

浩亭 確定了三種可以使用元件載體來替代柔性電路板的示例應用:

3D-MID 技術可替代柔性 PCB

借助 3D-MID(機電集成設備)技術,可以將電子元件直接安裝到三維基體上,而無需電路板或連接電纜。基體通過注塑成型製成,其中的熱塑性塑料具有不導電的無機添加劑。為了使這種材料能夠容納電路,可通過激光直接成型(LDS)“激活”塑料中的添加劑。 

電子元件通過自動化過程直接安裝在新的元件載體上。不需要處理柔性電路板的複雜過程,從而將成本降低三分之二。

在此過程中,激光束會寫出用於導電跡線的區域,並形成微粗糙結構。此過程中釋放的金屬顆粒形成了後續化學金屬化的核心。
此過程會在三維基體上產生電跡線。所使用的塑料具有很高的熱穩定性,因此可以在回流爐中進行焊接。
從項目構想到填充後的系列產品,浩亭 在內部實施整個 3D-MID 工藝鏈已有 10 餘年的時間。該技術正在出現於醫療技術、工業電子和消費電子等領域的應用場景中,並一直延伸到汽車行業的安全相關元件。浩亭 3D-MID 業務部門是亞洲以外最大的 3D-MID 元件提供商。
通過此過程開發的元件載體適用於各種應用。它可以配備多個傳感器,可以根據需要在三個方向上對齊,在三個軸(X、Y、Z)上進行測量。元件可以同時安裝在正面和背面以及端面上的兩個平行表面上。浩亭 已提交了有關元件載體的專利申請。 

元件載體將成本削減了三分之二

圖中顯示了元件載體的靈活性。傳感器載體在不同的表面上填充電子元件。

在自動化過程中,浩亭 將電子元件(例如LED、IC、光電二極管和傳感器)直接安裝在元件載體上。元件載體的總成本比柔性 PCB 解決方案的總成本低三分之二。其原因在於,這種技術消除了柔性印刷電路板所涉及的複雜處理,例如 填充、膠合和組裝。該過程甚至可以實現小批量生產,因為元件載體無需修改即可用於不同的應用,從而消除了新註塑模具的成本。與柔性印刷電路板相比,此過程可實現更精確的元件定位、更高的可重複性和更好的質量。

浩亭 還發現了元件載體的另一個優點,即交付成品組件所需的時間較短。由於塑料載體保持不變,因此所需的只是用於放置電子元件的規範。3D-MID 的專家可以使用它來提出生產優化的佈局建議。只需調整激光程序,即可針對各自的應用定制電跡線。在客戶批准產品並驗收元件之後,便可以在兩到三週內(甚至在必要時甚至更快)發送初始生產樣品。