能家居时代,如何把信号电路布局在塑胶制品上,同时又不失美观大方?模内装饰(IMD)技术就是一种塑胶表面很好的装饰方法,近年来开始朝着集成电子功能方向发展,如灯、触摸按键、显示屏等构成“皮肤电子”。即将印刷电子技术和IMD整合,把电路、触控、天线、LED等集中在一个部件,3D造型,厚度只有2毫米。进一步扩大设计自由度,节省了装配时间、成本,使产品更小更轻薄。


这种工艺可以真正实现塑料组件智能化、自发光、触摸式等功能。那么整个工艺流程是怎样的?技术发展如何?具体案例有哪些?今天,我们来详细了解一下。

 

【视频】智能家居时代,塑胶件如何穿上“电子皮肤”?

图片来源于杜邦


一、IMD整合电子工艺


这项工艺的材料创新包括先进的导电油墨、IMD薄膜;IMD注塑成型的典型材料包括高压高温塑料PC、PMMA、ABS,TPU等;使用行业标准设备就可进行量产。

薄膜表层具有硬化、防眩光、防指纹效果;依次为图案层、树脂层、传感器、LCD。

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 图片来源于日写


IMD整合印刷电子具体制程:


1、在薄膜上印刷装饰层

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2、在薄膜上制造电路、传感器、天线


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3、在薄膜表面贴装电子元件

 

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4、薄膜热压/高压成型


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5、薄膜与塑胶材料注塑成为零件

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以下是此过程的工艺视频,时长41秒,请大家放心观看!


视频来源:tactot 

 

二、电路制造技术发展

电路的制造方式经历了两个阶段,第一阶段是印刷导电金属材料发展:印刷导电银浆制程,但是有很多缺陷:

1)银线路价格贵

2)可焊接性能不好

3)与基材附着力不好


纳米银粉需要占据70%比例才能形成好的导电性能,因此粘接胶的比例少于30%,与基材附着力不好。


第二阶段是印刷不导电的油墨材料,再后期金属化。

印刷的油墨中不含导电成分,90%以上都是与基材粘接力好的胶层,用激光活化后在药水中电镀上去的电路,因此导电性和可焊接性能优异。

具备优点:

1)大面积制造成本便宜

2)导电性能良好,与平面PCB制造流程中PCB的导电性一样。其铜厚度在10微米

3)可以任意曲面3D成型

4)可以焊接

 

三、具体应用案例赏析

通过IMD整合印刷电子工艺,将模内装饰产品从单纯的装饰性发展成为功能性电子产品,并满足了人机互动所需的轻薄化、直观操作、无缝集成。下面是13个具体案例,大家一起欣赏一下。

 

1. 案例1

以汽车中控台为例,采用印刷电子和IMD整合工艺,整个模块从原本的控制器、装饰外壳、机械按钮、LED等多个部件减少成为单一的装饰薄膜、OLED、传感器的3D造型表面。

传统设计与采用此技术的无缝设计对比如下图,左为传统设计,部件独立,再装配;右为无缝设计。

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图片来源于日写


2. 案例2

整个模块从原本的控制器、装饰件、机械按钮、LED等多个部件减少成为单一的装饰薄膜、OLED、传感器的3D自由造型表面。

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3. 案例3

一件产品上集合了装饰和多种功能:

1、挥手激活传感器  2、控制器、按键、滑块  3、灯带 4、印刷天线(在装饰层下)5、LED背光指示和集成在塑料中的灯带   6、集成在3D塑料件内的控制器

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 图片来源:tactotek


4. 案例4

汽车无线防撞组件:高可靠性

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图 内部含塑胶电路


5. 案例5

集合了电容式触摸按钮、滑块、地图、氛围灯的面板

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图片来源:tactotek


6. 案例6

配备了智能传感器与电子封装的鞋垫

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图片来源:tactotek


7. 案例7

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8. 案例8

红外线距离检测光感应器

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9. 案例9

电路可以制造在塑胶上、膜上

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10. 案例10

内部电路,外表装饰,灯饰加上后最终应用图

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11. 案例11

3D造型外观与最新设计的结合,加上多种电子元件实现的功能性,成为表面装饰的重要趋势

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12. 案例12

触控滑条、灯、触摸按钮于一体,超薄、简洁

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13. 案例13

里面3D构型电路部分

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14. 案例14

3D触摸、灯、开关、旋钮

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15. 案例15

超薄、带灯和音量等开关

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素材部分来源:大业设计集团,由艾邦智造井帅帅编辑

   #标签#薄膜,材料,工艺#

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时间: 7月29日 


地点: 深圳 观澜格兰云天酒店 观澜大道 观南路


会议日程:

7月28日:下午13:00~19:00签到

7月29日:9:00~17:00 会议

7月30日:9:00~12:00企业参观(待定)


主要议题

时间

议题

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作者 ab