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EPTE实施时通:单体硬壳结构印制电路

五月 10, 2019 | Dominique K. Numakura, DKN Research
EPTE实施时通:单体硬壳结构印制电路

Webster对单体结构的定义如下:

1.硬壳结构——外壳承受全部或主要应力的一种结构(如机身)

2.承载式结构——车身与底盘为一体的一种车辆结构(如汽车)

但是Webster没有考虑到第3种定义:一个新的多功能电路系统。本周专栏文章将介绍第3种定义。

我到中国台湾的旅行中,一家当地的挠性电路制造商向我介绍了一种新的印制电路技术。这种电路与典型的刚性电路板非常不同,因为它们是三维结构。最终产品不是一个挠性电路,因为它不具备挠性。制造商称之为热成形印制电路。

通过丝网印刷将银膏印在相对较厚的热塑性基材上,形成电路,可采用聚酯或是聚碳酸酯作为基材。电路制造工艺与用导电油墨制造厚膜印制电路的工艺相同。现有单面和双面两种电路,其中都有通孔。

当基材厚度超过100微米时,电路几乎没有挠性,但当加热到接近120°C的温度时,它们会软化。然后,软电路被放置在成形模具中,使用一点压力,使电路形成外壳装置的形状。一旦电路在成形模具中冷却,就形成了一种刚性的三维结构。它既不是刚性电路板,也不是挠性电路。结构既有电路又有机械框架(图)。

图1:应用于开关面板的成形电路正面

通常一张图片就可以对一种结构一目了然,但在这种情况下却不行。你必须触摸电路才能欣赏它的结构。面板的表面不是平整的,在圆内有凸起和凹陷部分。采用丝网印刷工艺,在板的两面生成了带通孔的双面银墨电路。许多照明元器件,包括芯片形状的LED,都用导电胶安装在电路上。

这项技术背后的想法并不新颖。我记得在20世纪90年代和过去几十年中开发出的类似技术,以及基于相同想法开发的各种3D模具电路技术。然而,由于铜基导体的可靠性较低,没有一种技术在商业批量应用中获得成功。金属铜导体的拐角和边缘在电路弯曲和成型过程中很容易开裂。

这家中国台湾电路制造商并没有使用新的或独特的技术来成形电路,而是改变了材料。他们引入了一种采用几种新型油墨材料的精细丝网印刷工艺,生成了更可靠的导体。与金属铜相比,新型油墨具有更高的挠性,因此在成形过程中,电路更加可靠。目前,他们尚无法保证所有的可靠性,因此他们为成形电路制定了设计指南,以消除制造和组装过程中的机械失效。新的电路系统消除了消费类应用中的重大技术障碍。这可能是一个重大突破。让我们拟目以待。

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Dominique K.Numakura是DKN Research LLC公司的总经理。如需阅读往期专栏或联系Numakura,可单击此处。更多信息和新闻,请联系haverhill@dkreseach.com。

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