現在的生產廠商所面臨的挑戰是複雜部件通過功能一體化逐漸變得更小，以及更短的生產週期，特別是電子產品中的**值功能部件，這種情況也越來越多的出現在汽車、醫學以及通訊領域中。此外，大部分產品面臨的競爭壓力越來越多，更高的效能、更高的可靠性，以及更低的**。
以適當的連線和集合技術聯合起來的模塑互連器件（mid）能很好的縮減零部件的數量和集合支出。模塑互連器件利用塑料成型空間可能性將機械或電子結構做成模具，從而實現一體化。
典型的機械功能，例如按鍵、插頭及其他的連線部件，同時被整合乙個電路運載體的服務功能性部件。
根據不同的目標，簡單的電路線條可以代替電纜以及精細電路作為乙個感測器模組或晶元載體用於很小的空間。
借助由lpkf公司研發的雷射直接成型(lds)工藝，可以實現高效能複雜的三維電路布局，並實現了上述功能的統一的機體座和電路板。
此工藝的基礎是塑料的熱塑性，首先借助雷射設計出電路結構，進而進行無電的化學沉銅。
雷射直接成型(lds)工藝
在很長一段時間裡，三維mid結構被製成兩部分模塑（雙注塑技術），通過表面化學活化和選擇性電鍍- 一種只有對大批量零件有經濟意義的高原始成本的工藝。
相比之下，雷射成型的引入，使得mid製造商有可能淘汰雙注模技術而採用單一元件成型。
正向的lpkf-lds與負向的雷射成型工藝相比，其特點是流程更為簡單，僅僅以下三個生產步驟:
·塑料注射成型
·雷射成型/ 活化
·金屬化（化學鍍ni/au)
雷射直接成形相較於傳統的工藝，在形成極精細的電路結構方面提供更廣泛的範圍。
此外，它也使電路設計具有較大的靈活性，通過資料變化可以很容易的對其修正，而且無需對裝置內部結構進行修改。
這種靈活性使採用雷射直接成型工藝於生產開發過程，能夠避免在確定生產工藝可行性的前期階段存在的複雜轉換。
雷射塑模的選擇和可行性在電子工業中的需求，為雷射直接成形程式的生產利用提供了重要的條件。這是受到材料發展和各自生產廠商和相應經營許可協議保護的。
工藝原理
本工藝避開先前mid工藝被熟知的缺點，修正了熱塑性致使有機金屬絡合物被溶解或分散在基體中。改進的方法是，這種特殊的化學混合物，經雷射束輻射，催化沉積在輻射領域的選擇性金屬，從而進行無電電鍍過程。
首選的化合物是pd2+或cu2+重金屬的螯合物。
該金屬螯合物要滿足多種要求。熱穩定性必須是熱塑性基體達到足夠的工作溫度，金屬被分散成原子並且有機配體在一定能量波段的雷射下。其他標準如下：
·與聚合物基體很好的相容性
·電效能穩定性；
·充分可溶性，特別是分布在基質中
·對基體無催化活性
·塑化穩定性
·無毒性
電子結構的重要條件是電路的結合力，為了確保電路在熱迴圈下對基材有足夠的結合力，需要有很高的初始粘結力。
根據diniec326對印製電路技術的規定，附著力值是0.6-1.1 n/mm。
與此相比，雷射束的另一重要特性是它不僅選擇性的分離金屬螯合物並且可以引起聚合物表面融化。
因此，聚合物分子吸收雷射束能量後可以引起化學鍵激發和震動。
當能量達到乙個極小值時，高分子鏈就會斷裂。
實際上，雷射束的作用近似於光化學切割於鬆弛的結構，使原材料受熱昇華。
長波長雷射在此昇華過程中是至關重要的，比如由nd:yag產生的λ=1064nm的雷射。
通過對難以融化的無機填料的聚合物進行改良，用雷射在聚合物表面形成微小洞穴及凸起結構，沒有進一步可能使塑料和化學鍍銅沉積很好地粘附。
雷射作用於塑料表面的原理方法詳見下圖。
microline 3d是專門為模塑互連器件的lds工藝而開發的雷射系統。雷射處理材料主要的優點是對材料破壞影響小並且處理速度快。
除此之外，電路設計是由計算機控制的投影器完成的，不是通過固定的幾何工具。（例如在壓模成型或2k塑模中）。
這種裝置縮短了生產時間同時具備靈活性和經濟性。每個lpkf三維微線雷射系統的核心是三軸投影器。
可以通過高速控制器和高精度光學製作100微公尺的三維微小結構。
波長1064nm的二極體固體聚焦雷射束被鏡面分散幾乎不存在電路載體表面的慣性。
雷射束被平場聚焦透鏡聚焦到乙個工作水平。線性轉換器，望遠鏡的可控移動鏡頭，通過專用散聚鏡望遠鏡實現沿縱向聚焦。
結合望遠鏡和反射鏡偏轉系統。雷射能以高達4000mm/sec的速度處理複雜的三維表面形態。
除了實際塑型時間，部件處理週期對lds的生產也很重要。
由於模塑互連器件具有不同的型號和形狀，處理裝置適應於部件的幾何要求。視覺上的迴圈索引系統以及可利用的工件運輸系統作為基本系統。
生產用熱塑性材料
有各種有趣的技術塑料可以用在電子工業。模塑互連器的組合外掛程式大大減少。重要的標準是鍍金、金屬附著，以及表面貼裝應用，必要的溫度穩定性。
模塑互連器製造過程也往往進一步減少選擇。例如，只有特別性質的熱塑性塑料可以被用作二組份塑模成型（填補細小孔隙的較低的熔融粘著力）。
從原則上講，雷射直接成型工藝的材料不受上述限制。此工藝採用單組分注塑成型，因此不需要特殊的生產效能。
鍍層金屬的活性和黏著性由描述的表面處理所決定。
只有耐高溫要求對許多可用材料的應用具有限制。
但是，如果沒有焊接或其他原因對熱穩定性更高的要求，原則上，任何塑料都可以用作雷射直接成型的塑模上。
lds工藝原型設計
使用lpkf lds程式可以將已經靈活運用於產品開發的mid製造工藝插入到大量生產，從而避免從原型到大量生產的複雜轉換。
利用原型在產品開發中的進一步的優勢是：
·通過縮短開發周期得到市場肯定
·可以在幾天內提供開發樣本
·工作程序中結構和電路布局變化能夠盡早發現
·節省開發成本
·更早驗證產品效能
在熱塑性塑料的生產中，對原型來說配合物中的新增劑是必要的。
由於原型設計使用聚氨酯（pu ）熱固性樹脂，只有乙個部分是最好改良的，樹脂。
特別合適的工藝包括聚氨酯樹脂（純）真空成型。借助矽橡膠模具，在立體光刻技術基礎上，運用真空投放工藝，25個pu模型可以較短時間出現在我們面前，真空形成的原型可以被啟用，特別是在產品生產原型在雷射作用下被活化並進行電鍍。
雷射活化金屬處理
正如金屬配合物被雷射**產生金屬微粒，催化金屬在啟用區沉積。
為了使用化學鍍銅電解液，典型的厚度為4-6微公尺，最後完成，如化學鍍鎳浸金（鎳/金）在銅之後使用。
表1顯示的是乙個商業化金屬製程。這是較傳統的電鍍塑料程序。
對生態不利的步驟如，三價鉻酸侵蝕和催化劑，存在於不使用lds的二注模工藝中。
working steps 反應過程
cleaning 清洗
chemical copper 化學銅
microetch 浸蝕
activation 活化
chemical nickel 化學鎳
immersion gold 沉浸金
drying 乾燥
典型的金屬化是在滾桶裡或掛具上操作的。
一體化的lds金屬化工藝投入適合生產的技術裝置需要遵守乙個全面的專有技術，來提供工藝視窗和良好控制的鍍槽引數分析。
mid發揮了核心作用。基線概念應該取代大量的零件，從而降低了製造成本。
結論
在lpkf-lds幫助下，高效靈活地3d-mids生產技術成為現實與其他工藝相比，lds使熱塑的mids只需三步（注塑、雷射成型、表面金屬化處理）而避開其他複雜流程。例如，注塑模具和壓花工具。
mid的核心是創新理念，是由澳洲l&t公司研發和生產的。
i&t公司，在汽車配線系統方面有多年的經驗，在lpkf公司使用lds協議的雷射技術支援下，能夠提供完整的mid結構和金屬化包裝。
一種特殊的挑戰表現為，實驗室金屬化工藝投入大規模商業生產逐漸呈增長趨勢，以質量和工藝穩定性，來滿足****的需要。
微波射頻網rachel 編譯整理
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