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Der Hitze trotzen: Laser-Direkt-Strukturierung für E-Scooter-Komponenten

Zweirädrige Transport dominieren den Markt für Privatfahrzeuge in ganz Südostasien, wo mehr als 80% der Haushalte eines besitzen. Da die Luftverschmutzung jedoch weiter zunimmt und jedes Jahr fast 7 Millionen Menschen durch Herzkrankheiten, Schlaganfall, Lungenkrebs und andere Atemwegserkrankungen ums Leben kommen, werden staatliche Vorschriften den Markt zunehmend in Richtung von Elektrorollern ohne Verbrennungsmotor treiben.

Verstopfte asiatische Städte erzeugen eine unglaubliche Nachfrage nach dem Wachstum des E-Scooter-Marktes. Die hohen Kosten für Verbrennungs- und Elektroautos sind ein wesentlicher Grund, aber auch auf verkehrsverstopften Straßen, auf denen die Verfügbarkeit von Parkplätzen und Ladestationen äußerst begrenzt ist, sind Autos unpraktisch.

Eine Reihe von E-Scooter-Komponenten erfordern spezielle Materialien. Das Materialportfolio von Envalior wurde entwickelt, um die spezifischen Anforderungen dieser Anwendungen zu erfüllen, einschließlich der Verwendung von Laser Direct Structuring (LDS) für die Integration von Elektronik.

Integrierte Elektronik

E-Scooter-Hersteller verwenden MID-Komponenten (Molded Interconnected Devices), bei denen elektronische Schaltkreise in Thermoplast integriert sind. LDS bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber den traditionell zur Herstellung von MIDs verwendeten 2K-Verfahren im Spritzguss und im Heißprägeverfahren.

Sowohl der 2K-Spritzguss als auch das Heißprägen erfordern produktspezifische Werkzeuge, um Schaltkreise in Komponenten einzubetten. Da die Teile immer miniaturisierter und komplexer werden, steigen die Werkzeugkosten, und alle Konstruktionsänderungen, die nach dem Prototypentest erforderlich sind, erfordern einen Austausch der Formen.

LDS kann verwendet werden, um die Oberfläche jeder 3D-Struktur direkt nach dem Spritzguss der Komponenten lokal zu beschichten. Die Gestaltungsmöglichkeiten sind nahezu grenzenlos, wenn die Struktur ein- oder zweischichtig ausgeführt werden kann.

Die LDS-Technologie bietet Designern und Herstellern eine breite Palette weiterer Vorteile, darunter:

  • Signifikante Reduzierung der Komponentenanzahl, des Platzes, der Höhe und der Kosten.
  • Rapid Prototyping und Serienproduktion neuer Designs ohne Änderung der Formen.
  • Integration neuer Funktionalitäten, wie z. B. das Kämmen von Halbleitern, Magneten und mehr in einem Gehäuse.
  • Erhöhte Produktzuverlässigkeit durch vereinfachtes Design und Vermeidung von Steckverbindern und Drähte.
  • Vereinfachte Fertigung auf drei Prozessschritte (Formgebung, Laserstrukturierung, Metallisierung).
  • Ein kurzer und umweltfreundlicher Prozess.
  • Vermeidung chemischer Oberflächenaktivierung (keine Säuren verwendet).
  • Verzicht auf Fotolacke und Nass- oder Trockenätzen.     

Seit ihrer Erfindung in Deutschland Ende der 1990er Jahre hat sich die LDS-Technologie deutlich verbessert. Heute sind die Hauptmerkmale der HLT folgende:

  • Auflösung von ~80μm Linienbreite und ~50μm Pitch.
  • Lasergebohrte Vias, die 2nd-Layer-Kontakte ermöglichen.
  • Keine Reinraumanforderung, keine extremen Chemikalien oder Temperaturen.
  • Nachgewiesene Mechanisch Festigkeit Elektrisch Spuren.
  • Bewährte Leistung gegen Ag- und Cu-Migration.

Während einige Materialien, die bei der LDS-Herstellung verwendet werden – wie Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol (PC/ABS), Polyphthalamide (PPAs) und Flüssigkristallpolymere (LCPs) – Verzug und Delamination erfahren können, wurden die ForTii Typen von Envalior für LDS entwickelt, um eine ausgewogene Material für elektronische Komponenten zu bieten, die Bleifrei Reflow-Löten erfordern. ForTii zeichnet sich durch hohe Mechanisch Festigkeit und Temperatur Widerstand sowie eine solide MSL2-Leistung gemäß IPC/JEDEC J-STD 020D aus. In miniaturisierten Anwendungen mit Wandstärken von weniger als 0,5 mm haben wir auch MSL1-Werte getestet.

LDS ist eine bewährte Technologie, die Probleme mit Delamination, Verzug und Mechanisch Festigkeit bei alternativen Verfahren vermeidet. Die ForTii LDS-Typen von Envalior bieten Lösungen für E-Scooter-Hersteller, die ihre Märkte erweitern möchten.

Um Sorten zu Weitere Informationen über ForTii oder Testmuster anzufordern, Kontaktieren Sie uns oder besuchen Sie plasticsfinder.envalior.com , um weitere Informationen, einschließlich technischer Datenblätter, zu erhalten.

Dr. Tamim Peter Sidiki

Global Marketing Manager für Mobilität

Veröffentlicht am

16 May 2019

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ÜBER DEN AUTOR

Dr. Tamim Peter Sidiki

Global Marketing Manager für Mobilität

Dr. Tamim Peter Sidiki ist Global Marketing Manager von Mobility. Tamim hat einen Master-Abschluss in Physik und einen Doktortitel in Elektro an Universitäten in Deutschland, Schweden und Schottland. Tamim verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Verbraucher- und Automobilindustrie Elektronik Industrie und ist seit Oktober 2007 bei Envalior.

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