LDS工艺原理
一、基本原理
如图一，激光器发出的激光通过光纤（或直接）进入激光焦点调整光学系统，然后经扫描系统反射进入聚焦系统聚焦在工作面。通过调整激光焦点调整光学系统，可实现激光焦点在Z方向上的变化（图中标注了Z方向上三个聚焦点位置），通过调整扫描系统，可实现激光焦点在X-Y平面内变化（图中未体现），这样实现激光焦点在三维空间运动，从而实现激光三维加工。
图一 工作原理
二、关键技术
LDS激光活化设备的关键技术和参数在如下3个方面：
1. 激光变焦系统的响应速度和变焦范围
速度越快则效率越高，一般来说采用45度的斜面进行往复填充测试其变焦的响应速度，目前国外设备的典型最高速度为4m/s，变焦范围也是影响加工效率的一个至关重要的参数，变焦范围越大那么可一次性活化的范围也越大，生产效率也越高，如果变焦范围无法达到工件的活化范围，那么在加工过程中就要上下移动机械工作台，这将大幅降低生产效率，目前国外设备的典型值是±12mm左右。
2. 调试对位手段
每一种新的产品在正式生产前都要进行调试和对位，对位功能的好坏将直接影响产品生产转换的周期，并且将对产品的成品率产生极大的影响，快速的对位工具与手段将是快速多样化批量生产的保证。
3. 控制软件
整个设备中最关键的部分就是控制软件，负责处理和转换原始的生产数据，软件必须要能方便的处理三维数据、自动计算符合三维曲面激光加工的三维轨迹、可与流行的三维设计软件进行数据交换、集成方便的调试和对位工具、精准的协调控制各个控制部件协调运作。
LDS工艺的应用、流程及优势介绍
- LDS工艺的前景
- LDS工艺过程
- LDS原材料制作
- LDS注塑成型
- LDS激光活化
- LDS金属化
- LDS工艺的优势
- LDS工艺前景——立体电路中的应用：
立体电路是在塑胶表面沉积精密和紧密金属的技术，电子元器件可以直接焊接在塑 胶件曲面上，构成立体电路.
模塑互联器件(3D molded interconnect devices缩写为MID.或3D-MID).
采用LDS工艺制造的MID已深入到各个行业：如通讯，汽车，医疗，精密制造等等。市场需求正以每年20%以上的速度增长，前景相当乐观.
- LDS工艺过程
- LDS原材料的制作
1.什么是LDS材料：
LDS材料是一种内含有机金属复合物的改性塑胶，激光照射后，使有机金属复合物释放出金属粒子。
有机金属复合物的特性：①绝缘性；②不是催化性活性剂；③抗可见光性；④可以均匀分散在塑料基体中；⑤激光照射后能释放金属粒子；⑥耐高温，耐化学性；⑦低毒；⑧无逸出，无迁移，抗提性好。
2. LDS原材料制作流程：
- LDS注塑成型
- LDS激光活化
- LDS金属化
- LDS工艺的优势：
- 设计灵活,节省空间：三维电路载体，可供利用的空间增加；器件更小、更轻；功能更多，设计自由度更大，有可能实现创新性功能。
- 柔性制造：印制电路(PCB)工艺修改图案需要改菲林；修改外型需要改模具。而LDS工艺不要模具和掩模，只修改激光机CAD数据，优势明显。
- 环保流程：传统的塑胶表面电镀金属，抗剥离强度差，且需要酸粗化、水洗、沉积贵金属钯水等不环保流程，而LDS工艺无此流程，直接环保化学镀；相比印制电路(PCB)工艺，属于加法工艺，不要去掉铜泊，省略了蚀刻环节，无环境负担。
- 环境友好：制造过程无污染、无高压、无废水、无强电、无噪音、无废气。
- 敏捷制造：相比印制电路工艺，省略了漫长的制造菲林、模具、蚀刻等环节，制成短而灵活。
- 产品性价比高：省略了五金螺丝、接插件、电路板，在一些应用中实现了高密度的三维立体组装。
- 与现有各工艺互补兼容性强：在现有工艺流程中，增加了激光处理、化学镀环节。与塑胶业、电镀业、激光加工企业、印制电路板行业相融性好，只是增加了流程，或者更改原料和参数或药水。制成的立体电路产品也与传统印制板产品相融性好。
