Happy Holden最近在SMTA International研讨会上采访了MacDermid Alpha公司的产品研发经理Roger Bernards，他跟我们分享了MacDermid Alpha用于汽车行业的模塑互连器件（MID）和最新的加成法化学镀铜方面的进展。 Happy Holden：Roger，您能否为我们介绍一下MacDermid Alpha在汽车应用中模塑互连器件（MID）电镀方面的进展？ Roger Bernards：MID工艺使用激光烧蚀3D塑料基板绘制出电路图案，然后用化学镀铜溶液将该图案金属化。由于其结构特性以及电路被隔离，所以无法电镀部件。然而典型化学镀铜工艺的沉积物内应力很大，容易在遭受物理或热冲击时断裂。由于这些可靠性方面的顾虑，汽车行业一直不愿意在某些特定的应用中采用MID工艺。化学镀铜需要能够承受得住汽车应用的极端环境压力。 MacDermid Alpha开发出了一种新型加成法化学镀铜配方，通过该配方可以获得零内应力的沉积物，并且其具有12%以上的高伸长率。我们认为这种新技术能够促使汽车行业中将MID技术应用到传感器、大灯和仪表板背后的元器件上。这种新配方具有能够满足用于汽车环境所需的物理特性。这非常令人兴奋。 Holden：能为我们详细介绍一下MID的制造工艺吗？它与传统电子应用有何不同？ Bernards：用于形成MID的塑料中内含催化剂，催化剂经过激光烧蚀后浓缩，以便引发化学镀铜沉积。该方法采用全印制加成法化学镀铜工艺，电路图案以直接激光烧蚀的方式形成在塑料上。这就是直接创建电路，而不是蚀刻产生电路。我之前提到过，通常这类工艺沉积的铜的伸长率非常低，仅有1%~2％，非常脆。到目前为止，这一直都是该技术在高可靠性应用方面所面临的最大障碍。 对于汽车如此严格的应用领域而言，需要能够经受得住热循环的沉积铜。因为模塑塑料在经历热循环时会膨胀收缩，所以需要的是能够承受这种热循环并具有足够的伸长率以适应该环境的沉积铜。 MacDermid Alpha的新化学镀铜工艺具有零应力特性，完全符合这些要求。这意味着沉积物不会在表面上起泡，而会保持贴合，在整个使用寿命期间对基材都具有优异的粘附性。同时沉积铜还具有高伸长率，在拉伸时不会开裂。综上所述，这有可能会大大拓宽MID在汽车领域的应用范围。 Holden：您所提到的汽车应用中有诸如靠近热源的大灯。你们进行了哪些测试以确定可以经受住这种高强度应用？ Bernards：我们做的典型测试之一是ASTM E-345，该测试会测量沉积物的伸长率。这个测试只需将铜沉积在不锈钢板后，使用圆棒来拉伸铜，并测量在断裂之前铜的拉伸量。另一个测试是热循环测试，我们将MID放入循环室，经过许多次热循环后检查电路是否出现裂痕。 我们做的另一个简单测试是涂覆塑料件然后对其进行弯曲。我们会弯曲塑料并寻找沉积物中是否出现了裂痕。如果对当今MID使用的传统全印制化学镀铜执行这些类型的测试，就会发现它们并不能提供很好的结果。目前化学镀铜没有考虑到这类挑战。我们的新工艺能非常顺利地通过这些测试，并且与基材具有良好的粘附性，这让我们非常兴奋。 这个新配方的另一个有趣之处在于它还适用于细线宽细线距的MID。由于全印制化学镀所需的厚度，典型的化学镀铜往往会在线距较小的区域上产生桥接。新配方却没有这个问题。我们已电镀了小于50微米的线宽线距，完全没有出现这种情况。 Holden：过去，这种一般都是用于挠性电路和组件。它是否还能用于其他的新应用中？ Bernards：通常来说，从一个位置到另一个不在同一平面上的位置，即3D布线情况下，人们会使用挠性电路和连接器。MID技术完全消除了将挠性电路和连接器连接到核心电路板的需要。可以将电路直接印制于固定电子设备核心元器件的塑料上（例如汽车LED），并且电路可以直接穿过该模塑部件。这样会便宜很多。 Holden：这项技术听起来非常有趣。MacDermid Alpha会为那些对该技术感兴趣的人提供指南书吗？ 正如你所说的，这是3D，这对于习惯平面的我们来说是一个全新的维度，人们会觉得这非常有趣，但又不知道该如何去做。 Bernards：目前，MID主要用于移动设备行业的天线或将外壳上的部件连接到电子设备。在这种情况下，它们并不真正需要高伸长沉积铜。这类环境并不那么严苛，产品生命周期也相对较短。我们会进一步确定如何应用该技术的最佳实践，包括它适用及不适用之处。我们认为汽车行业引入MID将会开辟许多高可靠性市场。这将会成为我们必须共同学习和共同努力的事情。汽车行业已经在一些应用中用上了MID。然而，一些需要更高可靠性的应用还没有尝试过。这对他们来说是新事物，我们将必须与汽车供应链合作伙伴共同解决出现的各种问题。 Holden：MacDermid Alpha是否供应这种催化剂？ Bernards：我们不出售这种催化剂，它在上游端的塑料里面就嵌入了。它是一种亚铬酸铜颗粒，在模塑零件时就混合到塑料里面了。它已经出现很久了。 Holden：这是一种可以用于多种不同塑料的成熟技术吗？ Bernards：是的。它适用于不同的塑料，如ABS和各种其他塑料。在过去的五六年里，这种催化剂快速发展。在过去，人们在用催化剂进行化学镀铜时遇到了很多问题，但是现在这个工艺已经有了长足进步。这是MacDermid Alpha没有参与的上游工艺。 Holden：他们是否在催化剂中使用了贵金属？如钯？ Bernards：没有，这种催化剂就是亚铬酸铜。多年前的MID制造工艺会用到钯。亚铬酸铜则完全不同，但仍然需要配方合适的溶液，以激活催化剂，进行化学镀铜。如今这也不是什么大问题了。 Holden：除了我们上面聊的应用之外，您认为这项技术未来还能用于哪些应用？ Bernards：我认为还可适用于很多应用，如限制了不能进行蚀刻的全印制工艺挠性电路和细线挠性电路，因为蚀刻有可能会造成底切。简而言之，就是精细的全加成工艺。我认为它适用于任何人们想要使用这种技术的东西上，如使用全印制加成工艺以消除蚀刻和底切，这样你就可以达到更小的线宽线距。 更多内容请点击在线查看。
