La tecnología Laser Direct Structuring (LDS) crea circuitos integrados 3D de bajo coste

Una tecnología ya establecida, laser direct structuring (LDS) crea dispositivos inteconectados moldeados (3M-MIDs) usando un láser y pasos de metalización para crear circuitos eléctricos y soporte para componentes montados en superficie en plásticos moldeados por inyección.

La necesidad de proporcionar más funcionalidad en espacios reducidos es un desafío para los ingenieros eléctricos y mecánicos, por lo que buscan nuevas tecnologías que las asistan.

Laser Direct Structuring (LDS) es una tecnología que tiene ya diez años pero no ha sido hasta fechas recientes que se han incrementado la diversidad de sus aplicaciones más allá de la fabricación de antenas de teléfonos celulares, que constituye la mayor aplicación para esta tecnología emergente.

En LDS, se crea un dispositivo de interconexión moldeado tri-dimensional (3D-MID) tomando un componente moldeado de inyección de plástico e integrando una traza de circuito en la superficie a lo largo del contorno del componente. La traza del circuito se realiza con el sistema láser LPKF para cortar el modelo y aplicar la metalización subsiguiente que selectivamente recubre solamente donde el láser ha trazado. Adicionalmente, usando un termoplástico de alta resistencia al calor se posibilita el montaje de componentes en la superficie usando una soldadura por reflujo. Las ventajas de fabricación y diseño son obvias: consolidación de piezas, miniaturización, reducción de peso, tiempo de ensamblaje reducido, fiabilidad incrementada, y el potencial de reducción de costes totales del sistema para aplicaciones emergentes en los mercados médico, automoción, industrial, y militar/defensa.

Aplicaciones y restricciones de los circuitos

Las aplicaciones más comunes de LDS son las antenas inalámbricas y los circuitos que transportan corriente. Tomando un componente de plástico interior en un teléfono celular y aplicando el modelo de antena directamente, tenemos una antena integrada que elimina la necesidad de una antena separada. Los beneficios de LDS son clave en esta área de aplicación, donde la consolidación de piezas, miniaturización y operaciones de ensamblaje reducido son críticos a la producción en volumen y reducción del coste de los teléfonos celulares. Adicionalmente, la tecnología LDS es fácilmente utilizable para el prototipaje rápido en la configuración de diferentes modelos de antenas. Hoy en día, la gran mayoría de láser LPKF que usa técnicas LDS son antenas de teléfonos celulares producidas en China.

Otro atributo funcional de LDS – la capacidad de crear circuitería monolítica transportando corriente con circuitería funcional – está ahora expandiendo la aplicación base más allá de los componentes de teléfonos celulares. En esencia, LDS combina un componente plástico mecánico con un circuito electrónico que sin LDS requeriría un circuito impreso o flexible.

Bibliografía: Laser direct structuring creates low-cost 3D integrated circuits. LaserFocusWorld October 2010.

Palabras clave: Three-dimensional molded interconnect devices (3D-MIDs), LDS technology