一文了解模内电子(IME)产业链



现今时代,人们对产品的外观需求越来越高。IMD模内装饰技术(In-Mold Decoration)是目前应用广泛的改善产品表面的装饰工艺,其表面是硬化透明薄膜,中间印刷图案层,背面注塑层,油墨中间,可使产品耐摩擦,防止表面被刮花,并可长期保持颜色的鲜明不易退色。相较于传统的水转印、喷涂等技术,IMD工艺还具有无污染,满足环保需求的优势。


但随着智能化时代的到来,各种触摸技术更显科技感。在这种需求之下,IMD工艺也在进行着进化创新,一种将电路整合进产品的技术——IME便应运而生。今天小编带大家一起复习下什么是IME,并为大家简单介绍下IME的产业链组成。

IME工艺简介



模内电子(IME)是传统的模内装饰(IMD)技术与柔性印制电路的结合。将机械式多功能控制开关以IME控制开关转换,并通过注塑及散热分析,得出模内电子产品在注塑成型的充填、温度分布、翘曲以及稳定工作下散热的特点,最终制作实物并安装整车测试性能,得到的IME控制开关可以准确完成所有功能的控制,并且相比原先的机械式开关减重近70%,实现了轻量化的目标。这一技术可广泛用于汽车、家电、消费电子、医疗器械等领域。


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最开始提出IME这一概念的厂家大概是美国杜邦,配套其导电油墨与相关厂商一起研发的新工艺。早期参与的厂家有德国tactoteck 、美国爱卓、科思创、sabic、库尔兹、日写等专业厂商。发展到现在,很多传统的IMD厂商也都有积极开发。目前来说真正能实现量产的厂商还是比较少的,像美国爱卓、tactoteck是其中的佼佼者。


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canatu 联合佛吉亚开发的奔驰概念汽车门板

早期IME简介

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IME工艺的核心是电路制造并将之整合进装饰件中,早期IME电路的制造方式经历了两个阶段


第一阶段是印刷导电金属材料发展:主要是印刷导电银浆制程


问题主要是:


  • 早期导电银线路价格较高,

  • 且可焊接性能不好

  • 与基材附着力不好。纳米银粉需要占据70%比例才能形成好的导电性能,因此粘接胶的比例少于30%,与基材附着力不好。


这一技术主要是贴覆在产品背面,再整合导光板、PCBA板、然后再进行装配。


第二阶段是印刷不导电的油墨材料,再后期金属化


印刷的油墨中不含导电成分,90%以上都是与基材粘接力好的胶层,用激光活化后在药水中电镀上去的电路,因此导电性和可焊接性能优异。


高铁上已有大量应用,比如说高铁上的机械按键、触摸震动反馈按键等。这一技术的优点是焊接性相对较好,但油墨附着性能较差,还是需要通过装配方式生产。


早期IME优点

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  • 大面积制造,

  • 批量化有成本优势导电性能良好,

  • 与平面PCB制造流程中PCB的导电性基本一致,铜厚度在10微米。

  • 可以任意曲面3D成型可以焊接


这两种工艺是目前市面上应用较多的,但还未达到IME真正的效果,还是需要经过装配步骤。

现阶段IME加工过程


简单来讲IME是IML的升级版,增加了电路的工艺。真正的IME其优势主要还是在于对产品厚度(空间)的优化以及工序的简化,从而实现成本、设计上的优化。所以整个工艺还是需要实现在注塑的同时便完成产品生产,无须额外后处理工艺。今天,小编便为大家介绍知名汽车内饰件供应商爱卓在IME上的加工过程(第三届氛围灯高峰论坛上有演讲介绍)。

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膜片印刷过程

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  1. 用于装饰的PC薄膜上的丝网印刷彩色图形;

  2. 丝网印刷功能油墨用于触摸按钮和跟踪。

  3. 印刷保护层和粘贴层,用于材料的粘贴。


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IME工艺成型过程
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1. 膜片加饰部分印刷


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2. 电子将组件安装到膜片上
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3. 高压吸塑成型

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4. 将多余的膜片裁切掉

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5. 注入树脂来制造零件的基材

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6. 检查包装零件

目前在IME实际过程中,第二步与第三步的先后顺序可能会有所不同。

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先成型后焊接:这种方式只适用于手工样件的制作。采用手工焊接的方式,效率低,不良率高

先焊接后成型:根据爱卓经验,建议这种方式。因为膜片是平面的,可采用贴片方式,甚至是全自动化。适合大批量生产。

IME产业链介绍


现阶段,成功量产IME的项目还较少,但随着智能化普及,工艺技术进步,未来IME的发展前景是十分可观的。上面的整个IME加工过程便可以看出,相对于应用传统工艺实现装饰+功能有着巨大优势,由于篇幅有限,小编下回再给大家详细介绍。这里,我们先来简单了解下IME的产业链组成。



终端

智能座舱大趋势下,IME可以带来更美观、高功能的全新人机交互界面(HMI)。终端包括汽车、家电、消费电子、医疗器械等。下面以汽车为例进行具体分类。



汽车tier1

佛吉亚、延锋、安通林、麦格纳、宁波华翔、迈梭电子等国内外内饰巨头都有密切关注并研发。



IME加工厂商

tactotek 、银宝山新、爱卓、上海通领、敏实集团、上海华伟、麦格威等


IMD加工厂商

上海华时、稻田、广泽、长虹模塑、通达、思明通、大安模塑、斯凯亚贸易、合肥高科


印刷电路是IME工艺的核心,包含导电材料、印刷设备等

目前活跃的IME导电材料供应商有:

导电油墨

杜邦、钛阳化学等


透明电极

贺利氏,爱克发,Canatu,库尔兹(Poly IC)等


印刷设备厂商

MINO、玛莱宝、力超、东远等


IME是一种模内成型工艺,其膜片是整合装饰与电路的,上面介绍了电路加工。下面我们来分享下膜片生产厂商。这里面也会涉及到一些真空镀膜之类的加工设备。

IME膜片生产商

库尔兹、日写、DNP等


IME薄膜供应商

科思创、SABIC、麦德美等


现有的产品设计上,产品表面一般为3D的装饰曲面。因此,在IME成型过程中除了会涉及到注塑成型外,IME膜片还需进行3D成型——即空气高压成型。


膜片成型设备

高压成型:Nibeling、hytech、力超、瑞蒙等


注塑成型

恩格尔、克劳斯玛菲、阿博格等


模具

东江等


电子部件厂商

LED、电阻、电容供应商


IC芯片:赛普拉斯、microchip、NXP等


其他的相关厂商还有:塑胶原料、耗材、检测之类,这里不一一列举了。


本文工艺部分参考第三届氛围灯高峰论坛爱卓分享PPT

近期小编正在深化整理IME产业链报告,以上产业链组成如有不足或错误之处,欢迎各位业内专家扫码加群探讨。


智能表面是指结合装饰性与功能性的车内表面。未来汽车内的每一个表面都可以是智能表面,包括门饰板、仪表板、方向盘、天窗模块、照明系统等等,这些表面现已由装饰作用向机电一体化用户界面发展。现在智能表面技术正处于市场导入及成长阶段,发展潜力巨大,如何把智能表面技术做到更好,需要主机厂、方案设计、零部件供应商、材料企业等的共同努力,现艾邦建有汽车智能表面微信群,吉利、比亚迪、长城、长安、东风、延锋、宜兰汽配、宁波华德、温州锦成、科思创、库尔兹、肖特等企业均已加入,欢迎产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。

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智能表面是指结合装饰性与功能性的车内表面。未来汽车内的每一个表面都可以是智能表面,包括门饰板、仪表板、方向盘、天窗模块、照明系统等等,这些表面现已由装饰作用向机电一体化用户界面发展。现在智能表面技术正处于市场导入及成长阶段,发展潜力巨大,如何把智能表面技术做到更好,需要主机厂、方案设计、零部件供应商、材料企业等的共同努力,现艾邦建有汽车智能表面微信群,吉利、比亚迪、长城、长安、东风、延锋、宜兰汽配、宁波华德、温州锦成、科思创、库尔兹、肖特等企业均已加入,欢迎产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。
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作者 ab