智能家居时代，如何把信号电路布局在塑胶制品上，同时又不失美观大方？模内装饰（IMD）技术就是一种塑胶表面很好的装饰方法，近年来开始朝着集成电子功能方向发展，如灯、触摸按键、显示屏等构成“皮肤电子”。即将印刷电子技术和IMD整合，把电路、触控、天线、LED等集中在一个部件，3D造型，厚度只有2毫米。进一步扩大设计自由度，节省了装配时间、成本，使产品更小更轻薄。

这种工艺可以真正实现塑料组件智能化、自发光、触摸式等功能。那么整个工艺流程是怎样的？技术发展如何？具体案例有哪些？今天，我们来详细了解一下。

图片来源于杜邦

一、IMD整合电子工艺

这项工艺的材料创新包括先进的导电油墨、IMD薄膜；IMD注塑成型的典型材料包括高压高温塑料PC、PMMA、ABS，TPU等；使用行业标准设备就可进行量产。

薄膜表层具有硬化、防眩光、防指纹效果；依次为图案层、树脂层、传感器、LCD。

 图片来源于日写

IMD整合印刷电子具体制程：

1、在薄膜上印刷装饰层

2、在薄膜上制造电路、传感器、天线

3、在薄膜表面贴装电子元件

4、薄膜热压/高压成型

5、薄膜与塑胶材料注塑成为零件

以下是此过程的工艺视频，时长41秒，请大家放心观看！

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视频来源：tactot 

二、电路制造技术发展

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：印刷导电银浆制程，但是有很多缺陷：

1）银线路价格贵

2）可焊接性能不好

3）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。

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。

具备优点：

1）大面积制造成本便宜

2）导电性能良好，与平面PCB制造流程中PCB的导电性一样。其铜厚度在10微米

3）可以任意曲面3D成型

4）可以焊接

三、具体应用案例赏析

通过IMD整合印刷电子工艺，将模内装饰产品从单纯的装饰性发展成为功能性电子产品，并满足了人机互动所需的轻薄化、直观操作、无缝集成。下面是13个具体案例，大家一起欣赏一下。

1. 案例1

以汽车中控台为例，采用印刷电子和IMD整合工艺，整个模块从原本的控制器、装饰外壳、机械按钮、LED等多个部件减少成为单一的装饰薄膜、OLED、传感器的3D造型表面。

传统设计与采用此技术的无缝设计对比如下图，左为传统设计，部件独立，再装配；右为无缝设计。

图片来源于日写

2. 案例2

整个模块从原本的控制器、装饰件、机械按钮、LED等多个部件减少成为单一的装饰薄膜、OLED、传感器的3D自由造型表面。

3. 案例3

一件产品上集合了装饰和多种功能：

1、挥手激活传感器  2、控制器、按键、滑块  3、灯带 4、印刷天线（在装饰层下）5、LED背光指示和集成在塑料中的灯带   6、集成在3D塑料件内的控制器

 图片来源：tactotek

4. 案例4

汽车无线防撞组件：高可靠性

图 内部含塑胶电路

5. 案例5

集合了电容式触摸按钮、滑块、地图、氛围灯的面板

图片来源：tactotek

6. 案例6

配备了智能传感器与电子封装的鞋垫

图片来源：tactotek

7. 案例7

8. 案例8

红外线距离检测光感应器

9. 案例9

电路可以制造在塑胶上、膜上

10. 案例10

内部电路，外表装饰，灯饰加上后最终应用图

11. 案例11

3D造型外观与最新设计的结合，加上多种电子元件实现的功能性，成为表面装饰的重要趋势

12. 案例12

触控滑条、灯、触摸按钮于一体，超薄、简洁

13. 案例13

里面3D构型电路部分

14. 案例14

3D触摸、灯、开关、旋钮

15. 案例15

超薄、带灯和音量等开关

素材部分来源：大业设计集团，由艾邦智造井帅帅编辑

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