普象-让好设计发光

在学习IMD的时候，发现了IME这个工艺，本来想着接着IMD就写IME的，评论区里有位同仁问了一个不能开模但是要用木纹透光的工艺问题，在思考答案时就想到了OMR，所以觉得OMR应该在IMD之后。 

上周写完了OMR，那么，这周我就来学习IME了。

IME（In-Mold Electronics）是一种在注塑过程中直接将电子元器件集成到注塑产品中的先进工艺。它将传统的注塑成型工艺与电子元器件的制造工艺相结合，实现了电子元器件的直接嵌入注塑产品中，提高了产品的整体性能和可靠性。

 我自己的理解：IME就是加了柔性电路的IMD。

这个技术底座，就可以完美制作无缝的透光触控按键了，这在新能源汽车内饰中经常用到，如下视频：

家电操作面板中也经常用到，如下视频：

这是欧洲知名IME厂商Niebling的众多应用案例，可以看到，在汽车设计行业里的应用非常广泛。不仅可以做按键，还可以做发光LOGO。

发光汽车logo视频如下：

IME的原理

IME就是双面IMD，外面是IMR或IML，内面是柔性电路膜片，然后在IME的注塑模具里成型而成。

IME的分层示意图如下：

柔性电路的加工过程

可以把柔性电路的制程看成是一种带电路的IML膜片。只不过，IML模板是印刷的图案，而IME的柔性电路膜片印刷的是电路。如视频所示：

柔性电路膜片需要用到可拉伸的银浆，同时完成成型后，还需要做通电测试，之后才能放到IME注塑模具里成型，如下视频：

IME注塑模具里的加工过程

柔性电路膜片成型后进行剪切，然后就放在注塑模具里，放置在内侧面，同时外侧面用IMR或者IML工艺，注塑成型。如下视频：

IME的完整加工过程

这样，整个IME的加工过程就完成了。总结起来，IME的加工过程如下：

1. 设计电路和模具

在IME工艺流程中，首先需要设计电路和模具。根据产品的功能需求和外观要求，设计师使用CAD软件进行电路设计，并根据电路设计结果设计模具。模具要保证注塑产品的形状和尺寸精确，并考虑电子元器件的布局和连接方式。

2. 制作电路板

制作电路板是IME工艺的关键步骤之一。通常使用柔性电子材料，如聚酰亚胺（PI）薄膜作为基材，再通过光刻、蒸镀、蚀刻等工艺制作出所需的电路形状和电路层次。制作的电路板应具有良好的导电性和耐高温性能。

3. 嵌入电子元器件

在注塑成型前，需要将电子元器件嵌入到模具中。这一步需要将电路板和电子元器件粘合在一起，并放置在模具的相应位置。电子元器件的布局和连接方式要根据产品的功能需求进行设计，以确保电子元器件能够正常工作。

4. 注塑成型

完成电子元器件的嵌入后，将模具放入注塑机中进行注塑成型。注塑机将熔化的塑料注入模具中，经过冷却后，将得到一个整体的注塑产品。在注塑成型过程中，要注意控制注塑温度、注塑压力和注塑时间，以保证产品的质量和尺寸精度。

5. 后续加工

注塑成型完成后，需要进行后续的加工工艺。这包括去除模具和支架、清洁产品表面、进行电气测试和功能测试等。通过测试，可以检测产品的电气性能和功能是否正常。

知名的IME公司Niebling用动画介绍了完整的IME过程，如下（完整动画版）：

IME对ID设计而言的优点

对于我们设计而言，我们应用IME到实际项目中，主要是看中了它如下10个优点：

1.        复杂三维异形零件外观装饰

可以利用IME的这个特点，在复杂曲面上实现灯光和触摸功能；

2.        精准对位、精细纹路与渐变效果，支持自由化造型设计

注塑精度：对于IME产品制造中的注塑成型环节，需严格把控温度参数，通常控制在200℃ - 230℃之间，才能确保塑料原料均匀熔融，保证成型产品的尺寸精度在±0.05mm以内。

切割精度：IME产品制造过程中，激光切割技术用于精密部件加工，切割精度能控制在±0.01mm，切口光滑无毛刺，可满足复杂形状部件的加工需求。

装配精度：IME产品制造里的自动化装配环节，的重复定位精度需达到±0.02mm，以实现高效且准确的零部件装配，提升生产效率与装配质量。

3.        表层具备优异的耐刮擦性能与耐化学腐蚀性能

膜片：IME产品制造的表面处理工艺里，化学镀膜厚度一般在0.5μm - 2μm范围，能有效增强产品表面的耐磨性，经测试可承受500次以上的摩擦而不出现明显磨损。

在IME产品制造的封装工艺方面，采用的环氧树脂材料的硬度需达到邵氏D硬度70 - 80，能有效保护内部元件免受外界环境影响。（这一块，我没看懂，期待有了解的大佬能分享交流）

4.        深邃质感钢琴黑，外观高端精致，无流挂瑕疵

这是利用了IMD膜片的特点，实际上还可以制作跟IMD一样多的表面效果，木纹，金属等视觉效果

5.        可实现标识、图形及纹样的背光透光效果

IMD的功能；

6.        可集成触控、滑动、距离感应等多功能传感模块

这是最吸引我们ID设计师的地方。

7.        产品一体化；

IME工艺将电子元器件直接嵌入到注塑产品中，实现了产品的一体化设计，减少了组装过程和零部件的使用，提高了产品的整体性能和可靠性。

8.        节约成本

IME工艺减少了组装工序和零部件的使用，简化了制造流程，降低了生产成本。

9.        提高可靠性

IME工艺将电子元器件与注塑产品紧密结合，避免了电子元器件的松动和断裂问题，提高了产品的可靠性和耐用性。

10.    提高设计自由度

IME工艺可以实现复杂的电路和外观设计，提高了产品的设计自由度，满足了不同用户的需求。

柔性电路板需要注意的设计细节

1、电路板组装作为IME产品制造关键步骤，依据行业标准IPC-A-610，焊点的拉拔强度需达到每点不低于0.8N，以保障电子元件与电路板可靠连接，减少虚焊等不良情况。

2、在IME产品制造的质量检测流程中，运用X射线检测设备能检测到内部微小的短路或断路问题，检测精度可达0.1mm，极大提升检测的准确性。

3、IME产品制造中的电子元件贴装，贴装速度可达每小时3000 - 5000个元件，同时保证贴装位置精度在±0.03mm以内，确保生产的高效与准确。

IME总结

一句话总结IME工艺：

在任意曲面上，融合了任意表面视觉效果和触摸发光等电子功能的，一体成型注塑工艺。

以上是我对IME工艺的总结和学习，希望能有IME大佬来交流指正。

感觉有用的设计同仁们，也请多点赞和关注，我在朝我的“千赞”和“千粉”目标努力中。

 感谢以下IME工艺大佬的资料，感兴趣的同仁们可以看链接的文章和视频：

https://www.niebling-form.com/en/

https://www.niebling-form.com/en/technology/

https://www.youtube.com/watch?v=_yohwuAev2w&time_continue=93&source_ve_path=NzY3NTg&embeds_referring_euri=https%3A%2F%2Fwww.niebling-form.com%2F

https://www.youtube.com/watch?v=PttEJHuNfWo

https://www.youtube.com/shorts/3oxL-mLoEqs

https://www.youtube.com/watch?v=Qn6HfzEHKX0

https://www.youtube.com/watch?v=5Nv5JTXX5Qk

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