在我参加的慕尼黑AltiumLive设计峰会所有技术用户演讲中，我发现最引人入胜的演讲之一，是芬兰TactoTek公司的高级硬件专家TuomasHeikkilä，及产品管理副总裁Sini Rytky共同做的演讲——《IMSE：创造具有电子功能的智能表面》，通过该演讲他们两位介绍了一种鼓励人们横向思维的创新技术。
Rytky解释IMSE代表注塑成型结构电子产品——一种将挠性印制电路和电子元器件集成到具有触摸敏感功能表面的三维模塑结构中的技术，它采用了标准的高速制造方法和设备。
IMSE制造过程在概念上是简单合理的。从平面热塑性薄膜开始——通常是聚氨酯或模内贴标膜——标准印制电子技术被用于施加导电特征，例如电路、触摸控制和天线，以及装饰特征和用户界面图形。通过标准的贴装方法添加表面贴装元器件和LED，同时基板此时仍然是平坦的——大概使用导电粘合剂，但这一步骤尚未公开。然后，将组件热成型为三维形状，并注塑成型，形成薄而轻巧的功能单元，具有智能的触摸敏感表面，并且所有电子器件都完全灌封和嵌入。在众多潜在的应用领域中，最明显的是可将触摸控制单元集成到汽车内饰中。
设计可以包含一个或两个具有电子产品的薄膜。Rytky展示了双膜结构的叠加案例。顶部表面层是模内贴标薄膜——尽管它可能是天然材料，如皮革或木材，可用装饰油墨印刷。接下来是第一个电子层，它印有导电油墨和介质油墨，并组装了SMT元器件。在堆叠的中心是一层热塑性树脂，聚碳酸酯或聚氨酯；然后，第二电子层；最后，是模内贴标薄膜。Rytky强调，IMSE设计的本质是了解这些不同的材料和元器件一旦放在一起，拉伸成三维外形，最终注塑成单个单元时，如何实现它们的性能。
由于IMSE使电子功能集成到三维表面和空间有限的位置，因此创新设计有很大的空间，装饰表面可以在不改变其机械结构的情况下具备功能。此外，传统电子组件的厚度、重量和复杂性都显著降低了。
Rytky展示的一能案例是一个典型的汽车顶置控制面板。在传统形式中，它是一个体积庞大的结构，厚度为45毫米，重达1.4千克，配有64个独立的机械部件，其装配需要30个单独的操作。在耐用性和可靠性方面，该结构完全灌封，可防止碎屑和水分，并可在-40℃至+ 80℃的温度范围内完全正常运行。在另一个汽车案例中，触摸式照明座椅控制装置已集成在实木门饰板内，整体厚度仅为3毫米。
电子功能甚至可以集成到可穿戴电子产品用的面料中，并且已经开发出一种完全灌封的智能连接器，可以承受超过10000多次的扭曲和弯曲，超过50个周期的机器清洗。
显然，传统的电子和机械设计规则和指南通常不适用于IMSE的设计，整个设计团队可以并行工作以确定热塑性薄膜的布局，其中包含用户界面图形、部件几何形状和电子产品。与熟悉的设计工具供应商合作，以创建特定于其功能和特征的附加组件。因为完整的薄膜组件，包括其电子产品，随后将被热成型和注塑成型。在电磁性能、热成型和注射模流动仿真中已经克服了其他挑战。
Rytky请TuomasHeikkilä介绍了IMSE电子设计流程，并回顾了IMSE与传统PCB技术相比的主要设计制造差异。除了基板性质明显不同之外，因为导体由银片和聚合物而不是实心铜组成 - 它们的尺寸和载流能力遵循完全不同的设计规则。必须在导体交叉处设计介质桥，必须仔细放置元器件，避免其位于在从二维到三维的成形过程中被显著拉伸的区域。
以汽车顶置控制面板为例，Heikkilä确定了主要的电气和机械特性，并解释了在加工和制造文件输出之前，如何创建叠层和确定布局、检查设计规则及进行模拟。
尽管TactoTek公司内部拥有根据客户要求设计、开发和验证产品的能力，但他们仍准备授权设计和制造专业知识，以使客户能够利用成熟的技术开拓自己的创造力。正如演讲最后的幻灯片所述：“这不是未来的技术，而是今天的技术！”
