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特殊激光塑料(LDS塑料)隐藏着历史上最大一单专利侵权诉讼

目前苹果、三星、HTC、华为、中兴等一线品牌商都在手机中采用一种叫LDS的工艺来制造手机天线和线路的桥接,然而这个工艺自诞生至今,却始终被专利问题困扰,最近最高人民法院判决德国LPKF专利在华失效,但国内还有企业唯一拥有发明专利,由于采用LDS技术的手机数量非常庞大,是否还会引发手机历史上最大一单侵权官司?尚不明朗。

一、什么是LDS

LDS的全称是Laser Direct Structuring(激光直接成型技术)是一种采用三维激光技术镭射加工特殊激光塑料件方式,采用特殊激光塑料(又叫LDS塑料)可将天线直接镭射在手机外壳上,再化学镀金属层,实现电气功能。

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二、LDS优势?

采用LDS工艺设计塑料和金属线路于一体的结构,可以做到:缩小手机体积、提升性能。传统手机天线大都采用将金属片以塑胶热融方式固定在手机背壳或是将金属片直接贴在手机背壳上,浪费了空间,而且性能也容易受到干扰,采用LDS工艺,塑胶支撑结构,就是线路载体。

LDSLaser DirectStructuring)激光直接成型技术是一种专业激光加工、射出与电镀制程的3D-MIDThree-dimensionalmouldedinterconnectdevice)生产技术,其原理是将普通的塑料元件赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能,以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能结合於一体,形成所谓3D-MID。(百度搜的这段话好啰嗦)

我把以上句子简单的概括为:利用激光技术在塑料件上直接三维打印电路板的技术。显而易见,不再需要传统的电路板,线路设计也更灵活。同时零件的组装也更方便,并可能使得期间的体积显著缩小

这一技术目前最广泛地应用于手机天线。其他应用还包括汽车用电子电路、提款机外壳及医疗级助听器等。


当然并不是所有塑料件都可以用于LDS成型。

目前可用于LDS成型的材料:

LPKF作为LDS技术的发明者,其并对适用于其LDS技术的材料进行了认证,并于其网站发布。

概括而言,目前可用于LDS成型的材料包括以下种类:

聚酰胺类:

PA6/6T(BASF)、PA4T(DSM)、PA-MXD6(MEP,三菱工程塑料)、PA6T/X和PA10T(Evonik)、增强PA1010(EMS)、β射线交联PA66(PTS集团);PPA(RTP, SABICIP);


聚碳酸酯类:

包括RTP, MEP, SABICIP, Lucky Enpla(韩国乐喜), 中塑新材料, 金发都有相应的PC LDS品级;


聚酯类:

主要为PBT(Lanxess, 中塑);朗盛另外还有PBT/PET 合金品级。


PC/ABS合金类:

相应的厂家包括RTP, MEP,台湾华宏(Wah Hong), SABIC IP, Lucky Enpla,中塑,金发。


LCP:

Ticona(目前统一以Celanese集团对外), RTP。


其他材料包括:

COP(Zeon公司 ), PPE(或叫PPO, Premix Oy), PEEK(Eisinger公司)

此外,还有公司专门推出阻燃品级

如DSM, MEP, SABICIP, Lucky Enpla, 金发。


用于LDS对材料的特别性能要求:

根据LPKF关于认证可用于LDS材料的特别声明:LPKF对所列明材料只验证了其电镀指数和粘接性。

我们高分子论坛亦建有LDS技术交流微信群,请加群主:18666186648,注明“LDS”,本篇文章的两个原始作者在微信群里

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三、LDS技术演进历史?

美国、日本、欧洲、中国等研究机构和公司,最近几十年来都在进行塑料上形成选择形金属化的研究,发表了大量的研究报告。其沉积金属的工艺,涉及激光等多种手段。

德国LPKF2013年前,在华获得了:导体轨道结构制造方法的发明专利CN02812609.2,比亚迪也获得类似的材料专利。深圳微航磁电技术有限公司获得了立体电路制造工艺专利其中,微航磁电公布了其团队自2000年以来研究立体电路的历程。LDS是制造立体电路的技术途径之一,注意到LPKF公司开始频繁采用立体电路来做百度推广,其中,立体电路技术涉及注塑成型件、模压件、3D打印件上沉积金属图案技术,LDS是其中一个子集,国外称立体电路为3D-MID,也叫三维模塑技术,或3D表面打印技术(3DC),日本最近也成立了3D-MID模塑协会(www.jmid.gr.jp)实现立体电路不一定用到激光,泛友公司号称用印刷工艺实现立体电路,但是直接在塑胶中混入金属种子再通过激光活化这种工艺模式形成的线路,金属层附着力最佳,目前微航工艺的立体电路可以实现最细30微米的线径和线距,立体电路是一种增材制造技术。

四、LDS触发的专利大战

德国LPKF公司认为,塑胶中含尖晶石金属氧化物,且只要是采用了塑胶上一层铜、镍金等结构,且是激光活化和化学镀沉积工艺--号称LDS工艺,就侵权。为此网上有据可查的专利大战有:

201478日,曼海姆地方法院判决摩托罗拉德国公司和摩托罗拉移动通讯美国公司须停止在德国销售其专利侵权的手机产品,并要求摩托罗拉德国公司从其商业客户那里召回全部侵权手机。同时,法庭判决两名被告须支付赔偿金。MOTO由此追究国内制造商连带责任,国内代工商被罚2000万元。

LPKF公司与其韩国客户PARTRONCO.LTD同意就其侵犯LPKF公司LDS专利的纠纷达成和解协议。

事实上,还有没有详细披露的LPKF追诉其他公司案例。

国家知识产权局已经于2012522日宣告应自然人提出的复审要求,判其专利无效。此后,LPKF起诉国家知识产权局意图挽回其专利,被北京第一中级人民法院判决维持无效宣告决定。LPKF不服上诉,但北京市高级人民法院于2013425日作出判决驳回了LPKF的诉求,此判决是发生法律效力的终审判决。

20141119日中华人民共和国最高人民法院裁定,驳回德国LPKF公司关于导体轨道结构制造方法的专利无效案的再审申请。这表明LPKF在中国的导体轨道结构制造线路方法专利彻底无效。

五、LDS目前应用状态和趋势?

LDS技术正越来越多的应用于通讯行业的手机天线,现已深入到各个行业,包括通讯,汽车电子,医疗,精密制造等。随着智能手机兴起,手机天线数量的增多及机身逐渐轻薄化的设计要求使得该技术在2012年以来发展较快,受到各大主流品牌手机厂商的青睐,包括苹果、三星、小米、中兴、华为、酷派等。

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LDS之Wifi天线,标准器件

六、德国LPKF为何失效?

德国LPKF专利有很明显的缺陷,其专利中涉及一种必须在材料中含尖晶石结构金属氧化物添加剂,只要材料中不含,就与他专利无关。国内已经有很多的材料采用其他添加剂也能够实现后续激光活化。LPKF专利举例中提到一种添加剂重铬酸铜,这是一种剧毒的物质,一度使得一些塑胶改性企业仿效添加之,带来重大社会安全隐患!我们翻看网上公布的复审无效的几点理由,提到早在LPKF获得专利前,就有不少文献和实验,用激光实现了在塑胶上沉积金属的实验,其不具备创造性和新颖性。

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3D立体电路LDS加工中心

七、德国专利失效后LDS为何还具有高风险性?

这要从另外一只研究立体电路技术的劲旅谈起。

早在德国LPKF在中国推广LDS技术之初,深圳微航技术团队创新性的把立体电路技术推广到了3D打印领域,并开发出不含有尖晶石金属氧化物的激光塑料材料,2009年递交了发明专利申请,由于具备创新性,2013年获得国家发明专利:

立体电路制造工艺权益要求包含了LDS工艺。因此,行业中宣称采用LDS制程和部件的一批手机商、制造商面临专利侵权。

所以,没有LPKF后,LDS同样面临巨大的风险!

八、采用LDS工艺企业如何避免诉讼?

第一,主动阅读专利原文,对照理解是否侵权;

第二,主动向微航磁电技术有限公司书面申报加工出口数量(邮箱zhouhongwei@v-on.com.cn);

第三,主动来微航磁电技术有限公司洽谈合作。

总之合作是主流,中国公司文化与德国公司有重大不同,未经专利授权上马LDS项目具备极大风险。

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