FED etabliert neues Technologie-Netzwerk zur 3D-Elektronik
Um über die Vielfalt, Potenziale und Zukunftsperspektiven der modernen 3D-Elektronik systematisch zu informieren, hat der FED im vergangenen Jahr den Arbeitskreis 3D-Elektronik gegründet. Nun folgt als nächster Schritt das „Technologienetzwerk 3D-Elektronik“. Der FED bietet diese neue Plattform an, damit sich in der komplexen und dynamischen Welt der 3D-Elektronik die richtigen Partner für innovative Projekte finden. Darüber hinaus hilft das Netzwerk bei der Beantragung öffentlicher Fördermittel.
Das Technologie-Netzwerk 3D-Elektronik unterstützt Mitglieder bei kooperative Entwicklungs- und Forschungsprojekten. Über die Plattform hilft der FED gezielt bei der Suche nach den richtigen Experten und Lösungspartnern. Auch wenn es um Projektförderung geht, leistet das Netzwerk gute Dienste: Das Bundesministerium für Wirtschaft stellt im Rahmen des Zentralen Mittelstandsprogramms – ZIM Entwicklungszuschüsse von 40 bis 60 Prozent zur Verfügung. Für professionelle Unterstützung bei der Antragsstellung hat der Verband den Spezialisten JÖIN – Jöckel Innovation Consulting GmbH gewonnen. Firmen können so mithilfe staatlicher Förderung gemeinsam mit Lieferanten oder wissenschaftlichen Einrichtungen, wie etwa den Fraunhofer Instituten, den Sprung in neue Technologien oder Prozesse schneller schaffen.
Interessenten können sich in der FED-Geschäftsstelle in Berlin bei René Kluge-Fiedler informieren:
E-Mail: r.kluge-fiedler@fed.de
Tel.: +49 30 340 6030-59
Über den FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik
Ob Telekommunikation, Elektromobilität oder Industrie 4.0: Die Anforderungen an Funktionalität und Performanz elektronischer Baugruppen und Geräte wachsen rapide – bei gleichzeitig immer kleinerem Bauraum. Einen entscheidenden Beitrag zu komplexen, hochintegrierten, effizienten und platzsparenden Lösungen liefert die moderne 3D-Elektronik. Es gilt, ihr Potenzial genau zu kennen und gezielt zu nutzen. Vor diesem Hintergrund hat der FED den Arbeitskreis 3D-Elektronik gegründet. Er hat sich zur Aufgabe gestellt, Informationen zu sammeln, auszuwerten und die große Vielfalt der Technologievarianten systematisch und praxisorientiert zu gliedern. In diesem Rahmen beschäftigt sich der Arbeitskreis auch mit den erweiterten Anforderungen an CAD-Entwicklungssystemen, mit Datenformaten, mit neuen Materialien und Fertigungsverfahren und anderen Themen.
Neue Möglichkeiten mit der 3D-Integration für Elektronik:
Formfaktor:
• Kleinerer Bauraum, reduziertes Volumen und Gewicht
• Reduzierte Bauteile-Footprints
• Freie und mehrdimensionale Substratformen
Performance:
• Erprobte Integrationsdichte
• Reduzierte Verbindungslängen und dadurch optimierte EMV
• Erprobte Verbindungsstrukturen und Topologien für höhere Übertragungsraten
• Reduzierter Energieverbrauch
Funktionale Integration:
• Anschlüsse und optimierte AVT
• Entwärmung
• Zuverlässigkeit
• Schutz vor Umwelteinflüssen
• Plagiatsschutz
• Kombination
Große Vielfalt
Im Fokus des neuen Arbeitskreises steht die große Bandbreite der 3D-Elektronik: Um Bauteile und Verbindungen in der dritten Dimension zu integrieren, gibt es heute eine ganze Reihe von Technologien und Möglichkeiten, die unter dem Begriff 3D-Elektronik fallen können. Beispiele sind:
· Embedding – das Einbetten von aktiven und passiven Bauteilen in Leiterplatten und Module. Dazu gibt es unterschiedlichste Aufbauvarianten und Topologien.
· MID (Moulded Interconnection Device) – kombiniert Gehäuse und Elektronik. Verschiedene Herstellungsvarianten ermöglichen es, Bauteile und Leiterbahnen auf Kunststoff zu bringen.
· 3D-Druck – eine in der Mechanik etablierte Technologie, die jetzt auch in die Elektronik einzieht. Es gibt sowohl Multimaterialdrucker, die Kunststoff und Silber in einem Gerät drucken, als auch Geräte, die Multilayer-Leiterplatten drucken.
· 3D-CSP (Chip Size Packaging) – kosteneffizientes Verfahren zur Integration von Elektronik, Mechanik, Sensorik etc. auf minimalen Raum.
· Darüber hinaus haben sich weitere Technologien zur 3D-Integration etabliert, die zum Beispiel auf Keramik oder Fotopolymer-Materialien basieren.
· Auch aus Flex- und Starrflexleiterplatten lassen sich dreidimensionale Elektronikkonzepte realisieren, genauso wie durch Zusammenstecken oder Löten einzelner starrer Leiterplatten.
Aufgrund der teils ganz unterschiedlichen Technologien und der Vielzahl an Varianten ist es für Entwickler eine besondere Herausforderung, die funktional, fertigungstechnisch und kostenseitig beste Lösung auszuwählen. Der Arbeitskreis will daher aufzeigen, welche Möglichkeiten die einzelnen Lösungen bieten und für welche Anwendungsgebiete sie sich besonders eignen. Einer der Schwerpunkte des Arbeitskreises liegt dabei auf dem 3D-Elektronikdruck. Er bietet völlig neuartige Möglichkeiten der Fertigung und Produktindividualisierung.
Die Herausforderungen der neuen 3D-Technologien sind vielfältig:
- Materialeigenschaften und Verarbeitung
- 3D-Design und Konstruktion
- Herstellung, Substrat
- Bauteile, Bestückung
- Kosten
- Umgebungsanforderungen
- Test
Interessierte an gemeinsamer Facharbeit sind willkommen
Der FED Arbeitskreis 3D-Elektronik zählt zurzeit acht Mitglieder, die aus unterschiedlichen Industriebereichen kommen. Leiter des Arbeitskreises ist Hanno Platz, Geschäftsführer des Unternehmens GED Gesellschaft für Elektronik und Design mbH. Erste Resultate hat der Arbeitskreis auf der FED-Konferenz im September 2017 in Berlin gezeigt. Umfangreiche Ergebnisse werden in mehreren Vorträgen auf der FED-Konferenz 2018 in Bamberg präsentiert.
FED-Mitglieder und andere Fachleute, die sich für 3D-Technologie interessieren, sind herzlich eingeladen, den Arbeitskreis mit Fragen, Themen und Informationen zu unterstützen oder aktiv teilzunehmen.
Kontakt: Hanno Platz, h.platz@ged-pcb-mcm.de
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