Bahnbrechendes IoT SensorNode Baukastensystem und Partnerschaft mit dem Foliensensorhersteller accsensors
Auf der MEDICA 2023 in Düsseldorf enthüllte GED neueste Entwicklungen im Bereich der Sensortechnik. Zwei Highlights waren das revolutionär kleine und leistungsstarke SensorNode Baukastensystem für MIoT, das Mobile Internet of Things, und „Digital Health“ sowie das GED eigene Medizinprodukt, das Biofeedbacksystem EQUIVert zur Schwindeltherapie.
Intelligente Multisensorik – flexibel auf kleinstem Raum
Das SensorNode Baukastensystem von GED ist eine vielseitige, intelligente Multisensor-Plattform. Sie bietet Entwicklern im Bereich Life Science, Medizintechnik, Bio Tech eine flexible Lösung zur schnellen Integration modernster Sensoren und intelligenter Auswerteelektronik mit integrierter KI.
Ein aktuelles Beispiel ist die Entwicklung des Fraunhofer Instituts ITEM und der Firma AC Aircontrols GmbH eines neuartigen Beatmungsfilters mit integriertem Viren- und Bakterienfilter. Er benötigt fünf verschiedene Sensoren und nutzt den SensorNode von GED als Hardwareplattform für die komplette Sensorik. Mit kleinen Anpassungen der Softwaretreiber für den CO2-Sensor war der Demonstrator mithilfe des SensorNode Baukastens innerhalb von nur zwei Monaten lauffähig. In der Kombination mit den Möglichkeiten des 3D-Drucks für das Gehäuses gelang so ein sehr schnelles „Time to Market“ auch bei einer komplexen Sensoranwendung.
Die elektronische Basis dafür bildet der GED SensorNode mit Steckmodulen, die nicht größer als ein Stück Zucker sind (16 x 18 mm). Damit ist der SensorNode äußerst kompakt und kann selbst in engsten Bauräumen eingesetzt werden, also möglichst direkt an der Messstelle. Dieses Miniatur-Sensorsystem bietet eine breite Palette an Funktionen, darunter Gyro- und Beschleunigungssensoren, Akustik- und optische Sensoren sowie Kraft- und Drucksensoren mit 16 oder 24 bit Auflösung. Das neueste Messmodul für amperometrische, voltametrische und Impedanzmessungen erweitert die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten für elektrochemische und Impedanzmessungen. Für den Datenaustausch sind BLE 5.0 sowie Drahtschnittstellen USB, SPE u. a. vorhanden.
Die Module können nach Bedarf einfach zusammengesteckt werden und konfigurieren sich selbstständig über Plug & Play. Die dazu gehörige Embedded Software ermöglicht eine leistungsstarke, programmierbare Multisensor-Datenvorverarbeitung durch die integrierten Daten-Filter und einen einstellbaren Ablaufautomaten. Über die PC Software SensorHost kann der Sensorknoten sehr einfach konfiguriert und eingestellt werden. Die zugehörige App eröffnet dabei völlig neue Möglichkeiten, um ganze Geschäftsmodelle mit dem intelligenten SensorNode abzubilden.
Das „KI on the Edge“-Framework AIfES® (Artifical Intelligence for Embedded Systems, Fraunhofer IMS) erweitert die Funktionalität des SensorNode durch die Integration von Funktionen für Künstliche Intelligenz und Machine Learning, die lokal auf dem 32bit SensorNode Mikrocontroller laufen. Diese flexible Plattform eröffnet neue Möglichkeiten für Regressions- und Klassifizierungsaufgaben.
Innovationen auf Folien
Direkt neben dem GED Messestand präsentierte der GED Kooperationspartner accsensors auf der MEDICA sein umfangreiches Portfolio an hochmodernen Foliensensoren. Neben den klassischen kundenspezifischen Foliensensoren bietet accensors ganz neu die SMD-Sensorsticker (SMD, surface-mounted device) die man von der Rolle im SMD-Automaten auf einen Träger, z. B. eine Folie, aufkleben kann.
Mit einer kompakten Größe von 5,6 x 7,6 mm messen sie Parameter wie pH-Wert, Temperatur, Kraft sowie chemische und bioelektrische Größen. Die Foliensensoren sind vielseitig einsetzbar und finden Anwendung in Bereichen wie der Medizintechnik, Biotechnologie und Lebensmittelindustrie. Sie sind sowohl für Smartpatches im Gesundheitswesen einsetzbar, als auch in Laboranwendungen und in der Lebensmittelindustrie.
Kompetenz und Service à la GED
Für viel Aufmerksamkeit sorgte neben der vorgestellten Technik auch der Vortrag des GED Entwicklungsleiters Frank Ueberschar auf dem Podium des MEDICA-Landesgemeinschaftsstands NRW. Ueberschar zeigte die Komplexität der Medizinproduktentwicklung auf und lieferte Beispiele für die Herausforderungen dabei durch die erhöhten Anforderungen für die Zulassung gemäß der neuen Medical Device Regulation (MDR). Das Vortrags-Video finden Sie hier auf YouTube .
Ob in der Medizintechnik oder in anderen Anwendungsbereichen, der Service von GED umfasst ein dreistufiges Entwicklungsangebot:
1. Evaluierung der Messaufgabe mit dem SensorNode
2. Entwicklung eines Demonstrators mit dem SensorNode
3. Entwicklung eines Serienproduktes mit dem SensorNode oder auch einer angepassten Bauform
Alle drei Stufen können Kunden einzeln oder im Komplettpaket beauftragen. Kundenspezifische Anpassungen von PC-Oberflächen und der App sind natürlich möglich.
Die MEDICA 2023 als weltweit größte medizinische B2B-Fachmesse mit ihren 80.000 Besuchern war für uns eine inspirierende und bereichernde Erfahrung. Wir bedanken uns herzlich bei allen MEDICA-Gästen, die unseren Stand besucht und sich mit uns über die Zukunft der Sensor- und Medizintechnik ausgetauscht haben!
Weitere Informationen zu diesem innovativen Baukastensystem finden Sie auf der GED-Webseite, zum Beispiel hier und hier, und auf der accsensors-Webseite .
Mehr zum GED SensorNode und zu EQUIVert erfahren Sie in unserem Info-Flyer zur MEDICA.
In einem Interview mit der Fachzeitschrift Elektronik. Elektronikfertigung (Ausgabe 22 vom 31. Oktober 2023) äußert sich GED Geschäftsführer Hanno Platz zum Stand und den Perspektiven der additiven Fertigung von Elektronik (AME). Aktuell befassen sich vornehmlich Forschungsprojekte mit dem Thema – in der Industrie ist die Menge der additiv gefertigten 3D-Elektronik-Serienprodukte noch überschaubar. Hanno Platz erklärt die Gründe dafür und wie sich dieser Stillstand überwinden lässt. Artikel hier auch als PDF.
Additive Fertigung zwischen Showstoppern und Pionieren
Als „Showstopper“ bezeichnet der GED Geschäftsführer „die aktuell fehlenden CAD-Funktionen für die 3D-Elektronik.“ Weiterzuentwickeln seien auch „Tools für die Planung und Simulation der Fertigungsabläufe für die hochintegrierte räumliche Elektronik.“ EDA-Hersteller seien aufgefordert, 3D-eCAD-Tools zu entwickeln – nicht nur die schon aktiven „Pioniere der additiven Elektronikfertigung in Deutschland“ würden zugreifen. Denn: Sowohl Großunternehmen als KMU seien unterwegs in Sachen additive Fertigung. Platz verweist auch auf Forschungsprojekte wie flugfähige „Möwen“, „Ameisen“ mit Schwarmintelligenz, „Roboter-Lbellen“.
Zunächst würden die 3D-Produkte Erfolg haben, die beispielsweise durch „funktionale Integration“ oder „absolute Verkleinerung“ etwa „eine ganz neue Möglichkeit“ oder „eine besonders hohe Performance“ bieten. Kommerziellen Erfolg verspricht etwa die Medizintechnik, auch wenn die Zulassung der Produkte schwierig sei und viel Zeit brauche. In den verschiedensten Branchen könne additive Fertigung auch und gerade zu nachhaltigeren Lösungen beitragen. Nicht zuletzt verweist Hanno Platz auf konkrete Projekte zur additiven Fertigung im eigenen Haus.
Das Interview enthält neben technischen Details und Hinweisen auch eine Übersicht über die fünf Klassen der additiven Fertigung.
Weitere Informationen finden Sie in einem Whitepaper des FED-Arbeitskreises 3D-Elektronik (26 Seiten), das Sie hier kostenlos downloaden können.
Bericht zum virtuellen „EDA-Round Table“ des FED, von Hanno Platz, Leiter des FED-Arbeitskreises 3D-Elektronik
Das 3D-Elektronik-Design hat in den letzten zehn Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Leistungssteigerung, Miniaturisierung, funktionale Integration oder ergonomische Gerätekonzepte sowie eine einfachere Produktion lassen sich mit 3D-Elektronik-Konzepten optimal realisieren. Weiteres Potenzial bieten neue Materialien und Fertigungstechnologien wie der 3D-Druck, Embedding oder Kunststoffelektronik, die heute serientauglich sind.
Aber wie sieht es mit den Entwurfswerkzeugen und den erforderlichen Datenformaten aus? Was bieten aktuell die Elektronik-CAD-Werkzeuge an echter 3D-Entwurfsuntertützung? Ermöglichen sie es, die großen Vorteile der neuen 3D-Technologien voll auszuschöpfen?
Das wollte der Fachverband Elektronik Design (FED e. V.) von den führenden EDA-Herstellern (EDA, Electronic Design Automation) wissen und hatte deshalb zu einem „Virtuellen Runden Tisch“ am 28. April 2021 eingeladen. Die EDA-Hersteller der Top-5-eCAD-Systeme präsentierten in einer Kurzvorstellung ihre neuen 3D-Funktionen und -Highlights (Altium, Cadence, Siemens EDA-Mentor Graphics, Pulsonix, Zuken). Der FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik hatte Fragen zur Entwurfsmethodik der 3D-AVT zusammengestellt. Markus Biener (Zollner Elektronik AG) Michael Matthes (Wittenstein SE) und Hanno Platz (GED mbH) moderierten die Vortrags- und Fragerunde im EDA-Round Table. Während der Veranstaltung, die rund 80 Teilnehmerinnen und Teilnehmer zählte, gab es zwei Umfragen zum Einsatz und Bedarf der 3D-Integration heute und in Zukunft. Die Ergebnisse wurden zum Abschluss präsentiert.
Der Hintergrund: Die Leiterplatte wird zum „Leiter-Körper“
In mehreren Branchen haben sich in den letzten Jahren die 3D-Elektronik-Technologien im Serieneinsatz etabliert. Getrieben vom Bedarf an mehr Leistung auf kleinem Bauraum, an steigenden Frequenzen, an höherer Zuverlässigkeit und ergonomischen Gerätekonzepten wird auch der Einsatz in moderner Industrieelektronik immer wichtiger.
Der Hauptvorteil der 3D-Elektronik besteht darin, dass anstelle der starren Leiterplatten elektronischen Bauteile und Verbindungen auch auf der gewölbten Oberfläche eines Gehäuses montiert oder im Substrat bzw. Gehäuse eingebettet werden können. Das Ersetzen von einzelnen Leiterplatten mit Kabeln und Drähten durch eine integrierte Funktionalität bietet somit viele Vorteile:
• reduziertes Gewicht, weil Leiterplatten, Stecker und Kabel entfallen
• Verbesserung der elektrischen Performance durch Reduktion parasitärer Verluste
• einfachere Montage von Elektronik, Beleuchtung, Sensoren, SMD-Komponenten
• höhere Zuverlässigkeit durch Einbetten von Elektronik in Träger oder Gehäuse – erhöht die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit und Vibration.
Der Begriff der 3D-Elektronik steht also für die unterschiedlichen mehrdimensionalen Aufbau- und Verbindungslösungen, die sich mit verschiedenen Material- und Fertigungsverfahren umsetzen lassen. Neben den klassischen Flex- und Starrflex-Leiterplatten, wie sie bereits seit 50 Jahren zur mehrdimensionalen Integration verwendet werden, ist in den letzten Jahren eine ganze Reihe von neuen Aufbau- und Verbindungslösungen entstanden:
Verschiedene neue AVT-Lösungen mit 3D-Elektronik Technologien
· IME – In Mould Elektronik
· MID – Spritzguss mit Leiterstrukturen (Mechatronic Interconnection Device)
· Embedded PCB – Leiterplatten mit integrierten Bauteilen
· 3D-Hybrid-Druck, Aerosol-Druck, Jet-Printing
· FHE – Flexible Hybrid-Elektronik
· OA – Organische Elektronik, Träger mit integrierten Sensoren oder Aktoren
· Wearable, Stretchable Elektronik
· funktionale Träger, z. B. die Kombination von Elektronik und Fluidtechnik oder Optik
Die Generative Fertigung – 3D-Druck
Besonders interessant sind die sogenannten „Generativen Herstellungsverfahren“, weil sie keine Werkzeuge benötigen und die Elektronik praktisch direkt aus dem CAD-System gefertigt werden kann.
Der digitale Zwilling
Mit dem 3D-Drucker lassen sich sehr einfach Änderungen ohne neue Werkzeuge oder Variantenproduktionen mit Seriengröße 1 Stück herstellen. Hybride 3D-Drucker bieten die Möglichkeit, dielektrische Materialien (Kunststoff, Keramik) und leitfähige Materialien in einem Gerät und einem Durchlauf herzustellen. In Kombination mit SMD-Bauteilen oder Silizium-Dies lassen sich komplexe Mehrschichtaufbauten realisieren (Embedded Components).
Viele Leiterplatten-CAD-Tools bieten heute Unterstützung für das Leiterplattendesign von Starrflex-Leiterplatten. Einige unterstützen auch bereits das Einbetteten von Bauteilen (Embedding) oder sogenannte 2,5D-Technologien.
Für den 3D-Druck oder Mechatronic Interconnection Device (MID) werden jedoch „echte“, also vollumfängliche 3D-Funktionalitäten von Mechanik und Elektronik benötigt. Bauteile müssen sich in allen Rotationen platzieren und die Anschlüsse mit Leiterbahnen verbinden lassen. Es gibt keine Lagen und Löcher können auch quer durch den Verbindungsträger geführt werden.
Was müssen die CAD-Tools können, wie wird das Arbeiten im 3D-Raum unterstützt?
kein fester Lagenbezug (endless layer, any angle traces)
keine Vias, direkte Verbindung (vertical fanout for µBGA or bare dies)
vertikale Fläche, conductive 3D area (z. B. EMV-shielding LP-Rand)
3D line/spacing, 3D DRC (z. B. min. Abstand zu Substratkontur)
Beschreibung von „any-angle“ holes, tunnel
Isolationsflächen, Berechnung von Pastenflächen
3D-Abstandsregeln, Isolationsstege, 3D-Soldermask u. v. a. m.
Die interdisziplinären Aufgabenstellungen von Elektronik, Mechanik, Photonik, Robotik, Bionik, Sensorik und vieler anderer Disziplinen werden sich in der Zukunft weiter rasant verstärken. Dafür wird auch für den CAD-Entwurf eine neue Denkweise für die Konstruktionswege von „organischer Elektronik“ benötigt.
Interoperabilität der Systeme – Methodologisches Design – Design Thinking
Der EDA-Round Table verdeutlichte: Interoperabilität von eCAD-Tool zu mCAD-Tool, also das barrierefreie Umschalten zwischen den Tools, erweiterte Simulationsschnittstellen zur Feldsimulation direkt aus den EDA-Systemen aufrufbar, Thermo-Simulation und auch die Simulationen der deutlich komplexeren, individuellen, fertigungspezifischen Designrules – all das wird für den Entwurf von 3D-Eketronik unbedingt benötigt.
Diskutiert wurde auch, wieweit „Künstliche Intelligenz“ den Technologie-Design-Flow unterstützen oder übernehmen könnte. Aus den Erfahrungen der letzten 20 Jahre in der EDA-Branche lässt sich jedoch sagen, dass eher nur versierte und erfahrene Elektronikdesigner die Komplexität der interdisziplinären Aufgabenstellungen optimal lösen können. Allerdings könnten intelligente, regel- und technologiegetriebene Tools die Arbeit der Entwickler erheblich unterstützen.
Design Thinking
In der Konzeptphase ist oft gar nicht klar, welche der verschiedenen 3D-AVT-Lösungen denn überhaupt am besten geeignet ist. Wie beim „Design Thinking“-Prozess wird iterativ evaluiert, welche Lösung für die komplexe Aufgabenstellung optimal ist. Mit der Methode kann unter Abwägung von Wirtschaftlichkeit, Machbarkeit und Erwünschtheit eine überlegene Lösung entwickelt werden.
Auch hier sind Tools für die Simulationen und Verifikation zur Unterstützung für den Entwickler dringend erforderlich. Denn nicht jede 3D-Verbindungslösung lässt sich mit jeder 3D-Technologie herstellen bzw. umsetzen.
In der Diskussion wurde klar, dass alle beteiligten EDA-Hersteller in den letzten Jahren 3D-Features entwickelt haben, aber auf die Nachfrage des Marktes warten. Projekte wie das Embedding PCB Projekt „HERMES“ werden bisher oft nur in Forschungsprojekten umgesetzt. Wieweit die mehrdimensionalen Aufgabenstellungen, die der FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik zusammengetragen hatte, von den Herstellern bereits unterstützt werden, konnte aufgrund des begrenzten Zeitrahmens in der Runde nicht erörtert werden.
Der Paradigmenwechsel der Digitalisierung und „More than Moore“ stellen neue, weitergehende Anforderungen an die Leiterplatte sowie an die Aufbau- und Verbindungstechnik. Die Kombination von Digital- mit Analogtechnologie, die Verbindung vom Siliziumchip zu Analog- und Hochfrequenzbauteilen, von Hochvolt- und Hochspannungsbauteilen, zu Sensoren und Aktoren stellen in den nächsten Jahren große Herausforderungen an die Entwickler und auch die EDA-Tools. Immer häufiger wird eine Integration in die dritte Dimension benötigt.
Heterogene Integration mit 3D-Elektronik
Im BMBF-Forschungsprojekt „FreiForm“ entwickelte GED mbH zusammen mit dem Fraunhofer Institut IZM, Schaeffler und anderen Partnern Konzepte mit verschiedenen AVT-Lösungen für einen IoT-Sensor mit freier Formgebung. Die Partner entwickelten erfolgreich drei verschiedene Technologiedemonstratoren mit unterschiedlichem Integrationsgrad. Dank der „3D-dimensionalen“ FreiForm-Lösung wurden mittels 3D-CSP-Technologie ein „IoT-Multisensor“ inklusive BLE-Antenne und Energy-Harvesting mit einer Baugröße von nur 8 x 20 mm umgesetzt.
Welche 3D-eCAD-Datenformate werden benötigt?
Für die unterschiedlichen Fertigungsverfahren, wie 3D-Druck, 3D-CSP und Hybridflex, werden Daten in den Formaten IDF, STL oder GDSII für die Produktion benötigt. Ein wichtiges Thema am Runden Tisch war daher auch die Erzeugung der unterschiedlichen 3D-Fertigungsformate. Die verschiedenen 3D-Technologien werden mit ganz unterschiedlichen Maschinen und Materialien hergestellt. Gerberdaten sind dazu nicht brauchbar. Z. B. benötigt der MID-Prozess einen Datensatz für das Gehäuse im STEP-Format und einen Datensatz für die Leiterbahnen im IDF-Format. In der Round-Table-Runde gab es unterschiedliche Meinungen, wieweit das vom IPC propagierte Format IPC2581 künftig allen unterschiedlichen 3D-Anforderungen gerecht wird. In internationalen Normgremien wie DKE und IEC beteiligt sich der Arbeitskreis 3D-Elektronik aktiv an der Definition der Designregeln und Datenformate, vertreten durch Mitglied Michael Schleicher. Darüber ist der FED auch im IPC2581-Gremium in den USA aktiv.
Das Ergebnis des EDA-Round Table lässt sich so zusammenfassen: Zur schnellen, erfolgreichen Entwicklung von komplexer 3D-Elektronik werden künftig regelbasierende, leistungsstarke CAD- und Simulationstools mit erweitertem Funktionsumfang dringend benötigt – die Hersteller sind zum Handeln aufgerufen. Die Teilnehmer erwarten von den EDA-Herstellern mehr Technologieunterstützung aus dem CAD-Tool, angefangen bei einfachen Standardregeln, wie z.B. IPC-Klassen 1/2/3 oder normierte Abstände für Spannungen und Leiterbreiten für die Leistungselektronik. Aber auch Technologieregeln für Technologien wie IME oder Embedded PCB und andere stehen auf der Wunschliste. Die Teilnehmer wünschen sich den „EDA-Round Table“ in dieser Form gerne ein- bis zweimal pro Jahr, die Hersteller sollten ihre 3D-Funktionen auch an ganz konkreten Beispielen zeigen, die sie dann am besten live präsentieren.
Wie die Studie vom IDtechEx zeigt, wird in den nächsten fünf Jahren eine Verdopplung des Marktes für 3D-Elektronik erwartet, bis 2030 sogar eine Verdreifachung. Der Bedarf ist da und die europäische Elektronikindustrie muss sich jetzt mit dem Thema befassen.
FED-Konferenz 2019: Starkes Event für die gesamte Elektronikbranche
„Mobil – vernetzt – smart: Designs, Materialien, Fertigungs- und Managementprozesse für Elektronikhardware“: Unter diesem Motto stand die 27. Jahreskonferenz des Fachverbands für Design, Leiterplatten- und Elektronikfertigung (FED), die Ende September 2019 in Bremen stattfand. Im Vortragsprogramm stellte GED-Geschäftsführer Hanno Platz das „Technologienetzwerk 3D-Elektronik“ vor. Am eigenen Ausstellungsstand zeigte das Unternehmen innovative Beispiele für „High Speed – High Density – High Power“. Das Highlight war dabei die Leistungselektronik für das Schnellladesystem des neuen E-Sportwagens eines deutschen Automobilbauers.
Netzwerk 3D-Elektronik
In seinem Vortrag zum Netzwerk 3D-Elektronik betonte Hanno Platz, dass die vom FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik initiierte Plattform dem Ideen- und Erfahrungsaustausch dient, um innovative 3D-Elektronikelemente zu entwickeln. Das Netzwerk unterstützt im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand des Bundes (ZIM) kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bei der Entwicklung dreidimensionaler Elektroniklösungen. Am Netzwerk beteiligen sich aktuell acht KMU, fünf Fraunhofer-Institute und zwei Universitäten. „3D-Elektronik wird zum Treiber des Fortschritts unserer Gesellschaft“, hob Platz hervor. „Sie wird in Zukunft nicht nur kostengünstig, nachhaltig und allgegenwärtig sein, sondern maßgeblich die Entwicklung neuer Produkte vorantreiben, die ohne 3D-Elektronik nicht umsetzbar sind.“
Hochkarätige Konferenz, umfassende Information
Auf der FED-Konferenz konnten sich die über 300 Teilnehmerinnen und Teilnehmer umfassend über den gesamten Entwicklungs- und Fertigungsprozess von elektronischen Baugruppen und Mikrosystemen informieren. Nicht weniger als 45 Vorträge boten starke Einblicke und neue Perspektiven in den Themenfeldern „Management in EMS“, „Design & Leiterplatte“, „Fertigung & Test“ sowie „Zukunft der Leiterplatte“.
Eine Keynote von Daniel Siegel, ELiSE GmbH, über Generative Engineering für den 3D-Druck von Hightech-Bauteilen eröffnete die Konferenz. Angelehnt an Bauprinzipien in der Natur entwickelt das Startup-Unternehmen Algorithmen, die das Design für komplexe Bauteile nach bionischen Konstruktionsprinzipien automatisch generiert. Im Mittelpunkt des Prozesses steht die technische DNA eines Bauteils, die eine Reihe von Regeln bezüglich Fertigungsbeschränkungen, Materialeigenschaften oder Lastfallinformationen enthält. Dr. Hendrik Witt, Ubimax, führte in das Thema Augmented Reality und Wearables ein, die schon heute die Industrie revolutionieren. Er gab Einblicke in das mobile Arbeiten mittels Augmented Intelligence am Beispiel von Smart Glasses, die eine neue Dimension des Arbeitens eröffnen. In der Keynote am zweiten Konferenztag sprach der Innovationsexperte Gerriet Danz über Erfolgsstrategien internationaler Innovationsführer wie Google oder Apple. Sein Innovationsreisebericht veranschaulichte mit vielen praktischen Beispielen, wie Innovationen gelingen und was sie behindert. In der begleitenden Ausstellung auf einer Fläche von 1.700 Quadratmetern präsentierten 40 Unternehmen ihre Produkte und Dienstleistungen.
Der FED-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr. Rainer Thüringer bilanziert die Konferenz so: „Neben den fachlichen Vorträgen steht das Networking im Mittelpunkt der FED-Konferenz. Bei den Ausstellern und bei der abendlichen Schifffahrt konnten sich die Teilnehmer über Konferenzvorträge und Fachthemen austauschen und neue Kontakte knüpfen.“
Hinweis: Die 28. FED-Konferenz findet am 17. bis 18. September 2020 in Augsburg statt.
3D-Elektronik: Neue Plattform für die Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie
Der Startschuss ist gefallen: Am 26. September 2018 hat der Fachverband Elektronik-Design (FED) e.V. im Vorfeld seiner Jahreskonferenz in Bamberg das „Technologienetzwerk 3D-Elektronik“ vorgestellt. Der FED richtet diese Kooperationsplattform ein, um gerade auch kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) eine Möglichkeit zu bieten, einfach und schnell eigene Innovationsprojekte aus dem Gebiet der Elektronik-Entwicklung und -Produktion voran zu bringen. Die Plattform bietet dazu optimale Möglichkeiten, mit Partnern aus der Industrie, mit Forschungseinrichtungen wie Fraunhofer-Instituten oder mit Hochschulen zusammenzuarbeiten. Darüber hinaus unterstützt das Netzwerk seine Mitglieder umfassend bei der Beantragung staatlicher Zuschüsse von bis zu 380.000 Euro pro Unternehmen im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Für die Unterstützung in Sachen Förderung konnte der FED den KMU-Innovationsberater Jöckel Innovation Consulting GmbH (Darmstadt) gewinnen.
Der Vorteile des 3D-Elektronik-Netzwerks für seine Mitglieder liegen auf der Hand: Über die Plattform können KMUs starke Unterstützung erhalten, wenn es darum geht, zügig und gezielt Spezialwissen zu erhalten und Innovationen zu transferieren. Außerdem ist es mithilfe des Fördermittel-Spezialisten Jöckel GmbH insbesondere für KMUs jetzt sehr einfach, an ZIM-Förderprojekten des Bundes teilzunehmen. Von der Antragstellung bis zu den Berichten begleitet das Consultinghaus alle Schritte und übernimmt auch die Abrechnung. Das spart kleinen und mittleren Unternehmen eine Menge Zeit und Aufwand. Anträge, die über das Netzwerk beim Bundesministerium eingereicht werden, haben zudem eine sehr hohe Chance auf Genehmigung. Dabei unterstützt Jöckel im Rahmen des Technologienetzwerks sowohl Kooperationen als auch Einzelantragsteller.
Initiative des FED-Arbeitskreises 3D-Elektronik
Die Initiative für das neue Netzwerk ging vom FED-Arbeitskreis-3D-Elektronik aus. Er hat dafür Forschungskompetenzen aus unterschiedlichen Fachbereichen und -disziplinen sowie verschiedenen Bereichen der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) zusammengeführt. Der Hintergrund: Künftige Elektronikkonzepte erfordern neue Techniken und Materialien, um „smarte Elektronik“ zu schaffen. Generative Verfahren wie der 3D-Multimaterialdruck, Kombinationen aus Keramik und flexible Leiterplatten oder dehnbare Substrate für medizintechnische Lösungen erfordern kooperative Grundlagenentwicklungen oder gar die gemeinsame Erforschung ganz neuer Möglichkeiten. Hierfür hat der FED bisher zehn Institute mit einem sehr weiten Kompetenz- und Know-how-Spektrum ausgewählt, die Netzwerkmitglieder auf Wunsch in die jeweiligen Projekte einbeziehen können.
Ein Netzwerk-Workshop des Arbeitskreises 3D-Elektronik, der am 26. September 2018 stattfand, zeigte das große Interesse in der Branche an einer solchen Plattform. Er zählte rund 30 Teilnehmer, sowohl KMU als auch Großunternehmen waren vertreten. Arbeitskreisleiter Hanno Platz präsentierte in Kurzform die Ursachen und Faktoren, die aktuell sehr stark zu einer höheren Integration der unterschiedlichen Technikbereiche treiben. Neue Anwendungsfelder der Digitalisierung wie Industrie 4.0, autonomes Fahren, Smart Energy, 5G-Mobilfunk, KI und weitere basieren auf immer komplexeren Elektroniklösungen, die neue Materialien, Verfahren und Leiterplatten mit hochfunktionaler Integration benötigen. Vier Forschungsinstitutionen zeigten sehr interessante Impulsvorträge zu Themen wie Elektrokeramik, Hybrid-Flex, Hochfrequenz und Radarsensorik. Dr. Christian Struve (Jöckel GmbH) erklärte die Möglichkeiten des ZIM-Förderprogramms. Im Anschluss erarbeiteten vier Arbeitsgruppen mögliche Entwicklungsthemen und Projekte. Das Ergebnis des Workshops: Die meisten Teilnehmer gab zum Abschluss bekannt, dass sie beim Netzwerk mitmachen werden.
Mitglieder des FED, die Interesse an kooperativen Projekten haben und unbürokratisch und schnell Fördermittel für Entwicklungen beantragen möchten, können Mitglied im Technologienetzwerk 3D-Elektronik werden. Für Informationen zum Netzwerk, zu den Konditionen und Rahmenbedingungen stehen seitens des Arbeitskreises 3D-Elektronik Hanno Platz (GED mbH) und bei der Jöckel Innovation Consulting GmbH Dr. Struve und Frau Katja Hein zur Verfügung.[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=“1/3″][vc_message]GED zählt zu den Pionieren der 3D-Elektronik: Möchten Sie von unserem Know-how, unseren Erfahrungen und unseren Services in diesem Bereich profitieren? Sprechen Sie mit uns über Ihre Anforderungen!
GED auf der FED-Konferenz 2018: 3D-Elektronik kann einfach mehr
Auf der diesjährigen FED-Konferenz, die Ende September 2018 in Bamberg stattfand, informierten sich mehr als 350 Teilnehmer über aktuelle Trends und Entwicklungen in der Elektronikindustrie. In der Fachausstellung präsentierte GED neueste 3D-Elektronik-Lösungen. Als Überraschung hatte das Unternehmen den neuen „3D-Elektronik-Cube“ als Giveaway für Standbesucher mitgebracht.
Passend zum Veranstaltungs-Schwerpunkt „Multifunktionalen Leiterplatten und dreidimensionale Verbindungstechnik“ zeigte GED Muster aus Technologie-Projekten mit 3D-Elektronik:
High-Density-Flexschaltung für miniaturisierte IoT-Sensoren
In Kunststoffgehäuse integrierte Elektronik und Mechanik
Flexschaltungen mit LVDS-Leitungen zur Substitution von Kabelbäumen
Hybride Elektroniklösungen, Kombination von LP mit 3D-Multimaterialdruck
Embedding Leiterplatte mit integrierten aktiven und passiven Bauteilen
3D-CSP-Modul mit 3 Bauteilebenen, 11 x 11 x 2,2mm
High-Power-Lösung, ungehäuste MOSFETs und Shunts auf speziellem Hochtromsubstrat für 200A
Mit diesen und weiteren Lösungsbeispielen demonstrierte der Elektronikspezialist GED eindrucksvoll sein Motto: „3D-Elektronik kann einfach mehr“.
Informative und anregende Konferenz
Die zweitägige Konferenz bot 45 Fachvorträge zu Themen wie Management, Entwicklung und Design, Fertigung und Test sowie multifunktionale Leiterplatten. Der FED deckte damit die gesamte Wertschöpfungskette in der Elektronik ab, von der Entwicklung bis zur Fertigung. Der Festabend am Donnerstag war ausgebucht und bot eine gute Gelegenheit, sich mit Kunden und Interessenten fachlich auszutauschen.
Auch in diesem Jahr zählten die Keynotes zu den Highlights der Konferenz. Prof. Dr. Wolfgang Ertel, Leiter des Instituts für Künstliche Intelligenz an der Hochschule Ravensburg-Weingarten, ging auf die Chancen und Risiken von KI und deren Auswirkungen für eine nachhaltige Zukunft ein. Der Berufspilot und Autor Peter Brandl zog in seinem Vortrag aufschlussreiche Parallelen zwischen Luftfahrt und Unternehmensalltag und zeigte dabei vor allem Strategien für den Umgang mit Fehlern im Unternehmen auf.
Fazit für GED: Die FED-Konferenz 2018 bot eine hervorragende Möglichkeit, Interessierten zu den Themen Miniaturisierung, Leistungssteigerung und Kostenoptimierung starke Beispiele aus erfolgreich umgesetzten Projekten in der 3D-Elektronik zu zeigen und Fragen zu beantworten.
Für den Einstieg in neue Integrationstechnologie hält GED spezielle Angebote bereit, beispielsweise die Demonstratorentwicklung. Hier kann GED neben den typischen Leistungen des Designs auch Leistungen zur Schaltungsentwicklung für komplette Hardware-Lösung zum Festpreis anbieten.
Die nächste FED-Konferenz findet am 26./27. September 2019 in Bremen statt.
Über den FED, Fachverband Elektronik-Design e. V.
Der FED vertritt die Interessen von 700 Mitgliedern. Die FED-Mitglieder sind Leiterplattendesigner, EDA-Firmen, Leiterplattenhersteller, EMS-Firmen, Anbieter von Fertigungsausrüstung, Software und Verbrauchsmaterialien, Prozess- und Technologiedienstleister. Seit 26 Jahren gibt der Fachverband für Design, Leiterplatten und Elektronikfertigung seinen Mitgliedern in Deutschland, der Schweiz und Österreich wertvolle Orientierung und Unterstützung bei den technischen Unternehmensprozessen und Entscheidungen. Schwerpunkt der Verbandsarbeit sind das Aufbereiten und Weitergeben von Fachwissen sowie die berufsbegleitende Qualifikation von Elektronikdesignern und Elektronikfachkräften.
3D-Elektronik kann einfach mehr: Möchten Sie mehr über unser Know-how und unsere Services in diesem Bereich erfahren oder unser Einstiegsangebot näher kennenlernen? Sprechen Sie mit uns über Ihre Anforderungen!
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GED auf der FED-Konferenz 2018: Lassen Sie sich überraschen!
Sie interessieren sich für innovative Lösungen in der Aufbau- und Verbindungstechnologie? Für aktuelles Leiterplattenlayout, fertigungsgerechtes Design und mehr Elektronikthemen? Dann besuchen Sie den Stand von GED auf der Fachausstellung zur FED-Konferenz 2018 in Bamberg! Wie auf der Konferenz bildet 3D-Elektronik einen Schwerpunkt unserer Präsentation. Staunen Sie über die Flexibilität und die zahllosen Anwendungsmöglichkeiten hochintegrierter Elektronik in der dritten Dimension. Ein Beispiel ist unser Medizinprodukt EQUIVert, ein Biofeedbacksystem zur Schwindeltherapie.
Gern erläutern wir Ihnen auch neue Verfahren in der Produktentwicklung. Hier eröffnet insbesondere Concurrent Engineering ungeahnte Beschleunigungs- und Effizienzpotenziale für ein schnelleres „Time to Market“ – auch und gerade für komplexe Baugruppen und Geräte.
Kommen Sie zur FED-Konferenz 2018 und besuchen Sie uns! Sie finden GED direkt gegenüber dem Stand des FED. Nutzen Sie die Gelegenheit, um mit uns über neueste Technologien und Trends in der Elektronik zu sprechen.
Spannendes Extra
Für Besucherinnen und Besucher unseres Stands halten wir eine kleine Überraschung bereit – natürlich zum Thema 3D. Mehr wird nicht verraten, lassen Sie sich einfach mal verblüffen …
Treffen Sie uns in Bamberg, wir freuen uns auf Sie!
Concurrent Engineering und mehr: Möchten Sie von unserem Know-how, unseren Erfahrungen und unseren Services in der Elektronik profitieren? Sprechen Sie mit uns über Ihre Anforderungen!
Keine Frage, die 3D-Elektronik ist ein Generalschlüssel für innovative, individuelle und effiziente Elektroniklösungen. Um die Technik und ihre Anwendung mit konkreten Projekten weiter voranzutreiben, baut der FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik jetzt ein Innovationsnetzwerk 3D-Elektronik auf. Alle Interessierten sind herzlich eingeladen, Teil des Netzwerks zu werden – kommen Sie einfach zu unserem Workshop am Tag vor der FED-Konferenz 2018!
Das Ziel des Netzwerks 3D-Elektronik ist es, neuartige Verfahren und neue Produkte für die Elektronikbranche kooperativ zu entwickeln. Auf der neuen Plattform finden sich in der komplexen und dynamischen Welt der 3D-Elektronik die richtigen Partner für innovative Projekte. Kleine und mittelständische Unternehmen, Wissenschaft und Forschung arbeiten partnerschaftlich auf Augenhöhe zusammen.
Sie interessieren sich für dieses Netzwerk? Dann besuchen Sie doch einfach den Definitions-Workshop am 26. September 2018 von 10:00 bis 15:30 Uhr im Welcome Kongresshotel (Raum K 13) in Bamberg. Der FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik erläutert den Rahmen des Innovationsnetzwerks und diskutiert erste Ideen für konkrete Projektansätze. Im Anschluss kann jeder Teilnehmer entscheiden, ob er am Netzwerk partizipieren möchte.
Bitte melden Sie sich zeitnah per E-Mail an info@fed.de an. Die Plätze sind begrenzt und werden nach Eingang der Anmeldungen vergeben. Die Teilnahme an der Veranstaltung ist für Sie kostenlos. Eine Agenda sowie Steckbriefe der teilnehmenden Forschungseinrichtungen senden wir ihnen zu.
Über das Netzwerk 3D-Elektronik
Das Netzwerk 3D-Elektronik unterstützt seine Mitglieder bei kooperativen Entwicklungs- und Forschungsprojekten und bietet die ideale Plattform für den Erfahrungsaustausch sowie der Suche nach Experten und Lösungspartnern.
Für das Netzwerk konnten bereits zahlreiche Forschungseinrichtungen und Institute mit unterschiedlichsten Forschungsschwerpunkten gewonnen werden, so unter anderen Fraunhofer IZM (Berlin), IAPT (Hamburg) und IKTS (Dresden).
Das Bundesministerium für Wirtschaft stellt im Rahmen des Zentralen Mittelstandsprogramms (ZIM) Entwicklungszuschüsse von 40 bis 60 Prozent zur Verfügung. Firmen können so schneller mithilfe staatlicher Förderung und gemeinsam mit wissenschaftlichen Einrichtungen ihre Projektideen umsetzen.
Für ein professionelles Netzwerkmanagement und weitreichende Unterstützung bei der Antragsstellung von geförderten Projekten sorgen die Spezialisten von JÖIN – Jöckel Innovation Consulting GmbH.
Für Ihre Fragen (z. B. zum Netzwerkvorhaben, ZIM-Förderung etc.) stehen Ihnen Dr. Christian Struve (Netzwerkmanagement, c.struve@joein.de, Tel. 06151 66718717), Hanno Platz (Leiter FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik, h.platz@ged-pcb-mcm.de, Tel. 02247 921911) und Christoph Bornhorn (c.bornhorn@fed.de, Tel. 030 340 603060) zur Verfügung.
Der FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik freut sich, Sie am 26. September in Bamberg begrüßen zu dürfen.
GED setzt auf 3D-Elektronik: Möchten Sie von unserem Know-how, unseren Erfahrungen und unseren Services in diesem Bereich profitieren? Sprechen Sie mit uns über Ihre Anforderungen!
Workshop FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik: Neue Arbeitsfelder bestimmt, Kooperationsnetzwerk geplant
Der FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik hat am 12. März 2018 in einem offenen Workshop in Nürnberg seine Arbeitsschwerpunkte neu bestimmt. Der Vorsitzende des Arbeitskreises, GED-Geschäftsführer Hanno Platz, begrüßte in den Räumen der SEMIKRON Elektronik GmbH & Co. KG mehr als 25 Teilnehmer. In dem auch für Nicht-Mitglieder geöffneten Workshop diskutierten sie aktuelle Herausforderungen zur Systemintegration mit 3D-Elektronik.
In ihrer Einführung erläuterten Hanno Platz und Michael Matthes, stellvertretender Vorsitzender des Arbeitskreises, die Technologietreiber wie Elektromobilität, Industrie 4.0 und Medizintechnik sowie die Chancen und den Nutzen der 3D-Elektronik zur heterogenen Integration in der Mikroelektronik. Ziel des Arbeitskreises sei es, Wissen zur 3D-Elektronik zu sammeln und zu verteilen und den beteiligten Unternehmen eine Plattform zum Networking und für gemeinsame Projekte zu bieten. Darüber hinaus ist geplant, Schulungen zu entwickeln und in Normungs- und Standardisierungsgremien der Leiterplatten- und Elektronikindustrie mitzuarbeiten. Mitglieder des Arbeitskreises berichteten anschließend über die bisherigen Aktivitäten in den Bereichen Embbeded, Low Temperature Cofired Ceramics (LTCC), 3D Chip Scale Package, 3D-Druck, flexible/starrflexible Leiterplatten sowie 3D-Moulded Interconnect Devices (MID).
In der Nachmittags-Session erörterten und definierten die Teilnehmer die zukünftigen Fokusthemen des Arbeitskreises. Dabei kristallisierten sich vier Bereiche heraus: 3D-Druck/MID, Hybrid-Keramik, Flex-Starrflex sowie Embedded Technology. Aus diesen Gebieten wurde eine Reihe von aktuellen Fragestellungen diskutiert, denen sich der Arbeitskreis in Zukunft widmen wird.
Netzwerk ins Auge gefasst
Abschließend berichtete Christoph Bornhorn, Geschäftsführer des FED, über die Überlegungen zur Gründung eines Kooperationsnetzwerkes 3D-Elektronik, aus dem staatlich geförderte FuE-Projekte hervorgehen sollen. Er hob hervor, dass in diesem Rahmen nicht nur Projekte von Unternehmen oder Forschungseinrichtungen, sondern auch das Netzwerkmanagement gefördert würde. Dadurch verringere sich der administrative Aufwand erheblich. Momentan werde ein Querschnittsthema für dieses Netzwerk definiert.
Möchten Sie mehr über den FED-Arbeitskreis 3D-Elektronik erfahren? Informieren Sie sich auf der Webseite des Arbeitskreises!
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