3D-Elektronik: Neue Plattform für die Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie

3D-Elektronik: Neue Plattform für die Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie

csm content 400x300 fed forum 2d2f832ca4Der 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! 

 

FED etabliert neues Technologie-Netzwerk zur 3D-Elektronik

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.

 

FED Arbeitskreis 3D Elektronik Mai 2018 Grafik 1

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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