3D-MID-Technologie

3D-MID-TECHNOLOGIE

3D-MID steht für Molded Interconnect Device. Die MID-Technologie ermöglicht es, dreidimensionale Kunststoffteile als Schaltungsträger für elektronische oder mechatronische Baugruppen zu verwenden. Neben mehr Freiheiten in der Gestaltung sind Kostenvorteile und eine höhere Funktionsdichte mögliche Vorteile dieser Technologie gegenüber herkömmlichen Verfahren. TEPROSA bietet Ihnen als Komplettanbieter entlang der 3D-MID-Fertigungskette Dienstleistungen zu jedem einzelnen Prozessschritt an.

Hier finden Sie eine kurze Übersicht zu unseren Möglichkeiten:

PROJEKT- & LIEFERANTENMANAGEMENT

TEPROSA bietet Ihnen als Entwickler und Dienstleister alles aus einer Hand. Vom ersten Entwurf über die Erstellung eines Prototyps bis zur Serienproduktion übernehmen wir auf Ihren Wunsch das gesamte Projekt- und Lieferantenmanagement der 3D-MID-Fertigungskette.

Rotor des 3D-MID-Copters
Der MIDCopter zeigt die Möglichkeiten dreidimensionaler Schaltungtsräger.
3DMID Sensorknoten auf Hand
Solarbetriebener 24-GHz-RFID-Sensorknoten
TEPROSA-LOGO auf 3D-MID
Durch die Gestaltungsfreiheit der MID-Technologie lassen sich Funktionen integrieren - hier z.B. die Batterieaufnahme.
Tisch mit Laptop
TEPROSA übernimmt als Komplettanbieter das Projekt- und Lieferantenmanagement.
Elektrische Bauteile auf MIDCopter
Auf dem MIDCopter sind über 70 Bauteile bestückt.
Rotor des 3D-MID-Copters
3DMID Sensorknoten auf Hand
TEPROSA-LOGO auf 3D-MID
Tisch mit Laptop
Elektrische Bauteile auf MIDCopter

SPRITZGUSS  / GRUNDKÖRPER

Mit unseren starken Partnern können wir Ihnen die Herstellung der 3D-MID-Grundkörper anbieten. Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl des Kunststoffgranulats, des geeigneten Verfahrens und übernehmen für Sie die Beschaffung. Eine Auswahl der gängigen LDS-Kunststoffgranulate haben wir immer auf Lager, so dass wir umgehend mit Ihrem Projekt starten können.

Auch für die Herstellung eines Spritzgusswerkzeugs haben wir kompetente Ansprechpartner die bereits langjährige Erfahrung im Bereich MID vorweisen können.

LDS (LASER-DIREKT-STRUKTURIERUNG)

Durch die Laser-Direkt-Strukturierung werden spezielle Additive im Kunststoff freigelegt, die anschließend metallisiert werden können. Das von LPKF entwickelte LDS-Verfahren gehört aufgrund seiner Vielseitigkeit zu den am häufigsten zur Herstellung von dreidimensionalen Schaltungsträgern verwendeten Verfahren.

  • Parameterfindung
  • Machbarkeitsuntersuchung
  • Serienfertigung

Mehr Informationen zur Laser-Direkt-Strukturierung und unseren Möglichkeiten im LPKF-LDS-Verfahren erhalten Sie hier…

LASER-RESIST-VERFAHREN

Beim Subtraktiv-Verfahren werden die Bauteile zuerst vollflächig metallisiert und dann nur an den Stellen, an denen keine Metallisierung benötigt wird, geöffnet. Dazu kann die Metallschicht entweder direkt durch den Laser entfernt oder für ein anschließendes Ätzverfahren geöffnet werden. Vorteile bietet das Subtraktiv-Verfahren unter anderem für Anwendungen mit großen Metallisierungsflächen. Hier kann die Fertigung unter Umständen deutlich günstiger sein als mit dem LDS-Verfahren.

  • Parameterfindung
  • Machbarkeitsuntersuchung
  • Serienfertigung
TEPROSA Sensorknoten 3D-MID Technologie
3D-MID Sensorknoten - gefertigt von TEPROSA für die Universität Hannover.
Bestückung eines dreidimensionalen Schaltungsträgers (3D-MID) bei TEPROSA
Bestückung eines dreidimensionalen Schaltungsträgers (3D-MID) bei TEPROSA
Laseranlage LPKF Microline zur Herstellung von 3D-MID.
Einrichtung eines 3D-MID-Bauteils zur Laserdirektstruturierung.
Laserdirektstrukturierung als Teilschritt der 3D-MID-Herstellung.
Laserstrukturierter 3D-MID-Demonstrator "Touch-LED"
Herstellung eines Prototypenfixtures für das Subtraktiv-Verfahren.
Fertigung eines Prototypen-Fixture für ein 3D-MID im Subtraktiv-Verfahren.
TEPROSA Sensorknoten 3D-MID Technologie
Bestückung eines dreidimensionalen Schaltungsträgers (3D-MID) bei TEPROSA
Laseranlage LPKF Microline zur Herstellung von 3D-MID.
Laserdirektstrukturierung als Teilschritt der 3D-MID-Herstellung.
Herstellung eines Prototypenfixtures für das Subtraktiv-Verfahren.

METALLISIERUNG

Probemetallisierungen, Prozessevaluierung und Vorversuche zur Metallisierung führt TEPROSA im eigenen Haus durch. Für die Metallisierung von Serien im größeren Maßstab haben wir kompetente Partner.

  • Chemisch Kupfer, Nickel, Gold
  • Galvanisch Kupfer
  • Flash Gold
  • Plating-on-Plastic

AVT/ BESTÜCKUNG

Die Anwendungsmöglichkeiten der 3D-MID-Technologie sind vielfältig. Ist eine Bestückung mit elektronischen Bauteilen nach der Metallisierung gewünscht, kann TEPROSA diese für kleine Stückzahlen selbst übernehmen. Für größere Serien stehen uns mehrere Partnerfirmen zur Verfügung, die bereits langjährige Erfahrung im 3D-Bereich vorweisen können.

  • 3D-Bestückung (pick & place)
  • Dampfphasenlöten (vapor phase soldering)
  • Leitkleben (conductive adhesive bonding)
  • Al-Drahtbonden (aluminum wire bonding)
  • Flip-Chip Prozess (flip chip process)

TESTEN & PRÜFEN

Prüfverfahren zur Qualifizierung und Validierung Ihres Bauteils runden unser Angebot im MID-Bereich ab. Im eigenen Prüflabor erhalten wir wertvolle Erkenntnisse über das Verhalten der Produkte unter realen Einsatzbedingungen und können diese in die Fertigung einfließen lassen. Zum Bereich Testen & Prüfen…

Manuelle Bestückung des 3D-MID Copters bei TEPROSA
Manuelle Bestückung des 3D-MID Copters bei TEPROSA.
Becherglasmetallisierung
Becherglasmetallisierung für erste Anspringstests
Mit Bauteilen bestückte Rückseite des MIDCopters
Die bestückte Rückseite des MIDCopters.
Bauteilhalterung des MIDCopters für die Bestückung
Der MIDCopter muss aufwendig von vielen Seiten bestückt werden.
Testaufbau am 3D-MID
Auch das Drahtbondeverfahren lässt sich im Rahmen der 3D-MID-Technologie verwenden.
LDS-Bauteil in Halterung eingespannt
Wire-Pull-Test an einem dreidimensionalen Schaltungsträger.
Manuelle Bestückung des 3D-MID Copters bei TEPROSA
Becherglasmetallisierung
Mit Bauteilen bestückte Rückseite des MIDCopters
Bauteilhalterung des MIDCopters für die Bestückung
Testaufbau am 3D-MID
LDS-Bauteil in Halterung eingespannt

Häufige Fragen zur MID-Technologie

 

Zum Prozess

1. Was ist ein 3D-MID?
a. Ein 3D-MID ist ein dreidimensionaler Schaltungsträger. MID steht für Molded Interconnected Device.

2. Was bedeutet Molded Interconnected Device?
a. Molded (deutsch: spritzgegossen) Interconnected Devices sind spritzgegossene dreidimensionale Schaltungsträger, die im Gegenteil zur klassischen Leiterplatte Kunststoff als Basismaterial verwenden und aufgrund Ihrer Dreidimensionalität über einen großen Gestaltungsspielraum verfügen.

3. Was bedeutet Laserdirektstrukturierung?
a. Das Verfahren der Laserdirektstrukturierung (LPKF-LDS-Verfahren) ist ein Herstellungsverfahren für 3D-MIDs. Es wurde von der Firma LPKF Laser & Electronics AG entwickelt.

4. Wie funktioniert das LPKF-LDS-Verfahren?
a. Beim LDS-Prozess werden metallische Additive in speziellen Kunststoffen mit dem Laser „freigelegt“, so dass sich im Metallisierungsschritt Metallpartikel an die Additive anhaften können. Auf diese Art und Weise erhält man eine leitfähige Struktur auf dem Kunststoffkörper.

5. Welche Kunststoffe sind geeignet?
a. Die Firma LPKF gibt regelmäßig eine Liste der zugelassenen LDS-Kunststoffe heraus. Die Liste finden Sie hier.

6. Wie temperaturbeständig sind die Kunststoffe?
a. Hochleistungskunststoffe wie PEEK, PPA oder LCP besitzen eine hohe Wärmeformbeständigkeit und sind daher für bleifreie Reflow-Lötprozesse geeignet.

7. Wie chemikalienbeständig sind die Kunststoffe?
a. Es existieren verschiedene Hochleistungskunststoffe mit verschiedenen chemikalienbeständigen Eigenschaften. Wir beraten Sie gerne.

8. Wie wähle ich den richtigen Kunststoff aus?
a. Wir beraten Sie gerne.

9. Was ist das LDS-Additiv?
a. Das LDS-Additiv wird den für 3D-MID zugelassenen Kunststoffen beigemischt und ermöglicht die dauerhafte Verbindung von Kunststoffkörper und leitfähiger Metallschicht.

10. Welche Fertigungsverfahren bietet TEPROSA an?
a. Laserdirektstrukturierung (LDS-Verfahren)
b. Laser-Resist-Verfahren
c. Bestückung von 3D-MIDs

11. Wie können Prototypen gefertigt werden?
a. 3D-Druck
b. Prototypenwerkzeug
c. Gefräste Prototypen
d. Beistellung der Grundkörper durch den Kunden (vorhandenes Werkzeug)

12. Welche Schichtdicken können bei der Metallisierung erreicht werden?
a. Standard: Kupfer 7-13µm, Nickel 4-8µm, Gold 0,05-0,1µm
b. Max (chemische Metallisierung): Kupfer 12-15µm, Nickel 7-11µm, Gold 0,1-0,15µm
c. Max (galvanische Metallisierung): Auf Anfrage; hier ist vieles möglich

13. Gibt es neben Kupfer, Nickel, Gold noch andere Metallisierungsoptionen?
a. Ja. Es sind verschiedene anderen Schichten möglich. Wir beraten Sie gerne.

14. Kann man ein 3D-MID mit elektronischen Bauelementen bestücken?
a. Ja. TEPROSA bietet die Bestückung von 3D-MIDs an.

15. Welche Verbindungsmöglichkeiten (AVT) gibt es?
a. Löten
b. Drahtbonden
c. Federkontakte
d. Leitgummi (conductive rubber)

16. Kann man auf einem 3D-MID drahtbonden?
a. Ja. Wenn nötig, lässt sich die Oberfläche der Metallisierung speziell dafür vorbereiten.

17. Ich habe keine CAD-Daten. Kann TEPROSA die Datenerstellung übernehmen?
a. Ja. Gerne übernehmen wir die Erstellung der 3D-Daten für Sie.

Zum Ablauf der Bestellung

8. Wie lange dauert die Bearbeitung meines Auftrags?
a. Die normale Bearbeitungsdauer für Ihren Auftrag liegt bei ca. 4-6 Arbeitswochen. Wie schnell wir Ihren Auftrag fertigstellen können, hängt dabei natürlich von Ihrem Auftragsvolumen ab.

9. Ist eine Expressbearbeitung möglich?
a. Für manche Aufträge ja. Ob wir Ihren Auftrag im Expressverfahren bearbeiten können, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Bitte Fragen Sie Ihren Ansprechpartner bei Bedarf nach näheren Informationen.

1. Wie schnell können Prototypen gefertigt werden?
a. Seriennahe Prototypen können wir Ihnen innerhalb 2-4 Arbeitswochen zur Verfügung stellen.

2. Welches Datenformat wird für 3D-MIDs benötigt?
a. STEP oder IGES. Im Idealfall schicken Sie uns den Körper als Volumenmodell („Solid“) und die Metallisierung als Flächenmodell („surfaces“) in 2 getrennten Dateien. Alternativ können wir aber auch andere Austauschformate und sogar native Datenformate einlesen.

3. Wie wird mit der Datensicherheit verfahren?
a. Wir garantieren Ihnen die Sicherheit Ihrer Daten. Wenn gewünscht, schließen wir gerne eine entsprechende Geheimhaltungsvereinbarung mit Ihnen ab. Selbstverständlich sind auch alle unserer Unterlieferanten und unserer Mitarbeiter schriftlich zu Geheimhaltung Ihrer Daten verpflichtet.

4. Wie groß kann eine Datei für die Online-Anfrage sein?
a. Über unser Online-Anfrageformular können Dateien bis 20Mb hochgeladen werden.

5. Gibt es einen Mindestbestellwert bei TEPROSA?
a. Ja. Unser Mindestbestellwert liegt bei 65,00 EUR.

6. Kann ich einen Artikel erneut bestellen?
a. Selbstverständlich. Alle Fertigungsdaten werden in unserem System hinterlegt und sind jederzeit erneut abrufbar.

Zur Qualität

1. Was ist der technologische Mehrbedarf?
a. Wir planen für die Fertigung von 3D-MID 10-20% mehr Grundkörper ein, um eventuelle Ausschüsse in den verschiedenen Fertigungsprozessen kompensieren und Ihnen die gewünschte Bestellmenge liefern zu können.

2. Welche Erfahrungen gibt es mit der Zuverlässigkeit von 3D-MIDs?
a. …

3. Wie erfolgt die Qualitätskontrolle?
a. Bei TEPROSA findet für 3D-MIDs nach jedem Fertigungsschritt eine Zwischenkontrolle und direkt vor dem Versand an den Kunden eine Endkontrolle der Teile statt. So garantieren wir, dass Sie ausschließlich Ihren Anforderungen entsprechende Teile erhalten.

4. Erhalte ich ein Schichtdickenprotokoll?
a. Ja.

5. Können die gefertigten 3D-MIDs einem Umwelttest unterzogen werden?
a. Ja. Wir können Ihnen verschiedenen Zuverlässigkeitsuntersuchungen direkt in unserem hauseigenen Prüflabor anbieten. Unsere Mitarbeiter besitzen die notwendige Erfahrung hinsichtlich der Besonderheiten von 3D-MIDs.

6. Wie erfolgt der Umgang mit Reklamationen?
a. Interne und externe Reklamationen bzw. Fehlermeldungen bearbeiten wir nach dem 8D-Verfahren. Den 8D-Report übergeben wir Ihnen nach Abschluss der Reklamation gerne.

Teprosa – technology + Engineering

Paul-Ecke-Str. 6
39114 Magdeburg
Deutschland

Tel 0391 598184 70
anfrage@teprosa.de

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