Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D MID e.V.
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Räumliche Schaltungsträger erleben eine dynamische Entwicklung, sodass der entstandene Begriff Molded Interconnect Devices (MID) während des MID Kongress 2010 zu Mechatronic Integrated Devices umbenannt wurde. Der ursprüngliche Begriff spiegelte die Integration mechanischer und elektrischer Funktionen in spritzgegossene dreidimensionale Grundkörper wider. In diesem Bereich finden die verschiedenen MID-Technologien bereits vielfältige Anwendungen in Serienprodukten, vor allem als Antennen in mobilen Geräten wie Smartphones und Tablets, mechatronischen Modulen in Kraftfahrzeugen und medizinischen Geräten. Demgegenüber steht die Möglichkeit durch eine Vielzahl neuer Beschichtungs- und Druckverfahren nahezu alle Arten von Trägermaterialien (z. B. Duro- und Thermoplaste, Keramiken und Metallkerne) mit einer größeren Auswahl an Funktionen zu versehen. Neben mechanischen, elektrischen, thermischen, optischen und lichttechnischen können auch sensorische und aktorische Funktionen auf räumlichen Oberflächen realisiert werden. Die Idee der cyberphysikalischen Objekte, die kleine, intelligente und kommunikative mechatronische Module sind, lässt sich mit MID-Fertigungstechnologien ideal realisieren.

Das Ziel der Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. ist es, die MID-Technologien zu fördern und weiterzuentwickeln. Durch industrielle Gemeinschaftsforschung und zielstrebigen Wissenstransfer zu unseren Mitgliedern werden die Technologien stetig weiterentwickelt. Der zweijährlich stattfindende MID Kongress und die Messepräsenzen dienen zur Vermarktung der MID-Technologien. Die Vernetzung der Mitglieder untereinander fördert die Wettbewerbsfähigkeit durch umfassende Kooperationen und Austausch.

Die Gründungsversammlung des Vereins fand 1992 mit acht Gründungsmitgliedern statt. Seitdem ist die Forschungsvereinigung stetig gewachsen und stellt heute mit ca. 100 Mitgliedern – Industriefirmen und Forschungseinrichtungen – das weltweit größte Netzwerk im Bereich mechatronisch integrierter Baugruppen dar. Seit 1996 sind wir ordentliches Mitglied in der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) mit stetig steigenden Fördermitteln, die sich aktuell auf ca. 1,8 Millionen Euro belaufen (Stand 02/2020). Neben dem seit 1994 bestehenden internationalen MID Kongress wurden weitere Events und Beteiligungen ins Leben gerufen. Dazu zählen die Netzwerkveranstaltung MID Summit, zahlreiche Workshops und Arbeitsgruppen, Einzelstände auf LOPEC, Rapid.Tech 3D und SMT sowie ein ca. 120 m² großer Gemeinschaftsstand auf Elektronikleitmessen.

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Unsere Aufgaben und Ziele

Die Hauptziele des Vereins liegen in der Vermarktung, Förderung und Weiterentwicklung der MID-Technologie. Dadurch wird die Marktposition unserer Mitgliedsunternehmen nachhaltig gestärkt und innovative Produkte und Prozesse ermöglicht. Diese Ziele sollen insbesondere durch die Abdeckung folgender Aufgabengebiete erreicht werden:

 

  • Forum zum Erfahrungsaustausch
  • Wettbewerbsneutrale Zusammenarbeit zur Gemeinschaftsforschung
  • Gemeinsames Sprachrohr zur Meinungsbildung
  • Kristallisationspunkt für die 3D-MID-Technologie
  • Realisierung von 3D-MID-Projekten

 

Die von den Forscher:innengruppen erarbeiteten Ergebnisse werden den Mitgliedern der Forschungsvereinigung vorab präsentiert und anschließend in geeigneter Weise veröffentlicht.

Die Organe des 3-D MID e. V.

  • Die Mitgliederversammlung
  • Der Vorstand: Prof. Jörg Franke (Vorsitzender), Dr. Christian Goth (stv.), Dr. Andreas Pojtinger (stv.)
  • Der Forschungsbeirat: 20 Personen der Mitglieder aus Industrie und Forschung
  • Die Geschäftsführung

 

Eine Übersicht aller Personen finden Sie hier.

Vorstandsvorsitzender Prof. Dr. Franke hält die Eröffnungsrede beim 2. MID Summit 2021

1994 entstand der Begriff MID als Molded Interconnect Devices und repräsentierte die Produkte des Zweikomponentenspritzguss– und Heißprägeprozesses. Der im Jahr 2000 von der LPKF Laser & Electronics AG patentierte Laser-Direkt-Strukturierungsprozess (LDS) findet bis heute Anwendung in zahlreichen Serienprodukten. Durch weitere Technologien zur Funktionalisierung dreidimensionaler Grundkörper fand 2010 eine Erweiterung des Begriffs MID zu Mechatronic Integrated Devices statt. Durch die innovativen Plasma-, Druck- und laserbasierten Verfahren können eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen auf eine uneingeschränkte Substratauswahl aufgebracht werden. MID-Technologien kommen heute insbesondere im Automobilbau, der Industrieautomatisierung, der Medizintechnik, der Hausgeräteindustrie, der Telekommunikationstechnik, in der Mess- und Analysetechnik sowie in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz.

Vollständig additiv in einer Maschine hergestellte Eieruhr

MID-Technologien

Zweikomponentenspritzguss

+ Hohe Gestaltungsfreiheit

+ Kurze Prozesskette

– Werkzeug notwendig

– Strukturierung im Spritzguss

 

Heißprägen

+ Keine chemische Metallisierung notwendig

+ Einfache und kurze Prozesskette

+ Vielzahl an Thermoplasten verarbeitbar

– Eingeschränkte Gestaltungsfreiheit

– Strukturierung durch Prägen

 

Laser-Direkt-Strukturierung

+ Hohe Flexibilität

+ Feinstrukturierung möglich

+ Hohe Materialvielfalt

+ Prototyping-Möglichkeiten

– Materialkosten

– Restriktionen in der Gestaltung

Funktionale Drucktechnologien (Inkjet- und aerosolbasierte Verfahren)

+ Hohe Flexibilität

+ Sehr feine Leiterbahnen möglich

+ Hohe Materialvielfalt

+ Wenige Prozessschritte

– Kompatibilität mit Aufbau- und Verbindungstechnik

 

Kaltaktive, nichtthermische Plasmabeschichtung

+ Breite Materialauswahl

+ Keine Nachbehandlung notwendig

+ Keine Limitierung hinsichtlich Beschichtungsbreite

– Höherer elektrischer Widerstand

– Maskierung für feine Strukturen notwendig

Thermische Plasmabeschichtung

+ Große Auswahl an Substrat und Beschichtungswerkstoffen

+ Generierung von Leiterzügen mit hoher Leitfähigkeit

+ Keine Nachbehandlung notwendig

– Für selektiven Auftrag werden Masken benötigt

– Kleines Prozessfenster für temperatursensible Substratmaterialien

 

Selektives Laserschmelzen (SLS)

+ Vollständig additiver Prozess

+ Große Materialauswahl

+ Große Gestaltungsfreiheiten

– Lange Prozesszeiten

– Oberflächenqualität

Öffentliche Mittel des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) stellt das BMWi aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages jährlich Gelder in Höhe von aktuell rund 180 Millionen Euro zur Verfügung, wovon der 3-D MID e. V. jährlich ca. 1,8 Millionen Euro betreut. Genutzt werden diese Mittel für vorwettbewerbliche Gemeinschaftsforschung. Die Abwicklung der IGF-Projekte basiert auf einer Kooperation der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) und einer themenspezifischen Forschungsvereinigung, welche Mitglied in der AiF ist.

Relevante Themen in der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)

Die Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. übernimmt in der industriellen Gemeinschaftsforschung alle Forschungsthemen zur Funktionalisierung von dreidimensionalen Substraten. Darüber hinaus wird auch Forschung zur additiven Herstellung von räumlichen Baugruppen gerne angenommen. Zunehmender Fokus wird auf integrierte Produktionsprozesse gelegt, um mechatronisch integrierte Produkte direkt in einer Anlage herstellen zu können und so ein hochfunktionales miniaturisiertes System zu erhalten.

Wichtige Kriterien für AiF-IGF-Forschungsvorhaben

Die Laufzeit der Forschungsvorhaben beträgt üblicherweise zwei Jahre. Dabei setzt sich der Projektbegleitende Ausschuss aus ca. zehn Unternehmen zusammen. Weitere wichtige Voraussetzungen sind:

 

  • Vorwettbewerbliche, industrienahe Forschung
  • Förderung von max. 250.000 € pro Forschungseinrichtung
  • Steuerung und Initiierung des Vorhabens durch die Unternehmen im Projektbegleitenden Ausschuss
  • Antragserstellung und Projektbearbeitung durch die Forschungseinrichtung in deutscher Sprache

Der Internationale MID Kongress ist ein von der Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. organisierter und durchgeführter wissenschaftlicher Fachkongress, der sich mit aktuellen Themen zu MID-Technologien befasst. An der alle zwei Jahre in verschiedenen Städten durchgeführten Veranstaltung mit wissenschaftlichen Veröffentlichungen nehmen ca. 200 Personen aus Industrie und Wissenschaft teil.

Der zweitägige Kongress wurde zum ersten Mal 1994 ausgerichtet und fand mittlerweile zum 14. Mal statt (2020). Für jeden Kongress ist über den Verein ein entsprechender Tagungsband mit sämtlichen Informationen erhältlich.

Die Industrieausstellung

Am Kongress teilnehmende Unternehmen haben die Möglichkeit, sich vor Ort zu präsentieren und so auf sich aufmerksam zu machen. Interessenten haben die Wahl zwischen einem exklusiven Messestand, einer Tabletop- oder einer Posterpräsentation.

Der MID-Förderpreis

Seit 1998 wird auf dem Internationalen MID Kongress der MID-Förderpreis verliehen. In diesem Rahmen zeichnet die Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. wissenschaftliche Arbeiten aus, die sich durch Innovationen in der technologischen Weiterentwicklung mechatronisch integrierter Baugruppen verdient gemacht haben.

Technical Tour

Zum Abschluss des Kongresses findet eine sogenannte Technical Tour statt, die einer begrenzten Teilnehmer:innenzahl gegen Gebühr offensteht. Im Rahmen dieser geführten Exkursion wird ein in der jeweiligen Region ansässiges Unternehmen besucht, welches sich durch die Arbeit mit innovativen Technologien auszeichnet.

electronica – Weltleitmesse und Konferenz der Elektronik

Auf der international renommierten Fachmesse electronica in München präsentiert sich die Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. gemeinsam mit Mitgliedern auf einem ca. 120 m² großen Gemeinschaftsstand. Das offen gestaltete Standkonzept mit sechs Bildschirmen ermöglicht die Darstellung der gesamten Prozesskette zur Herstellung von mechatronisch integrierten Baugruppen.

Untermalt wird die Präsentation durch Schaukästen mit zahlreichen technischen Exponaten. Zusätzlich wird für das leibliche Wohl und Besprechungsmöglichkeiten gesorgt, um die entstehenden Kontakte direkt vor Ort vertiefen zu können. Die electronica ist die Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Elektronik und zählte 2018 über 3.100 Aussteller:innen aus 53 Ländern und mehr als 81.000 Besucher:innen.

LOPEC – die Fachmesse für gedruckte Elektronik

Seit 2017 ist die Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. alljährlich auf der Fachmesse LOPEC mit einem eigenen Stand vertreten um die Besucher:innen über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten räumlicher elektronischer Baugruppen, über ihre Mitglieder und deren Angebote sowie über aktuelle Forschungsprojekte im Bereich gedruckter Elektronik zu informieren. Mit ihren über 2.700 Besucher:innen aus mehr als 160 Ländern bietet die LOPEC hervorragende Möglichkeiten, neue Geschäftskontakte zu knüpfen.

Die erstmals 2019 durchgeführte und für alle zwei Jahre angesetzte Veranstaltung dient der Vernetzung der Mitglieder der Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. sowie externer Interessent:innen und bietet Einblicke in aktuelle Trends der MID-Technologien. Unsere Mitglieder erhalten hier die Möglichkeit, sich durch Messestände, Table-Top-Präsentationen und Vorträge zu präsentieren. Begleitet wird der als offene Ausstellung konzipierte Summit durch Fachvorträge und Führungen durch lokale Forschungslabors.

Workshops – am Puls der Zeit

Regelmäßig werden durch die Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. Workshops zu aktuell relevanten Themen durchgeführt, wie z. B. Normung, Design und Produktion und MID-Demonstratoren. Die Workshops stehen allen Mitgliedern offen.

Kooperationen – FED und OE-A

Um auch auf die Kompetenzen anderer Netzwerke zurückgreifen zu können, pflegen wir Kooperationen zu anderen Fachverbänden. Dazu zählen beispielsweise der Fachverband für Design, Leiterplatten- & Elektronikfertigung (FED) und die Organic and Printed Electronics Association (OE-A). Der Austausch findet durch gegenseitige Besuche auf den Veranstaltungen, durch Mitwirkung an den Kongressen und durch Zusammenarbeit in Arbeitskreisen statt. Zudem haben Vertreter der OE-A Sitze im Forschungsbeirat des 3-D MID e. V.

Über 100 Unternehmen und Forschungsinstitute haben sich für die Mitgliedschaft in der Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. entschieden. Somit haben sie Zugriff auf ein hochspezialisiertes Kompetenznetzwerk mit umfassenden Kenntnissen in den MID-Technologien.

 

Die Vorteile im Überblick:

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