EPP 5-6.2020
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BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Das Bild veranschaulicht die<br />
Flexibilität des Bauteilträgers<br />
bei dem die Komponenten<br />
auf unterschiedlichen Flächen<br />
bestückt sind.<br />
Foto: Harting<br />
Damit dieses Material elektrische Leiterbahnen aufnehmen kann,<br />
werden die Additive im Kunststoff durch eine Laserdirektstrukturierung<br />
(LDS) „aktiviert“. Dabei beschreibt der Laserstrahl die für die<br />
Leiterbahnen vorgesehenen Flächen und es entsteht eine mikroraue<br />
Struktur. Die freigesetzten Metallpartikel bilden die Kerne für<br />
die anschließende chemische Metallisierung. Auf diese Weise werden<br />
auf dem dreidimensionalen Grundkörper elektrische Leiterbahnen<br />
aufgebracht. Der verwendete Kunststoff verfügt über eine hohe<br />
Wärmebeständigkeit und lässt sich somit im Reflow-Ofen löten.<br />
Das Unternehmen setzt die gesamte 3D-MID-Prozesskette seit<br />
über 10 Jahren von der Projektidee bis zum bestückten Serienprodukt<br />
im eigenen Haus um. Die Technologie wird für Anwendungen<br />
u.a. in der Medizintechnik, in der Industrie- und Unterhaltungselektronik<br />
bis hin zu sicherheitsrelevanten Bauteilen in der Automobilindustrie<br />
eingesetzt. Der Geschäftsbereich 3D-MID ist der größte Anbieter<br />
von 3D-MID-Komponenten außerhalb Asiens. Der mit diesem<br />
Verfahren entwickelte Bauteil-Träger ist flexibel für unterschiedliche<br />
Anwendungen einsetzbar. So kann er mit mehreren Sensoren bestückt<br />
werden, die z. B. für eine Messung in drei Achsen (X, Y, Z) in<br />
drei Richtungen ausgerichtet werden. Die Bauteile können gleichzeitig<br />
auf zwei parallele Flächen auf der Vorder- und der Rückseite, sowie<br />
auf der Stirnfläche aufgebracht werden. Für den Bauteil-Träger<br />
wurde ein Patent angemeldet.<br />
Der Bauteil-Träger spart zwei Drittel<br />
der Kosten ein<br />
Elektronische Bauteile, wie LEDs, ICs, Fotodioden und Sensoren<br />
werden vom Unternehmen direkt auf den Bauteil-Träger automatisch<br />
bestückt. Die Gesamtkosten für den Bauteil-Träger sind im Vergleich<br />
zu Flex-Leiterplatten-Lösungen um zwei Drittel geringer. Der<br />
Kostenvorteil ergibt sich durch den Wegfall des oft komplexen Handlings<br />
flexibler Leiterplatten wie bestücken, kleben und montieren.<br />
Das Verfahren ist selbst bei kleinen Stückzahlen im Vorteil, da der<br />
Bauteil-Träger unverändert für unterschiedliche Anwendungen genutzt<br />
werden kann und keine Kosten für ein neues Spritzgusswerkzeug<br />
entstehen. Im Vergleich zu Flex-Leiterplatten werden auch eine<br />
präzisere Positionierung der Bauteile und eine größere Wiederholgenauigkeit<br />
erreicht.<br />
Das Unternehmen nennt als weiteren Vorteil des Bauteil-Trägers die<br />
geringe Projektlaufzeit bis zur Auslieferung fertiger Komponenten.<br />
Da der Kunststoffträger unverändert bleibt, reichen Vorgaben zur<br />
Platzierung der Elektronikbauteile. Die Experten für 3D-MID erstellen<br />
daraus einen fertigungsoptimierten Layoutvorschlag. Für die Anpassung<br />
der elektrischen Leiterbahnen an die jeweilige Anwendung<br />
reicht eine Anpassung des Laserprogramms aus. Die Auslieferung<br />
der ersten Muster aus der Fertigung ist nach Freigabe durch den<br />
Kunden und der Anlieferung der Komponenten innerhalb von zwei<br />
bis drei Wochen möglich – falls nötig auch schneller.<br />
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<strong>EPP</strong> Mai/Juni 2020 49