4-2017

Aktuelles 3D-gedruckte

Aktuelles 3D-gedruckte Schaltkreise und mehr 154 Aussteller aus 17 Ländern zeigen auf der LOPEC in München, was die Zukunftstechnologie „gedruckte Elektronik“ zu bieten hat. Im Gegensatz zur konventionellen Elektronik werden die elektronischen Komponenten im Druckverfahren hergestellt Gedruckte Elektronik und 3D-Drucktechniken wachsen zusammen und ermöglichen neue Anwendungen. Der aktuelle Stand und das Potenzial dieser Technologie ist auch ein Thema auf der LOPEC, internationale Fachmesse und Kongress für gedruckte Elektronik, vom 13. bis 15. März 2018 auf dem Gelände der Messe München. Die gedruckte Elektronik befindet sich auf dem Weg in die dritte Dimension: Schaltkreise und vieles mehr sollen zukünftig nicht mehr nur auf Folien oder andere flache Träger gedruckt, sondern in dreidimensionale Objekte eingebettet werden. „3D-gedruckte Elektronik ist ein aufstrebender Markt“, betont Professor Dr. Takao Someya, Professor an der Universität Tokio und Mitglied im Scientific Board der LOPEC. „Mit neuen Drucktechniken lassen sich elektronische Funktionalitäten sowohl auf die Oberfläche von komplexen Bauteilen aufbringen als auch ins Innere integrieren.“ In seinem Keynote-Vortrag auf dem LOPEC Kongress 2018 wird Someya eine leitfähige Druckpaste aus einem Elastomer mit Nanosilberpartikeln vorstellen. Das Material ist bis auf das Fünffache dehnbar, ohne seine elektrischen Eigenschaften zu verlieren. Die japanischen Forscher haben damit schon elastische Druck- und Temperatursensoren hergestellt, die auf beliebig geformte Objekte und Textilien laminiert werden können. Anwendungen und Produkte gedruckter Elektronik aus dem 3D-Drucker LOPEC-Aussteller Neotech AMT hat Anlagen im Programm, die Leiterbahnen und andere elektrisch aktive Strukturen direkt auf dreidimensionale Bauteile drucken. Die Unterhaltungselektronik- und Automobilindustrie druckt mit der Technik zum Beispiel Antennen und Heizstrukturen auf geschwungene Kunststoffoberflächen. Integration von Elektronikelementen Mit Spannung blicken viele Branchen derzeit auch auf 3D-Drucker, die Objekte schichtweise aufbauen und dabei Elektronikelemente integrieren. Dank mehrerer Druckköpfe können sie verschiedene Kunststoffe oder sogar Metall mit Kunststoff oder mit Keramik kombinieren. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM haben herkömmliche und elektrisch leitfähige Kunststoffe gemeinsam verdruckt, um Leiterbahnen im Inneren von Plastikobjekten zu realisieren. Das OE-A Mitglied (Organic and Printed Electronics Association) ist ebenfalls auf der LOPEC vertreten. Eine Herausforderung im 3D-Multimaterialdruck ist die Härtung der verschiedenen Werkstoffe. So benötigen Druckpasten mit Metallpartikeln in der Regel eine Hochtemperaturbehandlung, um ihre elektrischen Eigenschaften auszubilden. LOPEC-Aussteller NovaCen- Dr. Tresky AG konzentriert sich auf Tischgeräte trix aus den USA hat eine Lösung entwickelt, bei der gepulstes Licht so kurz auf die gedruckte Metallstruktur einwirkt, dass selbst hitzeempfindliche Kunststoffe keinen Schaden erleiden. Revolutionäres Duett: 3D-Druck und gedruckte Elektronik Dezentral, individuell und kostengünstig – das sind die Vorteile des 3D-Drucks. Ersatzteile etwa sollen sich zukünftig auf Knopfdruck überall ausdrucken lassen, sogar im Weltraum. LOPEC-Aussteller Optomec aus den USA entwickelt im Auftrag der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA einen 3D-Drucker für die Fertigung von Elektronik im All. Aus der Luftfahrt ist die gedruckte Elektronik schon heute kaum noch wegzudenken. Mit modernen Drucktechniken hergestellte Sensoren, Leuchtdioden und andere Elemente werden bereits in Flugzeugen verbaut. „Bislang wurde aber nur zweidimensional auf flachen Trägern gedruckt. Mit dieser Limitierung ist jetzt Schluss“, betont Takao Someya. Elektronische Zusatz funktionen können zukünftig ohne großen Aufwand in alle möglichen Produkte integriert werden. Das Zusammenspiel von gedruckter Elektronik und dreidimensionalen Drucktechniken wird die industrielle Produktion branchenübergreifend revolutionieren. Die LOPEC 2018 gibt einen Ausblick auf die Elektronik von morgen. LOPEC www.lopec.com Die in Thalwil bei Zürich ansässige Dr. Tresky AG wird sich zukünftig wieder ihrem Kerngeschäft, den manuellen und halbautomatischen Die Bondern und Flip-Chip Bondern widmen. Das von Dr. Miroslav Tresky im Jahr 1980 gegründete Unternehmen war schon immer einer der Pioniere der Mikroelektronikindustrie und fertigte seit Anbeginn mit der sprichwörtlichen Schweizer Präzision manuelle Pickand Place-Systeme. Nach dem kontinuierlichen Ausbau der weltweiten Geschäftstätigkeit und einer damit einhergehenden Erhöhung der Produktionskapazitäten, hatte man im Jahr 2011 mit der Fertigung des vollautomatischen Die Bonders und Die Sorters T-6000, später mit dem T-8000 und T-6000L begonnen. „Dies war eine wichtige und spannende Erfahrung“, so Geschäftsführer Alex Tresky. Nach einiger Zeit stand jedoch die Frage im Raum, ob es sinnvoll sei, diesen Weg weiter zu gehen, denn sowohl die Voraussetzungen für die Montage als auch die Vermarktung der Produktgruppen unterscheiden sich signifikant. Als Konsequenz dieser Überlegungen verkaufte man nun die Rechte für die Automaten an die deutsche Niederlassung Tresky GmbH. Die Dr. Tresky AG steckt fortan ihren gesammelten Erfahrungsschatz in die Weiterentwicklung der Tischgeräte (aktuell T-4909, T-3002-M, T-3000-FC3& T-3002-FC3) und wird gewohnt kompetent die Anwender betreuen, welche hauptsächlich aus Forschungsinstituten, im Prototypenbau und KMI-Fertigungen kommen. Wirtschaftlich agieren die beiden Unternehmen zukünftig eigenständig. productronica, Halle B2 Stand 324 Dr. Tresky AG www.tresky.com 14 4/2017

TQ-Leiterplatten-Designer nach FED und IPC zertifiziert TQ-Group www.tq-group.com TQ-Leiterplatten-Designer Benjamin Ullrich hat eine umfassende Weiterbildung beim Fachverband Elektronik-Design (FED) und der weltweiten Handels- und Standardisierungsorganisation IPC abgeschlossen und zählt nun zu einem Aktuelles TQ-Leiterplatten-Designer Benjamin Ullrich mit dem FED- und IPC-Zertifikat exklusiven Kreis: Bislang gibt es insgesamt nur 18 Absolventen, die den Titel „Zertifizierter Elektronik-Designer ZED“ nach erfolgreichem Abschluss aller ZED Level I bis IV erreicht haben. Der „Zertifizierte Elektronik-Designer ZED“ ist eine Qualifikation von Leiterplattendesignern nach einheitlichen Vorschriften auf der Grundlage der IPC-Richtlinien. Das Schulungskonzept besteht aus einem berufsbegleitenden Training und vier aufeinander aufbauenden Modulen. TQ-Leiterplatten-Designer Benjamin Ullrich hat das Programm erfolgreich absolviert und wurde sowohl vom FED als auch vom IPC zertifiziert. Die Zertifikate bescheinigen den Absolventen ein fachliches Breiten- und Spezialwissen im Design von Leiterplatten und elektronischen Baugruppen. Die Schulungsinhalte basieren dabei auf gegenwärtigen und zukünftigen technologischen Herausforderungen. Die Elektronikentwicklung inklusive Layout-Entwicklung, ist einer der Stützpfeiler der TQ: „Wir bieten unseren Kunden ein Komplettangebot – von der Idee bis zur Serienreife und darüber hinaus. In der Entwicklungsphase fallen essenzielle Entscheidungen zum geplanten Produkt. Um unsere Kunden optimal beraten zu können und ihre Wünsche auf technologisch neuesten Stand umsetzen zu können, ist uns die Weiterbildung unserer Mitarbeiter sehr wichtig. Die fachliche Qualifikation und persönliche Weiterentwicklung unserer Mitarbeiter ist deshalb Teil unserer Unternehmensphilosophie. Umso mehr freut uns die Zertifizierung von Benjamin Ullrich nach höchsten Standards“, erklärt Reiner Gerstner, Chief Marketing Officer der TQ-Group. ◄ The Hermes-Standard: Viscom arbeitet an ersten Feldtests Die Viscom AG ist zur Elektronikfachmesse productronica im November einsatzbereit, erste Feldtests mit dem neuen Protokoll „The Hermes Standard“ durchzuführen. Zur Umsetzung laufen bereits Gespräche mit Betreibern von passenden Fertigungslinien. Weitere interessierte Anwender sind willkommen. Eines der vordringlichsten Ziele von Viscom ist es, aussagekräftige praktische Erfahrungen mit „The Hermes Standard“ zu sammeln und die Praxistauglichkeit sicherzustellen. Um das neue herstellerunabhängige Protokoll für die Kommunikation zwischen Maschinen zu testen, sollen damit Fertigungslinien bei interessierten Kunden ausgestattet werden. „The Hermes Standard“ wurde im März von 16 Fertigungsausrüstern, darunter auch Viscom, auf den Weg gebracht. Inzwischen ist die Website der Initiative online gegangen, wo man sich die Version 1.0 der Spezifikation kostenfrei herunterlanden kann. Die neue, auf TCP/IP und XML basierende Schnittstelle könnte langfristig den veralteten SMEMA-Standard ersetzen. Dann sollen Leiterplatten in einer automatisierten Fertigungslinie reibungslos mit Informationen, wie Abmessungen oder Transportgeschwindigkeit, durch alle Einzelstationen weitergereicht werden können. „Das Protokoll ist ausbaubar. Man kann später noch andere Funktionen einarbeiten“, so Beer. Die einzelnen Maschinen werden die Daten für ihre Aufgaben nutzen, ohne dass jeweils eine erneute zentrale Abfrage erfolgen muss. Für die intelligente Verknüpfung bedarf es keiner Sonderlösungen. Man braucht nur Ethernet-Ports und die entsprechenden Standardkabel. Daraus ergeben sich sehr günstige Randbedingungen und klare Vorteile gegenüber anderen Ansätzen beim Zeitund Kostenaufwand der Implementation. Ein wichtiger Pluspunkt bei der Umsetzung: Es ist nicht erforderlich, sofort in einem einzigen Schritt die ganze Fertigungslinie auf die neue Spezifikation umzurüsten. Detlef Beer: „Der Elektronikfertiger kann auch nur Teilsegmente der Linie mit dem neuen Standard ausstatten. Zudem lässt sich das Protokoll komplett parallel fahren. Man kann also wahlweise Hermes oder SMEMA nutzen.“ Mehr Informationen gibt es unter www.the-hermes-standard.info. Viscom AG www.viscom.de 4/2017 15