3D-MID ist die Abkürzung für „Three-dimensional Mechatronic Integrated Devices“. Die Technologie ermöglicht die Integration beziehungsweise Kombination von mechanischen und elektronischen Funktionen in einem Bauteil mit höherer Funktionsdichte und Präzision auf kleinstem Raum.
Harting mit Sitz im schweizerischen Biel hat sich seit 2003 zum einem der führenden 3D-MID-Anbieter entwickelt. Das Unternehmen setzt die Technologie um, indem es Leiterbahnen dreidimensional auf Bauteile appliziert. Die Fertigung des Grundkörpers erfolgt dabei mittels Kunststoffspritzguss. Das verwendete Rohmaterial enthält spezielle LDS-Additive (Laser Direct Structuring), die mittels Laser aktiviert werden können.
Mit dem LDS-Verfahren, das 1996 von LPKF entwickelt wurde, wird das Leiterbahnlayout auf den Bauteilen mit einem Laserstrahl erzeugt. Im Anschluss werden die Leiterbahnen in einem chemischen Beschichtungsprozess leitfähig gemacht. Bei der Beschichtung legt sich Kupfer auf das vom Laser erzeugten Leiterbahnlayout ab. Auf diese Weise entstehen sehr präzise elektronische Schaltungen.
Flexibilität bei komplexen Geräten
Die Kombination von mechanischen und elektronischen Komponenten und die damit verbundene Funktionsintegration macht die Entwicklung und Herstellung komplexer elektronischer Geräte einfacher und kostengünstiger. Designabhängige Geräte wie In-Ears oder Endoskopspitzen werden durch diese Technologie überhaupt erst möglich.
Eigenschaften und Möglichkeiten der 3D-Circuits von Harting umfassen:
Kombination und Integration von mechanischen und elektronischen Funktionen in einem Bauteil
Miniaturisierung von Komponenten und Modulen
hohe Designfreiheit
stabile Prozessketten und hohe Qualitätsstandards
Gewichtsreduktion und damit verbunden mehr Nachhaltigkeit
Kosteneinsparung
Anwendungen sind beispielsweise:
medizinische Geräte und Instrumente
Diagnostiksysteme
Sensortechnologie
Imaging- und Monitoring-Systeme
Implantate
Mikropumpen und Autoinjektoren
3D-MID in der Medizin
Viele Neuentwicklungen in der Diagnostik und Patientenbehandlung wurden durch die Miniaturisierung der Elektronik mittels 3D-MID erst möglich. Beispielsweise werden im Bereich der Endoskopie durch die Miniaturisierung von LED- und Kameramodulen neue Möglichkeiten geboten: Patienten können hier etwa eine Kapsel schlucken, die eine kleine Kamera enthält, welche 360-Grad-Bilder vom Verdauungstrakt überträgt.
Auch bei neuartigen Prothesen kann die 3D-MID-Technologie zur Anwendung kommen. Der „Luke-Arm“, eine gedankengesteuerte Armprothese, soll Patienten, die Gliedmaßen verloren haben, beispielsweise einen Teil ihrer Funktionalität zurückgeben. Hörgeräte, Implantate sowie chirurgische und zahnmedizinische Geräte können ebenfalls mit 3D-MID-Technologie neugestaltet werden.
