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El concepto de los MID-3D existe desde la década de los años ochenta. Sin embargo, aunque esta tecnología ofrece ventajas sustanciales en comparación a las placas de circuito impreso convencionales, una serie de inconvenientes se alzan como obstáculos a su comercialización. Según la tecnología alcanza su madurez, los avances realizados podrían superar los retos que sus complejos y costosos requisitos tecnológicos representan.
El crecimiento anual del mercado se ha mantenido estable alrededor de un veinte por ciento durante varios años, y los científicos europeos auguran una fuerte presencia gracias al proyecto «Pilot factory for 3D high precision MID assemblies» (3D-HIPMAS), financiado por la UE. Esta tecnología se mostrará en una fábrica piloto europea de corte futurista. Se han planificado cuatro demostradores, que consisten en microceldas de combustible, audífonos, microinterruptores y sensores de presión para automoción.
La fabricación se apoya en procesos de recubrimiento metálico selectivo en plástico a partir de la estructuración directa por láser (LDS). Un haz de láser «dibuja» un circuito sobre la superficie de una pieza plástica moldeada que contiene un aditivo sensible al láser. A continuación, la superficie del plástico activado se recubre con capas metálicas semejantes a las que se utilizan en la tecnología de los circuitos impresos.
El equipo científico ha seleccionado una serie de materias primas plásticas y ha desarrollado varios termoplásticos de altas prestaciones que contienen nuevos aditivos LDS de grano fino. También han desarrollado una máquina láser con un enfoque muy fino y un proceso nuevo de recubrimiento metálico destinado a conseguir espesores metálicos de hasta 70 µm.
El moldeo en dos disparos, que es la técnica más consolidada, aplica el moldeo por inyección de resinas poliméricas en dos pasos y la subsiguiente activación de cara al recubrimiento metálico conductivo. Este proceso innovador y experimental de moldeo en dos disparos está asimismo implantado y en estos momentos se trabaja en optimizarlo.
Se está desarrollando al mismo tiempo el montaje tridimensional de precisión de los componentes electrónicos junto con una monitorización y un control de calidad fiables. Los conceptos de montaje y manipulación tridimensional se han desarrollado bajo criterios de alta precisión y alta productividad. Actualmente el equipo se halla preparando el sistema de inspección por rayos X que se utilizará para el control en línea del proceso y de la calidad.
Cabe esperar que la tecnología 3D-HIPMAS permita reducir el gasto de materias primas, el consumo energético y los costes, a la par que mejorar los tiempos de ciclo y la productividad. Ya se dispone de un plan de traspaso de los bloques constructivos a plantas de producción de toda Europa, con el fin de aumentar la competitividad en la fabricación de microcomponentes inteligentes en plástico.
