Témata
Reklama

Electronica 2014 přivádí k zamyšlení

Pravidelně ob rok se koná v Mnichově populární veletrh výrobků a služeb v oblasti elektroniky Electronica. Nejinak tomu bylo i letošní rok v době od 11. do 14. listopadu, kdy hlavní pozornost byla vedle obecných kritérií energetické účinnosti a bezpečnosti zaměřena na aplikace elektroniky v automobilovém průmyslu, konstrukci vestavných systémů a na lékařskou elektroniku. Po dvou letech tak veletrh prezentuje na finální produkci úroveň pokroku ve výrobě jednotlivých elektronických prvků i celých systémů a potažmo i směry vývoje a rozsahu elektronické výroby. Podle dat německého svazu elektrotechnického a elektronického průmyslu (ZVEI) vzrostl celosvětový trh s elektrotechnickými a elektronickými výrobky oproti předchozímu roku o 4 % a dosáhl tak úrovně přibližně 3,6 bilionu eur.

Dvouleté období mezi jednotlivými ročníky veletrhu Electronica se vždy částečně tematicky prolíná s veletrhem technologií pro elektroniku Productronica a v podstatě přináší tak i pohled na celkový směr vývoje elektroniky. Shodou okolností se letos na veletrhu Electronica 2014 sešly i dvě technologie, jejichž výrazně skokový vývoj se za poslední dva roky okamžitě odrazil i v užití u stavby elektronických systémů, předváděných na letošním veletrhu.

Reklama
Reklama
Reklama
Postup ozařování budoucích vodivých drah paprskem laseru u způsobu LDS technologie 3D-MID

Výroba polovodičů

Jednou z těchto technologií je nová mikrolitografie, základní projekční technologie ve výrobě polovodičů navazující na výstup laseru se ziskem plazmatu s vlnovou délkou již 13,5 nm, odvozenou od 10 kW komerčního CO2 laseru firmy Trumpf s jeho pětistupňovým zesílením. Na rozdíl od předchozí mikrolitografie, která se musela spokojit s oblastí UV na vlně 193 nm. Tou druhou pak je opět zdokonalená technologie prostorového řešení elektroniky a elektronických systémů způsobem 3D-MID ((Molded Interconnect Devices), technologie s novými variantami, která dává šanci pokračující miniaturizaci při vytváření nejen samotných prostorových elektronických schémat, ale i mikromechanických a mikrooptických MEMS a MOEMS systémů, včetně optimálního řešení senzorů a aktuátorů.

Obvody 3D-MID u spínače funkcí na modelu BMW

Oba uvedené technologické směry, které MM ostatně sleduje i průběžně, se podepsaly i na řadě řešení, které Electronica 2014 letos představila. Pohříchu jen u námětů zahraničních firem. Tady bychom se chtěli zamyslet, do jaké míry jsou alespoň teoreticky známé i u našich výrobců elektroniky. Letošního veletrhu se zúčastnilo celkem 2 737 vystavovatelů z 50 zemí světa a z toho i 27 našich a 12 ze Slovenska. Je to jistě chvályhodný počinek při snaze uvést ve známost vlastní produkci a prosadit se i na zahraničních trzích, mnozí tam svůj věhlas už i získali, ale jedna metodická nabídka veletrhu nám asi uniká. Každý veletrh a mnichovský obzvláště, má dvě stránky. Kromě komerční záležitosti je i místem výměny a čerpání nových informací. Např. při výrobě senzorů, což třeba z hlediska užití u automobilu a i jinde patří mezi současný elektronický boom, jsou citované technologie už neodmyslitelné při nabídce objektivních řešení. A tady se nezdá, že by naše podniky dokázaly tyto nové směry účinně vstřebávat, byť alespoň po informační stránce. Při dílčím, účastnicky omezeném průzkumu u našich vystavovatelů přímo na veletrhu se znalost technologií 3D-MID téměř neprojevila.

Osazené 3D obvody na substrátu mobilu

3D řešení elektronických obvodů

Pokusme se proto alespoň v krátkosti poukázat na výhody této metody a na její široké uplatnění na veletržních příkladech od průmyslu po medicínu. Na úvod, co to vlastně metoda 3D-MID je? Patří k prostorovým, tedy 3D metodám řešení elektronických obvodů a systémů a v základním provedení pro ně zvažuje plastový substrát. Na takovém substrátu, který dnes může přijít i z 3D tiskárny, se paprskem laseru při speciálním postupu vytvářejí vodivé dráhy elektronických obvodů a propojení osazení systémů. Názorně se dá takový postup přirovnat při určitém zjednodušení např. k úkolům při výrobě plošných spojů a jejich osazování, ale to, co je u plošných obvodů pouze ve 2D, je u 3D-MID v prostorové struktuře. Způsobů, jak vodivé dráhy na 3D substrátu vytvořit, je sice více, ale způsob s využitím laseru, označený jako LDS – Laser Direkt Strukturierung, tak jak jej vyvinuli v LPKF Laser & Electronics, je bezesporu nejrychlejší a pro většinu případů nejhospodárnější. V základní roli substrátu tu nejčastěji vystupuje modifikovaný polyamid, polybutylentereftalát, polykarbonát a některé další plasty. Při laserovém ozařování stop, odpovídajících budoucímu elektronickému schématu, se u těchto materiálů v ozářených drahách na rozdíl od ostatních částí plastu mění vlastnosti povrchu a získává se schopnost ke galvanickému pokovení. Laserem ozářená stopa má i drsnější povrch, vhodný pro dobrou soudržnost při následné metalizaci v galvanické lázni. Laser se tu používá o vlnové délce 1 064 nm a pro celý postup jsou vypracovány i odpovídající laserové systémy.

Příkladem užití technologie LDS v programu výroby LED osvětlení je vytvoření vodivých drah pro propojení diod na povrstveném metalickém substrátu.
DiagnoCam

Tím ovšem nejsou možnosti metody 3D-MID vyčerpány. Přibývají jejich nové varianty, kdy se dá postup aplikovat na jakémkoliv, byť i nemodifikovaném polymerovém substrátu, což celé metodě otevírá další použití. Náhradou modifikovaného povrchu substrátu se pak stává speciální modifikovaný lak, který se na povrch substrátu nanáší. Na něm se pak vytvářejí laserem vodivé dráhy, stejně jako u základní metody. Tato varianta postupu spolu s příruční bezproudou galvanovnou, kde se zhotovuje měděná vrstva v rozsahu od 3 do 10 µm, je navíc vhodná pro rychlou výrobu prototypu.

Prostorové strukturování obvodů u DiagnoCam

Modifikovaný lak na povrchu

Novinkou je vývoj varianty metody LDS při kovovém substrátu. Rozdíl oproti technologiím s polymery je zde v elektrostatickém nanášení modifikovaného laku v práškové formě a jeho vypalování. Rovnoměrným nanesením vrstvy prášku zůstává po strukturalizaci i dostatečná rezerva pro izolaci budoucích vodivých drah oproti základnímu materiálu dílu. Metoda našla rychlé využití – bezprostředně po informaci na „International LED professional Symposiu“ v Bregenzi minulého roku se dostala i do technologií LED, kde např. při novém postupu propojování diod, tentokrát na metalickém podkladu, se dosáhne lepšího odvodu tepla. (Rozvoj všech těchto metod a zájem o jejich aplikace se projevuje i na růstu obratu firmy LPKF, který z poměrně pravidelného 10% ročního nárůstu za posledních pět let vyskočil v druhém kvartálu letošního roku v objemu zakázek o téměř 150 %).

Diagnóza počátků zubního kazu přístrojem DiagnoCam

Aplikace 3D-MID LDS

Kam využití metody 3D-MID LDS směřuje? Vedle už zmiňovaných vestavných systémů a senzorů a programu výroby LED systémů ji využívají výrobci automobilové elektroniky pro aplikaci u nejrůznějších řídicích systémů, neodmyslitelná je u telekomunikační techniky a možná tento systém objevíte i u svého mobilu nebo tabletu. A že rámec využití není nijak omezen, ukazuje i příklad ze zdravotnictví, z  diagnostiky zubního kazu kamerovým přístrojem DiagnoCam od firmy KaVo Biberach s technologií LDS od Harting Mitronics. Přístroj pracuje na principu transluminiscence, se světelným zdrojem na vlnové délce 780 nm. Zub či zuby se prosvítí a jelikož kazivý proces jinak láme a propouští světlo než zdravá tkáň zubu, zobrazí se kaz na optice a zároveň i na připojeném monitoru jako nápadná kontrastní tmavá léze. Výhodou metody je i možná detekce kazu už v jeho počátečním stadiu, což dává lékaři možnost zvolit nejvhodnější způsob jeho léčby. A aby to všechno bylo možné, o to se stará v přístroji vestavěná 3D elektronika, využitá k propojení funkcí přístroje, včetně funkce tepelného efektu pro odstranění případného zamlžení optiky.

Ing. Jiří Šmíd, Mnichov

iia.smid@gmail.com

Reklama
Vydání #12
Kód článku: 141229
Datum: 09. 12. 2014
Rubrika: Servis / Reportáž
Autor:
Firmy
Související články
Světelné technologie - budoucnost společnosti

Předposlední červnový týden byl v německém Mnichově věnován světelným technologiím. Mnichovské veletrhy hostí tento největší evropský veletrh Laser World of Photonics každé dva roky již od roku 1973 a tato akce se těší stále většímu úspěchu i návštěvnosti – letos se přišlo podívat více než 30 000 lidí. Narůstající počet vystavovatelů – letos jich bylo 1 227 – vedl k rozšíření veletrhu o pátou vystavovací halu. Současně s největší evropskou výstavou laserové a fotonické techniky probíhal také mezinárodní kongres World of Photonics Congress 2015 s osmi vědeckými konferencemi, s více než 2 700 přednášejícími a s přibližně 3 500 zúčastněnými.

Prioritou setkávání specialistů napříč obory

Ve dnech 20. až 24. září letošního roku se v PVA EXPO Praha v Letňanech uskutečnil v pořadí 8. ročník mezinárodního bezpečnostního veletrhu Prague Fire & Security Days. Jeho spojení s největším stavebním veletrhem v České republice For Arch již tradičně významně rozšiřuje cílovou skupinu odborných návštěvníků především z řad architektů a projektantů. Součástí doprovodného programu byla konference Požární bezpečnost budov pořádaná odborným internetovým portálem TZB-info.

Průvodce světem technologických inovací

Nejen vynikající příležitostí pro navazování nových či utužování stávajících obchodních vztahů, ale i příhodnou záminkou důležitých společenských setkání. Tím vším je, velmi stručně řečeno, Amper 2020 – největší středoevropská veletržní akce v oborech elektrotechnika, energetika, automatizace, komunikace, osvětlení a zabezpečení. Proběhne ve dnech 17.–20. března 2020 na brněnském výstavišti.

Související články
Dráty, kabely a trubky opět v Düsseldorfu

V globální informační a komunikační platformu pro klíčové hráče z oboru drátů, kabelů a trubek se od 30. března do 3. dubna 2020 opět promění výstaviště v Düsseldorfu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Veletrh elektroniky za dveřmi

Ve dnech 24. – 27. 3. 2015 se na brněnském výstavišti uskuteční 23. ročník mezinárodního veletrhu elektrotechniky, elektroniky, automatizace, komunikace, osvětlení a zabezpečení. Amper je největším veletrhem elektrotechniky v ČR i na Slovensku. Ke konci ledna na něj bylo přihlášeno již více než 550 nových i tradičních vystavovatelů.

Supravodiče a bionika v roce 2014

Festo se již po několik let věnuje výzkumu technologie supravodičů a bionických konstrukcí s ohledem na jejich potenciální využití v automatizační technice. Výsledky své práce každoročně představuje na hannoverském veletrhu.

Solární článek Amorton na Amperu

Kromě nových technologií v oblasti automatizační techniky, elektromechanických i polovodičových relé bude společnost Panasonic na Amperu 2019 představovat amorfní křemíkový solární článek - Amorton. Tento unikátní zdroj energie s dostatečným výkonem pro napájení elektroniky nezatěžuje životní prostředí žádnými CO2 či jinými skleníkovými plyny a je tak ideální ekologickou alternativou standardních baterií.

Od vzdělávání přes úspory až po virtuální realitu

Společnost Siemens se zúčastnila všech dosud konaných ročníků Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně a tradice pokračuje i v letošním roce, kdy hlavním tématem expozice je časová a energetická efektivita v rámci celého životního cyklu stroje - od jeho návrhu až k výrobě. Že je ochrana životního prostředí pro Siemens téma číslo jedna, podpoří i divácky atraktivní část expozice, ve které se představí nový model elektromobilu BMW i3, který je od jara letošního roku součástí vozového parku společnosti Siemens.

Komplexní řešení pro vysledovatelnost: Plně automatizované značení za rozumnou cenu od Brady

Přesvědčte se, jak praktická může být integrace automatizované identifikace PCB. Podívejte se na přehlednou infografiku od společnosti Brady!

Důraz na udržitelnost, digitalizaci a 3D tisk

Japonsko je zemí, kde se rodí nejmodernější technologie a kde se dbá na udržitelný způsob života. Je kolébkou průmyslu a domovem největších průmyslových firem. Každé dva roky mají návštěvníci z celého světa možnost nahlédnout prostřednictvím veletrhu Jimtof (Japan International Machine Tool Fair) pod pokličku nejnovějších inovací v oboru obráběcích strojů a jejich příslušenství. Díky pozvání Japonské asociace výrobců obráběcích strojů JMTBA jsme měli možnost zúčastnit se tohoto veletrhu osobně. V následující reportáži se vám pokusíme zprostředkovat alespoň pár nejzajímavějších témat, která zde zazněla.

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Další veletržní postřehy z EMO 2019

Z pohledu technika lze veletrh EMO v roce 2019 považovat za zdařilý, protože byl více o invenci, kreativitě, vylepšování stávajícího i hledání nových cest. Na veletrhu bylo možné vysledovat několik řekněme fenoménů, které se objevovaly napříč veletrhem. Přitom bych je přímo nepovažoval za trendy, protože obdobné počiny, technika, software i smýšlení byly (u asijských výrobců) k vidění o šest měsíců dříve na veletrhu obráběcích strojů v Pekingu. Nedávám tímto záminku k mezikontinentální diskusi o tom, kdo trendy určuje. V tomto textu zazní několik dalších veletržních postřehů.

Cena MM Award na EMO 2019

Také v roce 2019 došlo na udílení cen MM Award. Jedná se o oficiální a jediné ceny udělované na veletrhu EMO. Porota i letos vybírala z mnoha přihlášených exponátů, nejen německých výrobců. Do užšího výběru se jich dostalo jen pár, a nakonec bylo rozdáno pět hlavních cen v pěti kategoriích. S prázdnou neodešly ani firmy, jejichž produkty se ocitly na druhém a třetím místě. I v tomto roce došlo k jistému „posunu“ ve vnímání obsahu jednotlivých kategorií, a tedy i oceněných produktů. Pojďme se podívat na vítězné exponáty podívat jednotlivě. Je to lehký nástin toho, jak EMO vidí němečtí kolegové.

Průmyslu zpracování plastů se otevírají nové možnosti

Společnost Engel, která si v letošním roce připomíná 30. výročí bezsloupkových vstřikovacích lisů, představí na veletrhu K 2019 řadu moderních technologií a automatizačních řešení. Jedním z hlavních témat letošního „káčka“ je také cirkulární ekonomika.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit