Témata
Reklama

Letošní sezónu mezinárodních odborných veletrhů zakončil tradičně v listopadu jeden z mnichovské dvojice Electronica a Productronica, která při zaměření na prvky elektroniky a technologie elektronické výroby se pravidelně ob rok vzájemně střídá. Letos to byla Productronica 2013, která po létech pozvolných miniaturizačních technologií elektronických systémů letos udělala krok, na který se čekalo celé desetiletí.

A opět u toho byly lasery, které zachránily, alespoň pro tuto chvíli, platnost stále ještě živého Moorova zákona. Zákona, který po různých úpravách se závěrečnou prognózou, že každých 18 měsíců se počet tranzistorů na integrovaném obvodu zdvojnásobí, je stále ještě považován za přesný odhad technologického a ekonomického vývoje elektroniky.

Reklama
Reklama
Zájem o letošní Productronicu byl značný. Příští ročník se koná 10.–13. listopadu 2015.

Na veletrhu se jako vždy prezentovaly opět zajímavé výrobní, montážní, kontrolní a jiné technologie, postupy s různým stupněm automatizace. Při možném rozsahu článku se alespoň nyní podívejme na to, co se dalo letos považovat na veletrhu za stěžejní, a tím byly především laserové technologie. Vybíráme ty, které pro elektroniku znamenají zásadní posun. I když byly vyvinuty pro elektroniku, nemusí jejich budoucí užití, jak už je to u laseru obvyklé, zůstat jen v tomto oboru.

Laserový zdroj mikrolitografii

Již na květnovém veletrhu Laser 2013 – World of Photonics se objevil reálný směr pro miniaturizaci elektroniky na zásadně nové technologii, která by dokázala vytvořit laserový zdroj s vlnovou délkou 13,5 nm. Je to zdroj, který je rozhodující pro mikrolitografii, základní technologii ve výrobě polovodičů při projekci mikročipů na substrátový křemíkový disk. Už dnes stojí za projekcí schémat paprsek laseru, a čím je kratší jeho vlnová délka, tím užší struktury může vytvářet. Dosavadních 193 nm v ultrafialové části spektra je limitem už asi deset let a po tu dobu přední výrobci usilují o vývoj praktického, dostatečně výkonného laserového zdroje pro vyšší rozlišení a přiblížení se spektrální oblasti extrémně ultrafialové EUV. Ta má svá zcela odlišná specifika od dosavadních postupů. EUV záření je dobře absorbované všemi materiály, včetně vzduchu, a proto celý proces musí probíhat ve vakuu. Jiné jsou i nároky na masky elektronických obvodů a užívanou optiku.

Tento stručný výčet požadavků na techniku v EUV ukazuje na obtížnost této cesty. Přesto, pokud jde o ty nejdokonalejší návrhy pro laser v této spektrální oblasti, vznikly tady nezávisle na sobě na principu Laser-Produced-Plasma dokonce dva podobné postupy. Jeden, který na vstupu využívá větší počet laserů jako předzesilovačů pro 20 kW CO2 laser, je od japonského výrobce Gigaphoton Inc. Na výstupu ještě ale negarantuje požadovaný výkon. Druhý představil Trumpf a jeho způsob potřebného zesílení výkonu laserového paprsku je už propracovanější. Zesilovač vychází pouze z  komerčního CO2 desetikilowattového laseru a v pěti stupních zesílení dává na výstupu v pulzu střední výkon 20 kW a max. výkon několik MW pro zisk plazmy s centrální vlnovou délkou 13,5 nm. Trumpf navíc začal svůj systém už dodávat i výrobcům litografických zařízení pro elektronický průmysl.

Souprava LPKF pro 3D vodivé schéma na jakémkoliv substrátu. Lak na nástřik povrchu, laser pro vytvoření schéma, metalizační bezproudá lázeň.


„Domácí“ metalizační lázeň LPKF pro 3D obvody

Laser Direkt Strukturierung

Ruku v ruce s miniaturizací 2D systémů elektroniky pokračuje obdobný trend i u prostorových 3D systémů. Tady se využívá poznatku z technologií 3-D-MID (Molded Interconnect Devices), že laserem je možné v interakci s materiálem dosáhnout i zcela nových vlastností, které není možné získat jiným způsobem. Laserem tak lze vytvářet stopy budoucího elektronického schématu na trojrozměrných plastových substrátech, nosičích příštího prostorového mikrosystému. Technologie, dnes označovaná jako LDS – Laser Direkt Strukturierung, patří v tomto směru k progresivním způsobům, jak dosáhnout vodivých drah na modifikovaném substrátu, který je jinak nevodivý a nedovolil by v dalším postupu použití galvanické metalizace. V LPKF Laser & Electronics je tento proces rozpracován na celou řadu modifikovaných substrátů na bázi polyamidu, polybutylentereftalátu, polykarbonátu a řady dalších. Při laserovém ozařování stop, odpovídajících budoucímu elektronickému schématu, se u těchto materiálů mění v ozářených stopách vlastnosti povrchu a schopnost ke galvanickému pokovení, na rozdíl od ostatních částí plastu. Kromě toho získává laserem ozářená stopa i drsnější povrch, vhodný pro dobrou soudržnost následně galvanicky připravovaných vodivých drah.

LPKF Laser & Electronics patří mezi přední výrobce laserových systémů pro elektroniku

Jako když se káva vaří

Vývojáři v LPKF šli ovšem ještě dál a osvědčený postup výroby vodivých schémat laserem na modifikovaném substrátu zdokonalili vývojem speciálního laku, pomocí nějž lze pro laser modifikovanou vrstvu vytvořit na každém materiálu. Tak tady vznikl za podpory jednoduché výroby jakéhokoliv substrátu na 3D tiskárně naprosto jednoduchý proces, který jeho tvůrci složitostí v závěru připodobnili vaření kávy. A upravili k tomu i patřičnou soupravu. Substrát se lakem z dózy jednou přestříkne, nechá uschnout, laserem se vytvoří vodivé schéma – k tomu LPKF doporučuje ProtoLaser 3D – a v následující „domácí“ bezproudové metalizační lázni ProtoPlaste CU se proces dokončí. Tloušťka měděné vrstvy je v rozsahu od 3 do 10 µm. Postup nevyžaduje žádné speciální znalosti z chemie a od začátku do konce může být hotový za jediný den.

Laserem strukturované obvody na pokoveném skleněném substrátu technologií z LZH

Plošné spoje na skle

A ještě zmíníme třetí laserovou technologii – vytváření plošných spojů na skle. Tady sklo nahradí polymer u plošného spoje, který někdy nemusí být právě vhodný z hlediska vyšších teplot prostředí a vystavuje se nebezpečí vzniku rysek a lomů v dielektrické vrstvě. Sklo má i výbornou chemickou odolnost. Na základě už jmenovaného postupu LDS tu v LPKF na skleněnou nevodivou desku nanášejí tenkou vrstvu speciálního vodivého materiálu o tloušťce několika nm. Pro denní světlo materiálu průhledného, ale laserový paprsek pohlcujícího. Nejčastější takovou vrstvou bývá povlak typu indium-zinnoxid, kde dochází při absorpci paprsku laseru k odpaření vrstvy ve stopě vznikajících izolačních kanálů budoucího elektronického schématu. A na obdobném postupu pracují i v Laser Zentrum Hannover, kde vyvinuli i vícevrstvé plošné spoje na skle o tloušťce 145 μm.

Ing. Jiří Šmíd
Mnichov

Reklama
Vydání #12
Kód článku: 131239
Datum: 17. 12. 2013
Rubrika: Servis / Veletrhy a výstavy
Autor:
Firmy
Související články
Technologie soustružení na CIMT 2015

Na veletrhu CIMT bylo možné vidět různé typy a velikosti výrobních zařízení. V tomto článku se budeme věnovat strojům provádějícím primárně soustružnické operace. Svislé soustruhy a svislá obráběcí centra na rotační součástky jsou v Číně, ale i v Indii, specifickou skupinou. Z hlediska výroby lze konstatovat, že je vyrábí každá firma mající ve výrobním programu více než dva typy obráběcích strojů. Samozřejmě vedle těchto existují firmy, které se na svislé soustruhy specializují.

EMO Hannover 2013, část 6 - měřicí technika

Hannoverská přehlídka měřidel, měřicích přístrojů a systémů dokumentovala připravenost na řešení požadavků současných výrobních procesů a techniky. Veletrh naznačil i řadu možností dalšího vývoje měřicí techniky. Pojďme se se současným stavem této komodity seznámit podrobněji.

Metav otevře novou veletržní sezónu

Mezinárodní veletrh výrobní techniky a automatizace Metav se bude konat v polovině března v Düsseldorfu. Již od roku 1980 ve dvouleté periodicitě prezentuje stroje, výrobní systémy, řešení pro kompletní výrobní procesy i doprovázející služby. K jeho stěžejním bodům patří obráběcí a tvářecí stroje, výrobní systémy, přesné nástroje, automatizace materiálových toků, počítačové technologie, průmyslová elektronika a příslušenství.

Související články
EMO Hannover 2013, část 5 - upínače a vybavení obráběcích strojů

Další část našeho dnešního pohledu na největší světový veletrh v komoditě obrábění - EMO, se věnuje komponentám, jež napomáhají efektivně využívat potenciál stroje nebo obráběcího centra a slouží jako základny pro montážní nebo upínací přípravky.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Opřít se o silného partnera

V dnešní době hospodářského růstu mnoho firem přemýšlí o rozšíření výroby. To se však neobejde bez úvah o tom, kde získat prostředky na nové stroje a zařízení. Řešení má jméno SGEF.

Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Veletržní válka světů

Redakce MM Průmyslového spektra věnovala šanghajskému veletrhu obráběcích strojů CCMT 2018 nemalou pozornost ve zpravodajství, které bylo uveřejňováno na webových stránkách v rubrice Očima redakce. V tomto článku a na přiložených obrázcích jsou zaznamenány veletržní postřehy, čínský kolorit, veletržní statistiky i holá fakta z oblasti čínského průmyslu. Něco málo o čínské výrobní technice a technologiích, které byly prezentovány na CCMT 2018, i pár dalších postřehů, jsme připravili do tohoto vydání.

Obráběcí stroje pro produkční výrobu

Po sérii článků v minulém vydání se v posledním poohlédnutí po letošním hannoverském veletrhu EMO věnujeme důležité oblasti, a to jednoúčelovým strojům. I v letošním ročníku byla část expozic věnována této komoditě pro produkční výrobu a my se podíváme, co trh zákazníkům nabídl. Proč? Menším dílem proto, že se jim dlouhá léta autor (nejen) profesně věnuje, dílem podstatným proto, že jsou na nich „bytostně“ závislé veškeré obory nejen strojírenské či technické, ale i stavebnictví, telekomunikace, zdravotnictví a další.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Integrovaný obvod o tloušťce jedné molekuly

Lidstvo již zvládlo přeměňovat světlo na elektřinu a vytvořit akumulátory, v nichž nedochází k chemickým reakcím. Problémem však je, že tyto přístroje mají velmi nízkou účinnost. Nejlepších parametrů by se dosáhlo při použití polovodičů o tloušťce jediné molekuly. A ty se nyní naučili vyrábět vědci z ruského institutu MISiS, který je partnerem ruské korporace pro atomovou energii Rosatom.

Novinky ze světa 3D tisku

V uplynulém měsíci se v české kotlině seběhlo několik akcí, jejichž společným jmenovatelem byl průmyslový 3D tisk. Představeny byly nové produkční 3D tiskárny, profesionální tiskové materiály a zapomenout nesmíme ani na největší z těchto akcí, výstavu a konferenci 3dexpo.

CIMT je v Číně, Čína je na CIMTu

Při letošním ročníku došlo na CIMT k významné změně. Evropští i američtí vystavovatelé byli přemístěni z hal tzv. západních do východních. Proč, to se mi nepodařilo zjistit. V reportáži před čtyřmi lety jsem umístění evropských a asijských firem popisoval s notnou nadsázkou, a tak si tuto změnu vysvětluji po svém – vystavovatelé si přečetli mé zpravodajství z výstaviště?. Také platí, že není pavilon jako pavilon. Standardy úklidu v halách, stravovacích prostorech, na toaletách byly v pavilonech, kde byla německá a švýcarská expozice, bližší evropským zemím než asijským. A o tom je jedna z čínských mentalit – jaké standardy mají být, ty jim musejí být ukázány, resp. nadiktovány či nařízeny.

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