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Simpósio Anual das TIC Junho 2016

L O Diretor Bill Willkie apresentou o 42º Simpósio Anual do Instituto de Tecnologia de Circuitos, no Museu da Motocicleta em Birmingham, Reino Unido, comentando o sucesso do recente Curso de Fundação e reconhecendo os esforços esterlinos de seus tutores de curso, embora reconhecendo que alguns de seus Os peritos mais antigos estavam agora se aposentando. Com membros do Instituto atualmente em 422, existia uma riqueza de talentos dos quais ele esperava fortalecer sua equipe.

A apresentação principal veio do presidente do EIPC Alun Morgan, com uma visão altamente informativa e ocasionalmente humorística sobre a evolução da eletrônica automotiva, a partir de 1886, quando Karl Benz produziu o primeiro automóvel a gasolina, que pelo menos tinha um sistema de ignição elétrica, até o presente Dia em que, num mercado automotivo mundial no valor de US $ 600 bilhões, a eletrônica representa 40% do valor. Houve um rápido crescimento na última década, como conseqüência da evolução de materiais leves, miniaturização, inteligência e eletrificação.

A primeira introdução da eletrônica no automóvel foi em 1930, com o auto-rádio da Motorola, custando mais de US $ 100 antes da instalação, o que foi um grande trabalho ocupando dois homens por vários dias e envolveu modificações substanciais na carroçaria e no acabamento interior. O manual de instalação tinha 28 páginas de instruções!

Uma vez que o entretenimento do carro tinha-se estabelecido - rádio, estereofónico de 8 trilhas, fita de gaveta e reprodutor de CD ao longo da maneira - a geração seguinte de eletrônica automotriz era gerência de máquina, com o sistema de injeção eletrônico de combustível de Bendix Electrojetor em 1958, embora o eletrônico adiantado Componentes não eram confiáveis no serviço sob a capa. A tecnologia progrediu com os 1960s, eo Bosch D-Jetronic transformou-se o padrão da indústria em 1975. ABS frenado evoluiu através dos anos 1970 e 1980, tornou-se a norma na década de 2000, e foi um exemplo precoce da sincronização de um grupo de entradas para executar uma função como um sistema.

Atualmente, a eletrônica do veículo poderia ser agrupada em quatro domínios funcionais: powertrain, including o controle do motor, controle da transmissão e sistemas do começo / batente; Controle / corpo, incluindo ar condicionado e controle climático, painel, limpadores, luzes, portas, assentos, janelas, espelhos, cruise control, controle de distância do parque, alarme, entrada sem chave; Multimédia / entretenimento, incluindo multimédia, infotainment, GPS e sistemas de navegação no veículo, leitores de CD / DVD, entretenimento no banco traseiro; Incluindo sensores de capotamento, airbags, pré-tensores de correia, travagem antibloqueio, programas electrónicos de estabilidade, controlos automáticos de estabilidade, controlos de cruzeiro adaptativos, sistemas de monitorização da pressão dos pneus e manutenção automática da pista. Morgan se referiu a um anúncio ser Toyota que eles integrarão entre 60 e 100 unidades de controle eletrônico nestes quatro grupos funcionais. Ele discutiu camadas de integração crescente, desde a plataforma de baixo nível do sistema eletrônico, através de atuadores inteligentes e controle de veículo integrado, para direcionar a interação veículo-veículo eo controle de grupos de veículos e frotas. A Internet das Coisas estava dirigindo a próxima geração de desenvolvimento, embora inevitavelmente haveria algumas questões relacionadas à segurança dos dados e à proteção da privacidade que teriam que ser resolvidas.

Morgan mudou seu foco da funcionalidade eletrônica para as tendências de segurança rodoviária. As estatísticas europeias indicaram uma redução de 26% no número anual de acidentes rodoviários entre 2009 e 2013, enquanto que os EUA só atingiram 3%, por razões que não conseguiu explicar. A redução da letalidade prevista para os sistemas inteligentes de segurança dos veículos indicava que o controlo electrónico da estabilidade e o apoio à manutenção das pistas tinham, de longe, o maior potencial de redução das mortes. Os sensores eletrônicos do programa da estabilidade e os sistemas para antecipar problemas podiam tomar ações corretivas mais rapidamente, e com mais funcionalidade controlar o veículo, do que mesmo o mais hábil dos excitadores humanos. E ele ilustrou suas capacidades com assustadores mas muito convincentes estudos de caso em vídeo. Os sistemas de radar de evitação de colisão elegantes estavam tornando-se disponíveis, tendo evoluído dos protótipos adiantados em meados dos anos 70, ea realização da condução isenta de acidentes como o objetivo, e os sistemas estavam migrando a freqüências de operação mais elevadas como um meio de oferecer um conceito homogêneo para a distribuição No mercado de massa a um custo acessível. O carro estava se tornando um veículo inteligente que entendia o que estava acontecendo ao redor dele, bem como dentro dele. Em uma nota salutar: quanto mais complexa a eletrônica, mais para potencialmente ir errado - recordam figuras tinham mostrado uma subida íngreme através da década de 2000, e foram plateaued em um nível desconfortavelmente alto.

Veículos todo-elétricos recentemente introduzidos - o exemplo de Morgan era o Tesla-S - eram mecânica distante mais simples do que veículos convencionais: essencialmente, um conjunto de baterias que constituem a bandeja de assoalho e um motor elétrico que conduz cada roda, com controle digital de motores, freios e Direção e controle de cruzeiro ativo e com controle de tráfego, oferecendo efetivamente capacidade de "piloto automático".

Da eletrônica automotiva, a atenção voltou-se para o acabamento de metais e processamento de circuitos impressos: Dr. Steven Brewer da C-Tech Innovation descreveu os objetivos e realizações do projeto REPRIME, financiado pelo Home Office para investigar a aplicação de ultra-sons avançados para permitir a substituição de venenos E precursores explosivos utilizados em processos de acabamento de metais industriais e na fabricação de placas de circuito impresso. O Ministério do Interior estava consciente de que quantidades de substâncias químicas susceptíveis de apoiar actividades terroristas eram mantidas por PME em locais relativamente pouco seguros e queria trabalhar com associações industriais para encontrar materiais alternativos através de soluções técnicas e não por legislação. Objetivos foram superar as barreiras ao uso de tecnologia livre de cianeto, para demonstrar zinco livre de cianeto e zinco-niquelamento em escala industrial, para estender o trabalho para livre de cianeto cobre, ouro e prata chapeamento, para reduzir o peróxido de hidrogênio Utilização na indústria de circuitos impressos e para garantir que a tecnologia possa ser facilmente e economicamente adaptada aos equipamentos existentes.

Foi demonstrado numa linha piloto que o uso de ultra-som aumentou a taxa de deposição de produtos químicos de galvanização por galvanoplastia de zinco sem cianeto e melhorou a cobertura e distribuição em formas complexas. A ultra-sonografia permitiu a utilização de concentrações reduzidas de peróxido de hidrogénio em soluções de ataque químico utilizadas no fabrico de PCB e deu vida melhorada do banho com uma frequência reduzida de reabastecimento e nenhum efeito adverso no processamento a jusante. O projecto tinha sido concluído com êxito e estava a ser lançado para a indústria com o apoio contínuo do Home Office, da Surface Engineering Association e das TIC. As informações de atualização estavam disponíveis no site do projeto www.reprime.co.uk.

Tamara den Daas-Wijnen, gerente global de contas da Ventec, OEM Marketing, apresentou o portfólio de produtos tec-speed ™, que posicionou a ampla gama de laminados PCB de baixa perda da Ventec sob uma clara identidade de marca única, Pirâmide com material de perda padrão na base e ultra baixa perda no ápice. "Para cima é a direção que estamos indo, como um líder de tecnologia - já não um me-too!" Foi o seu comentário. Ela descreveu em detalhes as características e propriedades de dois exemplos da gama: tec-speed 3.0 (VT-464L) e tec-speed 6.0 (VT462S). A tecnologia tec-speed 3.0 foi um material com baixa perda de halógenos de alto Tg para aplicações de telecomunicações e redes, com Dk 3.7 e Df 0.009 com teor de resina de 50%, que tinha propriedades elétricas melhores e era mais termicamente robusto do que produtos competitivos.

Ela citou os resultados de confiabilidade para uma construção de 32 camadas de 4 mm de espessura com furos de 0,3 mm em passo de 0,8 e 1,0 mm, suportando 10 ciclos de refluxo sem chumbo a 280 ° C sem falha e explicou como o tratamento de vidro da Ventec e o procedimento de impregnação de resina levaram A notáveis melhorias na resistência CAF. Resultados de confiabilidade térmica semelhantes foram obtidos com o material ultra-low loss-tec-speed 6.0. As características de desempenho elétrico da tec-speed 6.0 foram interessantes, particularmente o fato de que a 10 GHz seu Df diminuiu com o aumento do conteúdo de resina - uma conseqüência da resina com menor constante dielétrica do que o vidro.

Ms den Daas-Wijnen concluiu sua apresentação comentando que toda a cadeia de fornecimento da Ventec estava credenciada para AS9100C - o único fabricante de laminados capaz de fazer essa afirmação. E a App Ventec agora estava disponível, com acesso instantâneo a dados para todo o portfólio de produtos.

Analista da Indústria e membro do Conselho de TI Francesca Stern apresentou sua visão anual sobre a indústria global de PCB e eletrônica, analisando as tendências mundiais na produção de eletrônicos e PCB e como eles se relacionavam com a indústria no Reino Unido.

A produção eletrônica global, incluindo componentes, para 2015 totalizou US $ 1861 bilhões, com China representando 38%, o resto da Ásia-Pacífico 22%, Japão 7%, as Américas 18% ea Europa Ocidental 11%. Os principais mercados de uso final foram telefone celular, PC padrão, TV digital e automotivo. PCs padrão e comprimidos estavam mostrando crescimento negativo, mas houve um crescimento contínuo na eletrônica médica e enorme crescimento em aplicações de Internet-de-Coisas.

A produção de equipamentos eletrônicos na Europa e na América do Norte continua forte em 2015 nos setores industrial, de instrumentação e automação. Houve pouco crescimento no setor militar, mas estava previsto um ligeiro aumento em 2016. O crescimento do equipamento de infra-estrutura para a evolução a longo prazo 4G desacelerou em 2015, mas a produção de eletrônicos industriais e de instrumentação cresceu na China. A produção eletrônica do Reino Unido, que cresceu 3% em 2014, caiu 1% em 2015.

A produção de PCB na Europa tinha declinado em 3% e alguma recuperação, mas nenhum crescimento, era esperada em 2016. O crescimento tinha sido baixo na América do Norte e houve mais queda no Japão. As flutuações da taxa de câmbio podem levar a distorções dos números; Por exemplo, medido em moedas nacionais, houve crescimento positivo na Ásia, mas negativo se medido em dólares norte-americanos. A perspectiva para 2016 era que seria semelhante a 2015, com uma recuperação para o final do ano, eo próximo aumento esperado em 2017-2018.

Stern comentou as atualizações recentes da OGEL (Open General Export License) do governo britânico, o que facilitou a exportação de PCBs para a maioria dos destinos mundiais para contratos militares e outros países mais sensíveis, incluindo a China para PCBs aeroespaciais e industriais. A Organização de Controle de Exportações (ECO) estava atualmente procurando o feedback das empresas de PCB sobre como essas mudanças estavam afetando seus negócios.

O Dr. Andrew Ballantyne da Universidade de Leicester apresentou uma revisão das aplicações de solventes eutéticos profundos no acabamento de superfícies de PCB e montagem de eletrônicos e uma atualização do projeto MACFEST. Ele explicou que os solventes eutéticos profundos são tipos de líquidos iônicos nos quais os catiões orgânicos são combinados com aniões haleto e agentes complexantes para formar um complexo aniónico. O exemplo específico utilizado no seu trabalho de investigação foi composto por etilenoglicol e cloreto de colina numa proporção molar de 2: 1 e conhecido como Ethaline 200, que era relativamente barato e ambientalmente benigno. O Ethaline 200 apresentou baixa pressão de vapor e boa estabilidade térmica, apresentando propriedades de solvatação incomuns com sais metálicos. Seus benefícios foram demonstrados em aplicações de acabamento de metais como polimento eletrolítico, galvanoplastia e revestimento de imersão, bem como reciclagem de metais e armazenamento de energia. Também tinha demonstrado propriedades notáveis como um fluxo, permitindo a soldagem direta ao níquel não electrolítico e outras superfícies metálicas difíceis de soldar.

O projeto MACFEST, co-financiado pela Innovate UK, visava a produção de um "acabamento superficial universal" para a eletrônica, capaz de soldagem por refluxo e ligação de arame com ouro, cobre e alumínio. Os atributos necessários foram alta confiabilidade, boa planaridade e longa vida útil. Utilizou-se tecnologia de solventes eutécticos profundos para melhorar a funcionalidade e reduzir as preocupações de segurança e ambiente. Os primeiros 15 meses do projeto de 24 meses foram concluídos.

Utilizando um níquel não electrolítico proprietário com uma estrutura nodular amorfa e 8% de fósforo para formar a camada de base, a imersão de paládio tinha sido depositada de Etaline a 80 ° C até uma espessura de 70-100 nanómetros em 30 minutos. O depósito de paládio tinha sido sobre-banhado com ouro a partir de uma segunda formulação à base de Etanol a 50 ° C durante 9-15 minutos. A fonte de ouro poderia ser ou cloreto de ouro ou tiossulfato de ouro e sódio, e os depósitos uniformes brilhantes tinham sido consistentemente conseguidos a partir de uma química livre de ácido e cianeto. Este níquel "ENIPIG" - níquel electrolítico, imersão paládio, acabamento em ouro de imersão mostrou excelente solderabilidade, sem evidência de efeitos "black pad" ou "cracking" na superfície do níquel associados ao ataque ácido quando as químicas aquosas tradicionais foram utilizadas.

O palestrante final foi o Dr. Andrew Cobley, da Universidade de Coventry, que analisou os projectos de investigação em curso em que a ICT era um colaborador. REPRIME e MACFEST foram discutidos em apresentações anteriores, mas dois novos projetos estavam em seus estágios iniciais.

O primeiro foi Selective Electroless Catálise em um campo magnético (surpreendentemente, sem sigla!), Liderada pela Coventry University. O conceito era usar um campo magnético para catalisar selectivamente um material antes do revestimento sem corrente, utilizando um molde de barras de ferro magnetizadas colocadas contra a face inversa de um substrato fino para atrair o catalisador selectivamente para a superfície oposta. A prova de conceito estava sendo financiada pelo Fundo de Inovação em Educação Superior (HEIF). Uma patente havia sido arquivada e um estudante de doutorado estaria trabalhando em tempo integral no projeto a partir de setembro de 2016. Outras fontes de financiamento, por exemplo Horizonte 2020, estavam sendo exploradas.

Acrônimos novamente! O segundo projeto, SYMETA - SYnthesizing 3D METAmaterials para RF, microondas e aplicações THz - estava sendo conduzido pela Universidade de Loughborough e financiado pela EPSRC. Este projeto visava criar novos materiais para processos aditivos, formar substratos e meta-átomos condutores, e tomaria uma nova abordagem radical para a fabricação de circuitos de alta freqüência. Desenvolver um uso mais racional e sustentável dos materiais reduziria o desperdício, os prazos e o custo dos processos de fabricação.

A principal contribuição das TIC para estes projectos foi como parceiro de divulgação e os benefícios do envolvimento foram que as TIC poderiam influenciar a direcção da investigação e informar rapidamente os seus membros sobre os últimos desenvolvimentos de I & D, bem como criar oportunidades para os membros das TICs. Participar e obter financiamento para a pesquisa.

Dr. Cobley encerrou o processo, agradecendo aos oradores por compartilhar seus conhecimentos e experiência, os delegados por sua atenção, Ventec Europa para seu generoso apoio, e Bill Wilkie por mais uma vez organizar um evento esplêndido. Os delegados aproveitaram a oportunidade de networking e um número impressionante de entusiastas da motocicleta emergiram do grupo para passar um tempo admirando as exposições no museu antes de partir.

Sou grato a Alun Morgan por me permitir usar suas fotografias.


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