Conferencia de invierno de EIPC 2023, revisión del día 2

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El segundo día de la Conferencia de Invierno de EIPC en el estadio Groupama en la región de Décines-Charpieu de la metrópoli de Lyon, en el este de Francia, incluyó una visita privilegiada a la central nuclear de Bugey para quienes se registraron y aprobaron su autorización de seguridad. Tal fue el interés que la fiesta se dividió en grupos de mañana y de tarde. Martyn Gaudion, miembro de la junta directiva de EIPC y director ejecutivo de Polar Instruments, hizo un excelente trabajo moderando la sesión 6 dos veces.

Soluciones materialesEl tema de la sesión fue soluciones de materiales para condiciones desafiantes y el primero en hablar fue Anthony Pascalet, ingeniero de procesos de AGC Multi Material Europe en Francia, discutiendo el desarrollo y evaluación de materiales de antena térmicamente estables para radares de automóviles.

Repasó la evolución de la automatización en la conducción y el aparcamiento, desde las primeras asistencias a la conducción hasta la automatización total, los diferentes sensores de radar implicados y los diseños y materiales de las antenas a optimizar en función de la función del radar.

Su hoja de ruta de productos mostró los grados de PTFE reforzados con vidrio y sin vidrio de AGC que ya se encuentran en producción en masa para respaldar a las principales empresas de nivel 1, y los materiales termoestables reforzados con vidrio que son la nueva opción para los radares automotrices.

Pascalet enumeró algunas razones de la tendencia hacia materiales termoestables para aplicaciones de alta frecuencia: el PTFE es difícil de procesar, no es mecánicamente robusto y ofrece opciones limitadas para multicapas homogéneas. Los desafíos para los materiales termoestables han sido su inestabilidad térmica comparativa, la variación de las propiedades dieléctricas con la temperatura y una pérdida significativamente mayor que el PTFE.

Explicó que los materiales termoestables avanzados de AGC ofrecen un rendimiento eléctrico avanzado y una confiabilidad muy alta, con una flexibilidad de diseño mejorada utilizando procesos de acumulación secuencial que no son posibles con PTFE. Comparó una placa de antena híbrida convencional con una placa de antena creada mediante un proceso de construcción secuencial, mostró ejemplos de construcciones de construcción de tres y cuatro pasos de doble cara y proporcionó numerosos resultados de pruebas.

El material es fácil de procesar, comparable con el FR-s4 y tiene buena compatibilidad con el FR4 en versiones híbridas. Los PCB tienen un rendimiento eléctrico estable y una pérdida de inserción comparable al laminado de PTFE, con baja dependencia de la temperatura. Tiene un rendimiento térmico robusto y es resistente al envejecimiento por calor, es compatible con ensamblajes sin plomo y tiene buenas propiedades de ciclo térmico. Las antenas exhiben una frecuencia de resonancia estable en un amplio rango de temperaturas.

Laminados especializados Andreas Folge de Nan Ya Plastics en Alemania realizó otra presentación sobre laminados especializados, esta vez para la informática de alto rendimiento y la industria automotriz. Introdujo la computación de alto rendimiento (HPC) como una práctica de agregar potencia informática de manera que ofrezcan un rendimiento mucho mayor que las computadoras tradicionales. Los nodos informáticos individuales en un grupo conectado, que procesan grandes cantidades de datos a muy alta velocidad, permiten estudiar los mayores problemas científicos, tecnológicos y económicos del mundo.

Ejemplos de ello en la industria automovilística son las simulaciones de conducción autónoma; para apoyar el diseño, fabricación y prueba de nuevos productos; y apuntar a automóviles más seguros y procesos más eficientes. Folge ve el automóvil del mañana como una computadora sobre cuatro ruedas y su valor depende cada vez más del contenido del software y los servicios relacionados. El automóvil se construirá alrededor de una plataforma de software en lugar de un motor y será una fusión de los mundos de la automoción y la informática de alto rendimiento: “El software da forma al hardware”. Habrá una integración de software y servicios de múltiples proveedores.

¿Qué exigirá la industria automovilística del futuro al proveedor de laminados revestidos de cobre? Folge primero dio algunos ejemplos típicos en el área de alimentación y carga de vehículos eléctricos: cobre pesado, cualquier peso de hasta 12 onzas, alta confiabilidad térmica, alto rendimiento anti-CAF y un índice de seguimiento comparativo de al menos 600. Para componentes integrados, un cliente La especificación podría incluir Tg superior a 220 °C, CTE inferior a 40 ppm por grado, rendimiento de aislamiento superior a 50 KV por mm, alta resistencia a la humedad y baja contaminación iónica.

Para las comunicaciones por ondas milimétricas y los sistemas de asistencia al conductor, los requisitos de materiales típicos son Dk y Df bajos; bajos coeficientes de expansión en las direcciones X, Y y Z; módulo alto; y alto rendimiento anti-CAF.

Folge dio ejemplos de ofertas de productos específicos de Nan Ya en materiales de bajo Dk y Df para admitir radares de 24 GHz, 77 Ghz y 79 GHz en sistemas ADAS de vehículos, materiales de alta confiabilidad térmica para cadenas de transmisión eléctricas y sistemas de administración de baterías. En otros lugares, en la informática de alto rendimiento, hay un rápido crecimiento en el mercado de servidores y equipos de almacenamiento, y particularmente en la inteligencia artificial y los aceleradores de aprendizaje automático. Nan Ya continúa invirtiendo fuertemente en I+D, especialmente en materiales de bajas pérdidas, y tiene los beneficios de una estructura upstream integrada verticalmente.

Gestión del apilamiento de PCBMartyn Gaudion no solo moderó dos veces la sesión sobre soluciones de materiales para condiciones desafiantes, sino que también hizo una contribución extremadamente valiosa a las actas de la conferencia con su propia presentación sobre la gestión del apilamiento de PCB en toda la cadena de suministro global, dos veces.

Su mensaje: "Las herramientas Stackup son una solución para la comunicación". Preguntó: "¿Confiarías en un tablero en el que se haya comunicado una acumulación compleja de esta manera?" y dio una serie de ejemplos reales de instrucciones y dibujos vagos y potencialmente engañosos, incluso uno en el reverso de un sobre, o nada más que una llamada telefónica. Sabía de muchos casos en los que la mala comunicación de la información acumulada ha tenido consecuencias costosas, a menudo con una confiabilidad comprometida y un rendimiento de alta velocidad impredecible.

La alternativa que ofreció fue la herramienta de diseño de apilamiento de PCB Speedstack, estándar de la industria, de Polar, que aclara y reduce las posibilidades de falta de comunicación con los fabricantes de PCB y la cadena de suministro.

Comentó sobre la creciente necesidad de que los diseñadores y fabricantes comuniquen información de acumulación de capas con un nivel de detalle sin precedentes, y cada vez más de que los equipos de adquisiciones y los intermediarios externos garanticen el intercambio sin errores de información de acumulación entre el creador y el fabricante.

La solución de comunicación de Polar es definir la pila en un formato XML abierto que se vincula con CAD y CAM estándar de la industria, se puede programar en herramientas de otros proveedores y tiene acceso a bibliotecas de materiales completas.

Central nuclear de BugeyMientras Gaudion moderaba las sesiones de la conferencia, dos grupos separados partieron en sus autobuses y siguieron el río Ródano unos 35 kilómetros aguas arriba desde Lyon hasta Bugey, en el municipio de Saint-Vulbas, para visitar la central nuclear con sus cuatro reactores de agua a presión.

Aquí hay algunas notas que Alun Morgan tomó durante la visita:

“La visita comenzó con una introducción a EDF y su huella energética en Francia. EDF tiene 167.000 empleados, 38,5 millones de clientes y genera 558 TWh de electricidad, el 78% a partir de energía nuclear, el 12,8% a partir de energías renovables, el 8,8% a partir de energía hidráulica, el 0,7% a partir de carbón, el 1% a partir de fueloil y el 7,3% a partir de gas. El 91% de su producción energética tiene cero emisiones de CO2. En Francia hay 56 unidades de generación nuclear repartidas en 18 emplazamientos, todos ellos reactores de agua a presión de segunda generación con una gama de potencia de 900 Mwe a 1450 Mwe.

“Explicaron detalladamente cómo se alimenta la red y pudieron dar respuestas completas a las numerosas preguntas planteadas. Pasaron un contenedor con tres pastillas de combustible de uranio de 7 gramos cada una. Cada uno tenía el mismo potencial de producción de energía que 1 tonelada de carbón.

“La visita al sitio fue fascinante y quedó claro que el sitio estaba bien organizado y administrado. Pudimos ver los diversos sistemas de energía de respaldo, así como los más recientes que estaban ubicados en edificios altos para protegerlos de cualquier posible riesgo de inundación. Pudimos ingresar al área segura y ver la contención del reactor. La visita nos llevó luego a la enorme sala de turbinas. Cada uno de los conjuntos de palas de turbina pesaba 150 toneladas y la sala estaba equipada con grúas de elevación pesadas. Esto es ingeniería a gran escala; las bombas de retorno de agua, que eran tres, eran del tamaño de casas.

“Visité la central nuclear de Trawsfynydd cuando era adolescente y el principal recuerdo que tengo de ello es la enorme sala de turbinas que se parecía notablemente a la de Bugey; El proceso de convertir vapor en electricidad probablemente ha cambiado poco en los últimos 50 años. El otro recuerdo es caminar sobre el piso del reactor en Trawsfynydd mientras estaba en funcionamiento, algo que se podría hacer en un reactor Magnox de generación 1 y que no se puede hacer hoy con el diseño PWR. Al salir del sitio, me sorprendió que toda la enorme energía generada sale a la red a través de sólo seis pares de cables de tamaño modesto sobre torres de alta tensión. Probablemente esperaba cables más gruesos o más”.

Observación de la conferencia En general, la Conferencia de Invierno de EIPC de 2023 fue un evento magníficamente organizado y coordinado, y se reconocen de todo corazón los esfuerzos del equipo de EIPC, especialmente de Kirsten Smit-Westenberg, Tarja Rapala-Virtanen y Carol Pelzers. Nuestro más sincero agradecimiento por organizar un programa impresionante e informativo, un lugar excelente y una gran oportunidad para establecer contactos para la comunidad europea de PCB.

Agradezco a Alun Morgan por permitirme utilizar sus excelentes fotografías y sus notas sobre la visita a la central eléctrica.