EIPC-Winterkonferenz 2023, Rückblick auf Tag 2

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Tag 2 der EIPC-Winterkonferenz im Groupama-Stadion in der Region Décines-Charpieu der Metropole Lyon in Ostfrankreich beinhaltete für diejenigen, die registriert waren und ihre Sicherheitsüberprüfung bestanden hatten, einen privilegierten Besuch des Kernkraftwerks Bugey. Das Interesse war so groß, dass die Gruppe in Vormittags- und Nachmittagsgruppen aufgeteilt wurde. EIPC-Vorstandsmitglied Martyn Gaudion, CEO von Polar Instruments, hat bei der Moderation von Sitzung 6 gleich zweimal hervorragende Arbeit geleistet.

MateriallösungenDas Thema der Sitzung waren Materiallösungen für anspruchsvolle Bedingungen und der erste Redner war Anthony Pascalet, Prozessingenieur bei AGC Multi Material Europe in Frankreich, der die Entwicklung und Bewertung thermisch stabiler Antennenmaterialien für Automobilradar diskutierte.

Er untersuchte die Entwicklung der Automatisierung beim Fahren und Parken, von der frühen Fahrerassistenz bis zur vollständigen Automatisierung, die verschiedenen beteiligten Radarsensoren sowie die Antennendesigns und -materialien, die je nach Radarfunktion optimiert werden müssen.

Seine Produkt-Roadmap zeigte die glasfaserverstärkten und glasfreien PTFE-Typen von AGC, die sich bereits in der Massenproduktion zur Unterstützung großer Tier-1-Unternehmen befinden, sowie die glasfaserverstärkten duroplastischen Materialien, die die neue Option für Automobilradar darstellen.

Pascalet nannte einige Gründe für den Trend zu duroplastischen Materialien für Hochfrequenzanwendungen: PTFE ist schwer zu verarbeiten, mechanisch nicht robust und bietet nur begrenzte Möglichkeiten für homogene Mehrschichten. Herausforderungen für duroplastische Materialien waren ihre vergleichsweise thermische Instabilität, die Variation der dielektrischen Eigenschaften mit der Temperatur und der deutlich höhere Verlust als bei PTFE.

Er erklärte, dass die fortschrittlichen duroplastischen Materialien von AGC eine fortschrittliche elektrische Leistung und eine sehr hohe Zuverlässigkeit bieten, mit verbesserter Designflexibilität durch sequentielle Aufbauprozesse, die mit PTFE nicht möglich sind. Er verglich eine herkömmliche Hybridantennenplatine mit einer Antennenplatine, die durch einen sequentiellen Aufbauprozess hergestellt wurde, zeigte Beispiele doppelseitiger dreistufiger und vierstufiger Aufbaukonstruktionen und gab zahlreiche Testergebnisse an.

Das Material ist einfach zu verarbeiten, vergleichbar mit FR-s4 und bietet eine gute Kompatibilität mit FR4 in Hybridaufbauten. Leiterplatten verfügen über eine stabile elektrische Leistung und Einfügungsdämpfung, die mit PTFE-Laminat vergleichbar ist, bei geringer Temperaturabhängigkeit. Es verfügt über eine robuste thermische Leistung, ist hitzebeständig, kompatibel mit bleifreier Montage und verfügt über gute Temperaturwechseleigenschaften. Antennen weisen über einen weiten Temperaturbereich eine stabile Resonanzfrequenz auf.

Speziallaminate Eine weitere Präsentation über Speziallaminate – dieses Mal für Hochleistungsrechner und die Automobilindustrie – hielt Andreas Folge von Nan Ya Plastics in Deutschland. Er führte High Performance Computing (HPC) als eine Praxis ein, Rechenleistung auf eine Weise zu bündeln, die eine viel höhere Leistung als herkömmliche Computer liefert. Einzelne Computerknoten in einer verbundenen Gruppe, die große Datenmengen mit sehr hoher Geschwindigkeit verarbeiten, ermöglichen die Untersuchung der größten wissenschaftlichen, technologischen und wirtschaftlichen Probleme der Welt.

Beispiele aus der Automobilindustrie sind Simulationen für autonomes Fahren; zur Unterstützung des Designs, der Herstellung und des Testens neuer Produkte; und strebt nach sichereren Autos und effizienteren Prozessen. Folge sieht das Auto von morgen als einen Computer auf vier Rädern, dessen Wert zunehmend von Softwareinhalten und damit verbundenen Dienstleistungen abhängt. Das Auto wird auf einer Softwareplattform und nicht auf einem Motor basieren und eine Verschmelzung der Welten des Automobils und des Hochleistungsrechnens darstellen: „Software formt die Hardware.“ Es wird eine Integration von Software und Diensten mehrerer Anbieter geben.

Welche Anforderungen stellt die Automobilindustrie der Zukunft an den Lieferanten kupferkaschierter Laminate? Folge nannte zunächst einige typische Beispiele im Bereich der Stromversorgung und Aufladung von Elektrofahrzeugen: schweres Kupfer, alles bis zu 12 Unzen, hohe thermische Zuverlässigkeit, hohe Anti-CAF-Leistung und ein vergleichender Tracking-Index von mindestens 600. Für eingebettete Komponenten ein Kunde Zu den Spezifikationen könnten eine Tg über 220 °C, ein CTE von weniger als 40 ppm pro Grad, eine Isolationsleistung von besser als 50 kV pro mm, eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und eine geringe ionische Kontamination gehören.

Für Millimeterwellen-Kommunikations- und Fahrerassistenzsysteme sind typische Materialanforderungen niedrige Dk- und Df-Werte; niedrige Ausdehnungskoeffizienten in X-, Y- und Z-Richtung; hoher Modul; und hohe Anti-CAF-Leistung.

Folge gab Beispiele für spezifische Nan Ya-Produktangebote in Materialien mit niedrigem Dk- und Df-Wert zur Unterstützung von 24-GHz-, 77-GHz- und 79-GHz-Radar in Fahrzeug-ADAS-Systemen, Materialien mit hoher thermischer Zuverlässigkeit für elektrische Antriebsketten und Batteriemanagementsysteme. Anderswo, im Hochleistungsrechnen, gibt es ein schnelles Wachstum auf dem Markt für Server- und Speicherausrüstung, insbesondere bei Beschleunigern für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen. Nan Ya investiert weiterhin stark in Forschung und Entwicklung, insbesondere in verlustarme Materialien, und profitiert von den Vorteilen einer vertikal integrierten Upstream-Struktur.

Verwalten des PCB-StackupsMartyn Gaudion moderierte nicht nur zweimal die Sitzung zu Materiallösungen für anspruchsvolle Bedingungen, sondern leistete auch zweimal einen äußerst wertvollen Beitrag zum Konferenzverlauf mit seiner eigenen Präsentation zum Management von Leiterplattenstapeln in der globalen Lieferkette.

Seine Botschaft: „Stackup-Tools sind eine Lösung für die Kommunikation.“ Er fragte: „Würden Sie sich auf ein Board verlassen, auf dem ein komplexer Aufbau auf diese Weise kommuniziert wurde?“ und gab eine Reihe tatsächlicher Beispiele für vage und möglicherweise irreführende Anweisungen und Zeichnungen, darunter sogar eines auf der Rückseite eines Umschlags oder nicht mehr als ein Telefongespräch. Er wusste von vielen Fällen, in denen eine Fehlkommunikation von Stackup-Informationen kostspielige Folgen hatte, oft mit beeinträchtigter Zuverlässigkeit und unvorhersehbarer Hochgeschwindigkeitsleistung.

Die Alternative, die er anbot, war das branchenübliche PCB-Stackup-Designtool Speedstack von Polar, das die Wahrscheinlichkeit von Fehlkommunikation mit PCB-Herstellern und der Lieferkette klärt und verringert.

Er verwies auf den wachsenden Bedarf von Designern und Herstellern, Layer-Stackup-Informationen in einem noch nie dagewesenen Detaillierungsgrad zu kommunizieren, und zunehmend darauf, dass Beschaffungsteams und Drittmakler einen fehlerfreien Austausch von Stackup-Informationen zwischen Urheber und Hersteller gewährleisten müssen.

Die Kommunikationslösung von Polar besteht darin, den Stapel in einem offenen XML-Format zu definieren, das mit branchenüblichen CAD- und CAM-Systemen verknüpft werden kann, in die Tools anderer Anbieter integriert werden kann und Zugriff auf umfassende Materialbibliotheken hat.

Kernkraftwerk BugeyWährend Gaudion die Konferenzsitzungen moderierte, machten sich zwei getrennte Gruppen mit ihren Bussen auf den Weg und folgten der Rhône etwa 35 km flussaufwärts von Lyon nach Bugey in der Gemeinde Saint-Vulbas, um das Kernkraftwerk mit seinen vier Druckwasserreaktoren zu besichtigen.

Hier sind einige Notizen, die Alun Morgan bei dem Besuch gemacht hat:

„Der Besuch begann mit einer Einführung in EDF und seinen Energie-Fußabdruck in Frankreich. EDF hat 167.000 Mitarbeiter, 38,5 Millionen Kunden und erzeugt 558 TWh Strom, 78 % aus Kernenergie, 12,8 % aus erneuerbaren Energiequellen, 8,8 % aus Wasserkraft, 0,7 % aus Kohle, 1 % aus Heizöl und 7,3 % aus Gas. 91 % ihrer Energieproduktion hat keinen CO2-Ausstoß. In Frankreich gibt es 56 Kernkraftwerke an 18 Standorten. Bei allen handelt es sich um Druckwasserreaktoren der zweiten Generation mit einer Leistung von 900 Mwe bis 1450 Mwe.

„Sie erklärten ausführlich die Netzversorgung und konnten die vielen aufgeworfenen Fragen umfassend beantworten. Sie reichten einen Behälter mit drei Uran-Brennstoffpellets zu je 7 Gramm herum. Jedes davon hatte das gleiche Energieerzeugungspotenzial wie 1 Tonne Kohle.

„Der Besuch vor Ort war faszinierend und es wurde deutlich, dass die Website gut organisiert und betrieben wurde. Wir konnten die verschiedenen Notstromsysteme sowie die neuesten Systeme besichtigen, die in hohen Gebäuden untergebracht waren, um sie vor einem möglichen Hochwasserrisiko zu schützen. Wir konnten den Sicherheitsbereich betreten und den Reaktorsicherheitsbehälter sehen. Der Besuch führte uns dann in die riesige Turbinenhalle. Jede der Turbinenschaufelbaugruppen wog 150 Tonnen und die Halle war mit Schwerlastkränen ausgestattet. Das ist Technik im großen Stil; Die Rückwasserpumpen, von denen es drei gab, hatten die Größe von Häusern.

„Als Teenager habe ich das Kernkraftwerk Trawsfynydd besucht. Die wichtigste Erinnerung, die ich daran habe, ist die riesige Turbinenhalle, die der in Bugey bemerkenswert ähnlich sah; Der Prozess der Umwandlung von Dampf in Elektrizität hat sich in den letzten 50 Jahren wahrscheinlich kaum verändert. Die andere Erinnerung läuft auf dem Reaktorboden von Trawsfynydd, während dieser in Betrieb war, etwas, das man in einem Magnox-Reaktor der 1. Generation tun könnte, was heute mit dem PWR-Design nicht möglich ist. Als ich das Gelände verließ, fiel mir auf, dass der gesamte erzeugte Strom nur über sechs Paare bescheidener Leitungen über Masten ins Stromnetz gelangt. Ich hatte wahrscheinlich mehr oder dickere Kabel erwartet.“

Konferenzbeobachtung Insgesamt war die EIPC-Winterkonferenz 2023 eine hervorragend organisierte und koordinierte Veranstaltung, und die Bemühungen des EIPC-Teams, insbesondere Kirsten Smit-Westenberg, Tarja Rapala-Virtanen und Carol Pelzers, werden herzlich gewürdigt. Herzlichen Dank für die Organisation eines beeindruckenden und informativen Programms, eines hervorragenden Veranstaltungsortes und einer großartigen Gelegenheit zum Networking für die europäische PCB-Community.

Ich bin Alun Morgan dankbar, dass er mir erlaubt hat, seine hervorragenden Fotos und seine Notizen zum Kraftwerksbesuch zu verwenden.