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sábado, 14 de agosto de 2010

Electrónica. Hitos: Patentes Eisler Pablo PCB cumple 60 años

Hitos: Patentes Eisler Pablo PCB cumple 60 años
Lunes, 21 de junio 2010 | Andy Shaughnessy , PCBDesign007



Fue hace 60 años , el 21 de junio de 1950, que la patente de Paul Eisler PCB se publicó ( Hat punta a Colin Warwick en Agilent - ¿cuántos de ustedes tienen esa fecha marcada en su calendario ?) .

Eisler historia de vida (que se describe en su autobiografía, Mi vida con la de circuitos impresos) viene a través como una novela de misterio , lleno de persecución ( ingeniero de judíos que huían de 1930 Austria) , agencias de gobierno ineficiente (todos ellos ), y el siempre popular "inmigrante ilegal sólo quiere un trabajo honesto " meme .

Nacido en 1907, Eisler se graduó de la Universidad de Viena en 1930 con un título de ingeniero . Ya era un inventor en ciernes. Pero su principal objetivo era conseguir un empleo en un país que no se ejecutó por los nazis. Todos los trabajos técnicos a que se va a miembros del partido en 1930 Austria de todos modos.

Así que en 1934 consiguió un trabajo en Belgrado el diseño del sistema electrónico de un tren - que habría permitido a los pasajeros para jugar los registros individuales a través de auriculares , como un iPod . Pero ese trabajo terminó cuando el cliente que ofrece el pago en grano en vez de la moneda.

Supongo que todo el " pago en grano "ángulo nunca surgieron durante las negociaciones.

De regreso a Austria, Eisler escribió para los periódicos y fundó una revista de radio , y comenzó a aprender sobre la tecnología de impresión . La impresión fue una tecnología bastante robusta por la década de 1930, y empezó a imaginar cómo el proceso de impresión se podría utilizar para establecer circuitos sobre un soporte aislante , y lo hacen en volumen.

En 1936 decidió abandonar Austria. Consiguió una invitación para trabajar en Gran Bretaña sobre la base de dos solicitudes de patente que ya había presentado : una para una grabación de sonido y una gráfica de televisión estereoscópica con líneas de resolución vertical.

Vendió la patente de TV para ₤ 250, suficiente dinero para vivir durante un tiempo en una pensión de Hampstead , que era una buena cosa, porque no podía encontrar un trabajo. Una compañía telefónica ha gustado mucho su idea de circuitos impresos - que se han eliminado los haces de cables utilizados para los sistemas de teléfono en aquel entonces. Sin embargo, el gerente le dijo que la labor de instalación manual fue realizado por " las niñas "y" las niñas son más baratos y más flexible ". Bueno .

Por lo menos estamos más allá del punto de la utilización de mano de obra barata para hacer lo que una herramienta decente puede hacer en la mitad del tiempo .

En la Segunda Guerra Mundial se cernía , Eisler trabajado en conseguir a su familia de Austria. Su hermana se suicidó y cuando comenzó la guerra , los británicos internados él como un extranjero ilegal . Incluso bajo llave , Eisler dejaba de pensar en nuevas maneras de ayudar al esfuerzo bélico.


Una vez liberado, Eisler fue a trabajar para la compañía de impresión comercial Henderson & Spalding . Originalmente, su objetivo era perfecta máquina de escribir de la empresa inviable Technograph música , que operan en un laboratorio en un edificio bombardeado. propietario de la empresa H.V. Fuerte Eisler hizo firmar a él el título de cualquier patente que salen de esa investigación. No era la primera ni la última vez Eisler sería aprovechado .

Parte del problema con la realización de trabajo militar era su estado: Acababa de ser liberado de internamiento. Usted puede imaginar Eisler acerca contratistas militares para discutir cómo su idea de circuito impreso puede ser de alguna utilidad para el esfuerzo bélico.

A través de su trabajo en Henderson & Spalding , Eisler desarrolló el concepto de la utilización de papel de grabado establecer huellas sobre un sustrato. Sus primeras placas parecen mucho a los platos de espaguetis , con casi ningún rastro recta. Presentó una solicitud de patente en 1943.

Nadie prestó atención a este invento hasta que encontró su camino en espoletas de proximidad de los depósitos utilizados para derribar las bombas V -1 zumbido. Después de eso, Eisler tenía un trabajo y una pequeña cantidad de la fama. Después de la guerra , la difusión de tecnología. mandato de los EE.UU. en 1948 que todos los circuitos de instrumento en el aire iba a ser impreso.

1943 Eisler solicitud de patente se dividió el tiempo en tres patentes independientes : 639111 ( Circuitos Impresos tridimensionales ) , 639178 ( Hoja Técnica de Circuitos Impresos ), y 639.179 (Polvo de impresión). Estos tres fueron publicados el 21 de junio de 1950, pero muy pocas empresas realmente licencia las patentes .

En la década de 1950 , Eisler fue explotada de nuevo , esta vez mientras se trabaja con Nacional Británico de Investigación y de la Corporación para el Desarrollo. La organización básicamente regaló patentes en EE.UU. Eisler . Pero él siguió experimentando e inventando . Se le ocurrió la idea para la batería de papel de aluminio, papel tapiz con calefacción, horno de pizza, moldes de hormigón de escarcha ventana trasera , y mucho más. Encontró el éxito en el campo de la medicina , y murió en 1992, con docenas de patentes a su nombre. Acababa de recibir la Institución de Ingenieros Eléctricos Medalla " Nuffield de Plata.

¿Quién va a ser el Eislers siguiente, o el siguiente o Shockleys Kilbys ? Están por ahí .. tal vez en la oficina por el pasillo.

http://www.pcb007.com/pages/zone.cgi?artcatid=&a=59673&artid=59673&pg=2

El borde de la sangría : Nanotubos de Carbono 101

Miércoles, 21 de octubre 2009 | Tarzwell Robert - DMR Ltd.



Los nanotubos de carbono tan anunciada y maravilloso fueron descubiertos en 1991. Desde entonces, muchas nuevas aplicaciones han sido reportados por los científicos que se sienten atraídos por el potencial de estos cilindros muy minúsculo. Su potencial para convertirse en el material del siglo XXI se preguntan ha llevado a toda una industria con grandes presupuestos con la esperanza de inventar el producto super siguiente.

Los nanotubos de carbono se producen generalmente por tres técnicas principales: descarga de arco , la ablación con láser y la deposición química de vapor. Los nuevos métodos están investigando ahora la promesa hasta formas más económicas de producir las nanopartículas .

En descarga de arco , dos electrodos de carbono con un catalizador de crear una descarga de vapor de arco, y los nanotubos de crecer desde que el vapor de carbono. En la tecnología de ablación por láser , un rayo láser de alta potencia se calienta un volumen de carbono en un gas metano o monóxido de carbono. La deposición química de vapor de los gases de usos especiales en condiciones similares a la del plasma para depositar los tubos de carbono directamente a una superficie. La ablación con láser suele producir una cantidad más pequeña de limpiador de nanotubos , mientras que los métodos de descarga de arco por lo general producen grandes cantidades de impuros diversos tipos de materiales. Todos los métodos son caros de instalar y correr, que sólo producen pequeñas cantidades de tubos de carbono a precios monumental.

El lote de producción típicos de los nanotubos de carbono tendrá una cantidad de partículas de baja conductividad , así como los tubos de semi - conductores y una pequeña porción de las partículas de alta conductividad . El truco consiste en perfeccionar el proceso de producción para producir el mayor porcentaje del tipo de tubo que usted requiere.

tubos de carbono se disponen en grupos de base en función de sus características de la pared: los nanotubos de pared simple (SWNT ) , los nanotubos de pared doble ( DWNTs ) y nanotubos de paredes múltiples ( MWNTs ) . También hay subcategorías que describen el tamaño del tubo , así como características adicionales , tales como baches , así como la descripción del tipo de fibra.

Los nanotubos de carbono de las variedades , tanto de pared simple y múltiples paredes se combinan con iniaturization ultra- resistencia estructural excepcionalmente alta. tubos de carbono tienen superficies muy alta ( cientos de pies cuadrados por gramo) , las altas temperaturas de fusión (3.500 ° C ) y la resistencia de alto módulo de Young (1.000 ACP) , por una fuerza de 10.000 veces la del acero . Algunos tubos de carbono también disponen de una alta conductividad eléctrica de 1.000 s / cm , que es 20 veces mayor que el cobre, con una conductividad térmica muy alta correspondiente de 3.000 W / m ° C o 10 veces la del cobre . Todos ellos son sumamente propiedades deseadas .

Realmente es una cuestión de tamaño , los nanotubos de carbono son un átomo de espesor hojas de grafito 125.000 veces más pequeño que un cabello humano. La partícula nano típico es una átomos de hidrógeno sólo 25 de ancho - que para comparar la moneda de diez centavos en el bolsillo a 12.500.000 nanómetros. Los nanotubos varían en diámetro desde menos de un nanómetro a cerca de 40 nanómetros.

La separación de la DWNTs SWNT MWNTs y es el gran truco . El problema radica en el disparo de un metal en un gas caliente para la fabricación de tubos de carbono - que también hacen de todo, desde el negro de humo ( hollín) a las bolas de bucky y de cuatro a cinco diferentes tubos de carbono y todas las combinaciones en el medio. Un baño de agua se puede utilizar para separar los diferentes tubos , cada uno con diferente densidad . Al variar la tensión superficial y la densidad del baño de agua , los tipos específicos de tubos individualmente flotará hasta ser recogidos .

Los nanotubos de carbono y sus propiedades super son muy deseables , pero también nos muestra su lado malo por ser un problema para la integración en nuestro gran mundo .

tubos de carbono tienden a realizar sólo en una dirección, y no se llevan bien con los metales o las colas debido a la superficie no -adherencia de soldadura del carbón. tubos de carbono no conducen electricidad , así cuando se combinan en cadenas con nanotubos de carbono.

Pero el mayor sigue siendo sensacional precio: citas recientes de nanotubos de pared simple se encuentran en el rango de 20.000 dólares por kg, mientras que los tubos de varias paredes se venden a $ 10.000 por kg. Los precios empiezan a caer, pero hay que tener cuidado - puede terminar con una cantidad considerable de hollín de carbono no deseados y el metal. Muchos tecnólogos han tratado de incorporar tubos de carbono en tintas de impresión y fundición de metales sólo para encontrar los tubos no se juega bien con los demás. Los nanotubos de carbono tienen un área superficial muy alta. A medida que aumenta la superficie , la energía estática en la superficie también aumenta - la estática es tan grande en comparación con su tamaño que los nanotubos quieren agruparse en vez de quedarse dispersa.

A pesar de que leemos de las invenciones de nanotubos de carbono que potenciales científicos han creado en sus mentes, en los nanotubos en general aún no se han incorporado en los productos cotidianos . El uso más simple es en el refuerzo de plásticos. Los tubos de carbono " propiedades estáticas de alta promover la pintura y se pegue agrega fuerza al material plástico fundido. El problema básico con la utilización de nanotubos en la electrónica - en un PCB , como los cables super -fino o como los transistores en el silicio - es la incapacidad para organizar los tubos de tal manera que la interconexión eléctrica .

Como un tubo de carbono corriente pasa , hay poco calor generado. Por el contrario, en alambre de cobre típica normal, ya que los electrones pasan a través del cable chocan y desalojar a otros electrones. Y todo esto en torno a chocar crea fricción y el calor . Los electrones en un tubo de carbono parecen fluir a través de la derecha , encontrando poco a chocar . Nanotubos de carbono también tienen un mecanismo diferente para la transferencia de calor y no presentan el efecto termoeléctrico . Esta es una propiedad fundamental de los conductores por los que fluye una corriente a causa de una diferencia de temperatura entre dos puntos de contacto . Los nanotubos de carbono son materias orgánicas , que no se comportan como metales ordinarios . La mayoría de los metales utilizar el flujo de electrones , mientras que los nanotubos de carbono están más cerca de los diamantes en forma de calor sin mover el flujo de electrones .

La densidad de los nanotubos de carbono "más alto actual no conduce a la electro - migración y la migración termo- , sino que también produce apenas el 1% del calor producido por el flujo de corriente en los metales tradicionales , como el cobre. Las propiedades únicas de los nanotubos de carbono que algún día permitirá a los ingenieros para realizar una serie de pequeños, más rápidos y más potentes nuevos dispositivos que no puede existir hoy en día debido a las limitaciones de los metales convencionales.

Pero Estados Unidos está en peligro de perder este recurso técnico, hay muchas veces más dólares que se gasta en investigación en nanotecnología en Asia y Europa que en Estados Unidos .

Para aplicaciones en PCB , los rastros de nanotubos de carbono ofrecen menos resistencia que los conductores de cobre presente. En los circuitos de alta potencia, interconexiones de nanotubos de carbono podría reducir las pérdidas de calor y requieren de refrigeración mucho menos que los rastros de cobre.

Al igual que un alambre de metal , los nanotubos crezcan más caliente que la corriente eléctrica se incrementa. En algún momento , incluso un nanotubo se quemará además como un elemento de un fusible quemado. La creación de una hoja de tubo superconductor todo- nano de carbono para sustituir la lámina de cobre del PCB es un deseo para otra ocasión. Sin embargo, estamos cerca de tener nano- modificada por láminas de cobre PCB , con una resistencia mucho menor y una mayor capacidad de carga actual .

Como las aplicaciones de los rendimientos de las nuevas investigaciones en nano de matriz metálica y nano- modificada colas orgánicas , podemos esperar que las aplicaciones más potentes en la fabricación de PCB . En los próximos cinco años , podemos esperar grandes cambios en la nanotecnología del carbono para las industrias de fabricación de productos electrónicos .


Robert Tarzwell es presidente de DMR Ltd., un proveedor de tecnología de PCB y los recursos. Él puede ser alcanzado en bob@dmrpcb.com.   

http://www.pcb007.com/pages/zone.cgi?artcatid=&a=53973&artid=53973&pg=2