HoloVízió 3D megjelenítő rendszer

Átírás

1 HoloVízió 3D megjelenítő rendszer Agócs Tibor Holografika Kft

2 Tematika: Bevezető Cégtörténet, cégtevékenység 3D display generációk 3D megjelenítő technológiák HoloVízió 3D megjelenítő Jelenlegi és jövőbeli alkalmazások

3 Bevezető: A hiányzó harmadik dimenzió Alapkoncepció a 3D megjelenítés területén természetes, valósághű, torzításmentes érzékelés Trendek a megjelenítő technológiák területén 3D-vel foglalkozó cégek (Sony, Philips, Sanyo, Samsung ) Információs technológiák nagy mértékű fejlődése Rendelkezésre álló 3D adat Akadályok a 3D technológia elterjedésében (ár, eltérő formátumok)

4 Cégtörténet - Holografika 1989-ban alakult Tevékenységek: Fotonikai eszközök, hologramtechnológiák és 3D technológiák fejlesztése és gyártása 3D megjelenítéssel kapcsolatos szoftverek fejlesztése Alkalmazások fejlesztése Hologramtechnológiák fejlesztése biztonsági hologramok gyártása 3D technológiák fejlesztése 3D megjelenítők több generációja 1996 és 1999 között a Sony-val közös fejlesztési projekt Egyetemekkel közös fejlesztések: Opto-elektronikai eszközök kifejlesztése közösen az BME Atomfizika Tanszékkel 3D adat formátumok, tömörítési algoritmusok kifejlesztése közösen a BME Híradástechnika Tanszékkel Hazai és nemzetközi projektek Ikta 4, Ikta 5, Széchenyi terv EU FP6: Coherent, Holovision

5 3D display generációk 1992 a 3D megjelenítő alapvető működési elvét védő szabadalom 1995 laboratóriumi modell os egyszínű 3D megjelenítő os színes 3D megjelenítő (16:9) os színes 3D megjelenítő (4:3)

6 3D display generációk 2004 nagy méretű 3D kivetítő Mpixeles 3D megjelenítő: LED megvilágítás Nagy sebességű FLCoS-ok használata

7 3D display technológiák A 3D displayek három nagy kategóriába sorolhatók: Volumetric display Mozgő képernyős rendszer Dupla rétegű rendszer Sok rétegű rendszer Autosztereó display Sztereó display Passzív rendszer Követős rendszer Több-nézetű display Lentikuláris Parallax barrier Optikai szűrőket alkalmazó rendszerek Holografikus display Tisztán holografikus HoloVízió technológia

8 3D display technológiák Volumetric display-ek: Mozgó féligáteresztő vagy diffúz közegre vetítik ki a fénysugarakat Mozgó képernyős rendszer Ernyőt forgatnak nagy sebességgel egy félgömb alatt LED-ek / LCD-k / Laser segítségével vetítik ki rá a kívánt képet Dupla és sok rétegű rendszer kettő vagy több LCD réteg, mint projekciós ernyő

9 3D display technológiák Autosztereó displayek: Különböző optikai rétegeket helyeznek közvetlenül a nagy felbontású képernyő fölé Nincs speciális szemüveg Nincs egyéb fejre szerelhető segédeszköz Két típus létezik: Sztereó Több-nézetű

10 3D display technológiák Autosztereó display-ek: Sztereó display Passzív rendszer Követős rendszer Több-nézetű display Lentikuláris Parallax barrier Optikai szűrőket alkalmazó rendszerek Integral imaging

11 3D display technológiák Autosztereó display-ek: Sztereó display Passzív rendszer Követős rendszer Több-nézetű display Lentikuláris Parallax barrier Optikai szűrőket alkalmazó rendszerek Integral imaging

12 3D display technológiák Holografikus display-ek: Tisztán holografikus rendszerek Lézerek Akusztooptikai szkennerek HoloVízió Nincsenek a többi 3D megjelenítőnél fellépő korlátozások: Nincs spec. szemüveg Több néző lehetséges Nagy látótér LCD-k Holoernyő

13 HoloVízió Működési elv: Alapvető különbség 2D és 3D között Célkitűzés: A rendelkezésre álló 3D információ veszteségmentes rekonstruálása Természetes érzékelés Ablak -szerű 3D megjelenítés Voxelstruktúra Nézetszám: Sztereó: 2x Multiview: 8-10x

14 HoloVízió optikai rendszer Optikai rendszer felépítése: 128 (96) optikai modul 320x240 felbontású LCD-k Holografikus ernyő, speciális szórási karakterisztikával Oldaltükrök

15 HoloVízió optikai rendszer Megvilágító rendszer: Gázkisüléses lámpa Kondenzorlencse Színkorong Üvegszálak Lámpa Sony 200 W Táppal dobozolva Infra szûrõ Edmund 50*50*3 mm UV szûrõ Edmund Diam 59 mm RGB ColorWheel Balzers Diam 110 mm Rolyn Aszférikus kondenzor Diam 68 mm Diffúzor, Fluorüveg vagy POC Schott 136 ágú üvegszál, 1 ág átm. 1 mm közös átm. 140 mm x

16 HoloVízió optikai rendszer Optikai modulok fénymodulációs rendszer: Megvilágító optika, transzmissziós LCD-k, leképező optika Számítógépes tervezés (OSLO) Aszférikus, műanyag lencsék Kis elemszám

17 HoloVízió optikai rendszer Optikai modulok fénymodulációs rendszer: Transzmissziós LCD-k SLM minősítő mérőrendszer Mechanikai beállító rendszer Holoernyő

18 HoloVízió Elektronika 128 ill. 96 db LCD adatokkal való ellátása Központi vezérlőkártya LCD vezérlő modulok 737 ill. 553 MByte/secsávszélességre van szükség PCI 133 Mbyte/sec vezeték a kp-i vezérlő kártya és az LCD modulok között Következő generációs készülék: 3 DVI bemenet

19 HoloVízió Elektronika DSP előnyei: DDR RAM / SD RAM interfész Időzítés megoldott DSP hátrányai: Nincs a célnak megfelelő Nincs PCI interfész Beépített programok, kisebb tervezési szabadság FPGA előnyei: Nagyfokú tervezési szabadság PCI interfész kialakítható FPGA hátrányai: Drágábbak Hosszabb tervezési idő Időzítést meg kell oldani

20 HoloVízió Elektronika Központi vezérlőkártya: 6 rétegű (DVI-os 10 rétegű) 0.15 mm-es technológia Valós idejű kitömörítés (RLE) Helyi tápegység kártya (nagyobb hatásfok, kisebb disszipáció stb.) Zsákfuratok, eltemetett furatok megszüntetése

21 HoloVízió Elektronika Központi vezérlőkártya: 6 rétegű (DVI-os 10 rétegű) 0.15 mm-es technológia Valós idejű kitömörítés (RLE) Helyi tápegység kártya (nagyobb hatásfok, kisebb disszipáció stb.) Zsákfuratok, eltemetett furatok megszüntetése

22 HoloVízió Elektronika LCD vezérlő modul: 4 réteg 0.15 mm-es technológia Új memória-egységek Nagy volt az áthallás az LCD két analóg bemente között Rossz jel-zaj viszony Új digitál-analógkonverterek

23 HoloVízió Elektronika LCD vezérlő modul: 4 réteg 0.15 mm-es technológia Új memória-egységek Nagy volt az áthallás az LCD két analóg bemente között Rossz jel-zaj viszony Új digitál-analógkonverterek

24 HoloVízió Elektronika Tápegységvezérlő modul Lámpa meghajtó elektronika Korszerűbb megoldások

25 HoloVízió Elektronika Tápegységvezérlő modul Lámpa meghajtó elektronika Korszerűbb megoldások

26 HoloVízió Elektronika Felmerült problémák: A lámpa begyújtásakor 20 kv-os EM impulzus zavarja a környező elektronikát, árnyékolás a kábelek miatt nagyon nehezen megoldható BGA forrasztás, 600 láb felforrasztása a cél, nagyon nehéz gyártástechnológiailag megoldani

27 HoloVízió -Mechanika Lámpaház Külső váz Fröccsöntött precíziós befoglaló mechanika az optikai modulokhoz Optikai kapcsoló ház Oldaltükör felfüggesztések

28 HoloVízió -Szoftverrendszer Felhasználói szoftverek: A szoftver rendszer alapeleme a HoloSDK(szoftver fejlesztői környezet), amely lehetővéteszi bármilyen alkalmazás illesztését a 3D kivetítőhöz. HoloConstruct: HoloSDK-ra épülő szoftver, mely biztosítja a 3D képek generálását és megjelenítését CAD plugin: HoloSDK-ra épülő szoftver, mely biztosítja a 3D Studio MAX programból közvetlenül a 3D képek generálását és megjelenítését HoloViewer: 3D modellek megjelenítése, navigálása HoloPlayer: tárolt 3D képek és animációk lejátszása 3D kivetítőn futó szoftver: HoloServerkommunikál a felhasználói szoftverekkel

29 HoloVízió -Szoftverrendszer 3D bemenő adatok: Kameraképek 3D model Saját 3D formátum kifejlesztése I-map-ek (intenzitásképek) és Z-map-ek (mélységi térképek) tömörítése

30 HoloVízió összefoglalás HoloVízió holografikus 3D megjelenítő: Nem szükséges speciális szemüveg, nincs helyhez kötöttség, nincs szemkövetés Több néző lehetséges Széles 50 fokos tartomány Vízszintes parallaxis Nagy szögfelbontás

31 Alkalmazások Katonai alkalmazások Légiirányítás Virtuális távvezérlés

32 Építészeti CAD-es alkalmazások Alkalmazások

33 Applications Professzionális autóipari felhasználás

34 Orvosi alkalmazások CT, MRI, 3D Ultrasound Alkalmazások

35 Interaktív 3D platform Valós idejű megjelenítés Kéz, fej, szem követő eszközök Ember-gép kommunikáció Több forrásból származó információ kombinálása Jövőkép

36 Köszönjük a figyelmet

37 Az elektronikai technológia újdonságai Fizikai jelenségek modellezése, számítógépes szimulációja Enzimatikus amperometrikus bioszenzorok II. Sinkovics Bálint 2005, április

38 A modellezés filozófiájáról De hát hány világ van? Hogyan lehetséges, hogy egy állítólag tudományos tevékenység, a számítógépes modellezés a feltehetőleg azonos földi problémákkal foglalkozva, ilyen különböző leírásokat eredményez arról, ami van és ami lehetne? Lehetséges válaszok: 1. A modellek azért különbözők, mert céljaik különbözőek. 2. A modellek készítése nem tudomány, inkább valamiféle mesterség. 3. Még a tudósok sem látják az egyazon világot tárgyilagosan. Az a globális modell, amelyik a kutatónak a legjobban tetszik, talán nem is a világról mond neki sokat, hanem saját magáról. (Meadows)

39 A modellezés és a szimuláció Mi a modell? Elvont fogalom, nincs egyértelmű definíciója, az alábbi kijelentés azonban mindig igaz: A modell hasonló a modellezetthez, vagyis az modell, ami a modellezettel hasonlósági relációban van Hasonlósági relációk fő típusai: -Formai, -működési (funkcionális), -szerkezeti. A hasonlóság fogalma nagyon fontos szerepet tölt be az emberi gondolkodásban és a tanulás folyamatában.

40 A hasonlósági reláció tulajdonságai A hasonlósági reláció ekvivalenvcia reláció, tehát -Reflexív, -Szimmetrikus, -Tranzitív. E feltételek nem teljesülése nagyon súlyos hibákhoz vezethet! A modell mindig csak bizonyos, meghatározott szempontok szerint hasonló a modellezetthez. A minden szempontból hasonló modell maga a modellezett.

41 A modellek csoportosítása Modell A hasonlóság szempontja A modell típusa A modellezett rendszer szerkezeti anyagi gondolati pszichikai működési elektromos szimbolikus társadalmi termelési formai mechanikus verbális fizikai termikus ikonikus Stb.

42 A modellek csoportosításának további szempontjai A modell funkciója (a modellezés célja) lehet például a modellezett: -leírása, -szemléltetése, -elemzése, -létesítésével (működésével) kapcsolatos előírás, -működésével, várható tulajdonságaival kapcsolatos probléma megoldása. A modellezett folyamat jellege szerint a modell: -statikus, -dinamikus. A modell jellege lehet: -kvalitatív, -kvantitatív. A feladat jellege lehet: -direkt, -indirekt (heurisztika, próbálgatás, genetikus, neurális módszerek), -induktív.

43 A modellkészítés folyamata Probléma felismerés Kiindulási állapot Feltételek megfogalmazás Új részletek Saját tapasztalat Ismert részek Elemzés Szükséges ismeretek Biztos! bizonytalan Átvett ismeretek tervváltozat kísérlet kiemelés igen Van legfontosabb Szempont? nem bizonytalan döntés végrehajtás Végállapot

44 Megoldás folyamata a feladat jellege szerint Előzetes ismeretek indirekt direkt induktív Előírt: output Matematikai modell Meglévő berendezés Egyértelműségi feltételek változtatása Értelmezési tartomány Értelmezési tartomány Kísérlet vagy számítás Kísérlet vagy számítás kísérlet Megoldás: input Megoldás: output Megoldás: transzfer Optimális? Hiba? Kielégítő? igen igen igen Ellenőrzés a gyakorlatban Stop

45 A számítógépes modellezés, szimuláció csoportosítása A számítógépes szimuláció főbb típusai: 1. Numerikus: a modellezett kvantitatív jellemzőit, illetve azok változását vizsgáljuk. - Adatok feldolgozása, értékelése (pl.: statisztika), - a matematikai modellből kialakított számítási modell megoldása, - a mérési folyamat irányítása. 2. Ikonikus: a modellezett rendszer formájára, szerkezeti kapcsolataira kapunk vizuálisan megfigyelhető információkat. - Formatervezés, - számítógépes szélcsatorna modell, - egyes termikus szimulációk, stb. 3. Verbális: a modellezett rendszer szavakban kifejezhető kapcsolatait tárjuk fel. - Adatfeldolgozó rendszerek, - szakértői rendszerek.

46 A matematikai leírás részei A rendszer matematikai leírása három fő részből áll: -A rendszer belső tulajdonságait kifejező egyenletrendszer, -az egyértelműségi feltételek, -a matematikai modell megoldása (az input függvényében az állapot ill. az output változása). Amikor mindhárom részt ismerjük, teljes képünk van a rendszerről. Ilyen azonban sohasem fordul elő. Csak a tudatlanság biztonsága okozhatja a mindent ismerünk érzését!

47 A matematikai modell megoldásának folyamata Matematikai modell Analitikus Numerikus Kísérleti elhanyogolás diszkretizálás Hasonlósági transzformáció transzformáció integrálás algoritmus Blokkséma Kísérleti és Mérési eszközök kísérletterv hibabecslés Program faktorok Elfogadható? ok Szintaxis? ok Szemantika? ok kísérlet futtatás STOP ok Ellenőrzés a gyakorlatban eredmény

48 A technikai rendszerekben végbemenő folyamatok leggyakrabban parciális differenciálegyenletekkel írhatók le. Ezek főbb típusai: A matematikai modellek típusai a leíró differenciálegyenletek szerint -Hiperbolikus egyenletek: pl.: húr, rugalmas membrán, a rúd torziós rezgése, a hanghullám, az elektromágneses hullámok terjedése, a kvantummechanika egyenletei - Parabolikus (Fourier) egyenletek: általános (instacionárius) mérlegegyenletek, pl.: diffúzió, a hővezetés instacionárius folyamatai - Elliptikus egyenletek: stacionárius mérlegegyenletek, pl.: elektrosztatikus tér, stacionárius hővezetést és diffúziót, a mágneses és gravitációs tereket, leíró ún. Laplace-egyenletek.

49 Az elektrokémiai cella vizsgált keresztmetszete Ellenelektród Referencia elektród Munkaelektród

50 1. példa: elliptikus egyenlet megoldása A számítógéppel számított potenciál- és térerősségfüggvény Kiindulás: Maxwell-egyenletek D roth = J + t B rote = t divb = 0 divd = ρ Az elektrosztatika egyenletei: rote( r) = 0 divd( r) = ρ D ε ϕ(r) = ( r) = ε E( r) E( r) = gradϕ( r) ρ Poisson-egyenlet D = ε E B H = µ J = σ ( E + ) E b ϕ( r) = 0 Laplace-egyenlet w = ε E + µ H 2 = x y z 2 2

51 A Laplace-egyenlet megoldása véges differencia módszerrel A rácsmódszer: az egyenlet közelítő megoldása a tér diszkrét pontjaiban , 1, h x h x j i j i ϕ ϕ ϕ ϕ , 1, h y h y j i j i ϕ ϕ ϕ ϕ , 1, h x h x j i j i + ϕ ϕ ϕ ϕ , 1, h y h y j i j i + ϕ ϕ ϕ ϕ = + y x ϕ ϕ Kétdimenziós esetben: 4 1, 1, 1, 1,, = j i j i j i j i j i ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ Az eredmény meghatározása: -az elektródok potenciálja rögzített -a többi pont potenciáljának számítása iterációval történik a fenti képlet szerint - ha a módosítás minden pontban kisebb a hibahatárnál, az iteráció megáll

52 Potenciálfüggvény a cella vizsgált metszetében

53 A térerősség vektorfüggvényének részlete

54 2. példa: parabolikus egyenlet megoldása - diffúzió Fick I.: J = D gradn A megoldás egy dimenzióban, lineáris esetben: J = D N x Hogy néz ki a megoldás több dimenzióban, időben?

55 3. példa: parabolikus egyenletrendszer megoldása Az amperometrikus elvű enzimatikus szenzor Simulink modellje

56 3. példa: parabolikus egyenletrendszer megoldása Enzimreakció modellezése számítógép segítségével Az enzimreakció leírása kompartmentanalízis segítségével: k ( ) ( ) 1 k 1 k 2 S + E + + ( SE) ( E) + ( P ) Az átalakulási egyenletből felírható differenciálegyenlet-rendszer: d( P) dt d( ES) dt d( E) dt d( S) dt = k + 2 ( ES) = k+ 1 ( E)( S) ( k 1 + k+ 2 ) ( ES) = k+ 1 ( E)( S) + ( k 1 + k + 2 ) ( ES) = k 1 ( E)( S) k 1( ES) + + ( ) k+ 2 P = ( ES) dt ( ) k+ 1 ( E)( S) dt ( k 1 + k+ 2 ES = ) ( ES) dt ( ) k+ 1 ( E)( S) dt + ( k 1 + k+ 2 E = ) ( ES) dt ( ) k+ 1 ( E)( S) dt + k 1 S = ( ES) dt

57 A Simulink modell (kompartment modell):

58 Szimuláció összevetése mérési eredménnyel Glükózoldat beadása

59 4. Példa: hőcserélő termikus viselkedése A modellezendő rendszer: A vizsgált tartomány:

60 Modellezés FEMLAB segítségével Berajzolás Rács generálása (strukturálatlan, adaptív)

61 Megoldás kirajzolása Hőmérséklet eloszlása Áramló közeg sebessége

62 Elektronikai ipar Magyarországon gon (tört rténelem) Lambert Miklós főszerkesztő 2006 február 24

63 Magyarország g elektronikai iparának szerkezete Iparág 1990 [%] 2002 [%] 2004 [%] Textilipar, ruházat 10,2 4,5 Papír- és nyomdaipar 6,4 6,6 Vegyipar 33,5 18,6 50,1 Nemfémes anyagok ipara 5 3,4 Fémkohászat 16,9 9,6 Gépipar 25,6 55,7 48,4 Egyéb 2,4 1,6 1,5

64 Az ipari termelés s megoszlása sa Az ipar termelésének és értékesítésének ágazati szerkezete január-december hó Előzőekben nem kiemelt ipari ágazatok Máshova nem sorolt feldolgozóipar 100% Járműgyártás 90% Villamos gép, műszer gyártása 80% Gép, berendezés gyártása 70% 60% 50% 40% Fémalapanyag, fémfeldolgozási termékek gyártása Egyéb nemfém ásványi termékek gyártása Gumi-, műanyagtermék gyártása 30% Vegyi anyag, termék gyártása 20% 10% 0% Termelés Belföldi értékesítés Export Kokszgyártás, kőolaj feldolgozás, nukleáris fűtőanyag gyártás Papírgyártás, kiadói, nyomdai tevékenység Bőrtermék, lábbeli gyártása Textília, textiláru gyártása

65 A gépipar g megoszlása sa Gépipar 2002 [%] 2004 [%] Járműipar Szerszámgépipar Elektronikai ipar, műszergyártás (a járműiparban az elektronika aránya 30% felé tart)

66 Az elektronikai ipar működésem K + F Konstrukció Gyártás Jelenleg a legnagyobb jelentősége a gyártástechnológiának van Kereskedelem Fogyasztó Miért?

67 Elektronikai iparunk törtt rténete (1) v Fejlett elektronikai iparunk a II. világháborúban megsemmisült v A szocialista rendszerben elektronikai iparunk nagy volt, de a fejlesztés lelassult Alkatrészgyártás (Remix, Tungsram, MM, stb.) Számítógépgyártás (Videoton, KFKI, SZKI, stb.) Műszergyártás (EMG, Ganz, stb. Szórakoztató elektronika (Orion, Videoton, BEAG, stb.)

68 Elektronikai iparunk törtt rténete (2) vrendszerváltás (1990) óta meredek fejlődés Multinacionális cégek gyárai (Philips, Siemens, Grundig, Sony, Bosch, Samsung, Clarion, Easthern Asia, Flextronics, Solectron, Ericsson, Nokia, Vishay, Schneider Electric, Elektrolux, General Electric, stb.) Alkatrészgyártás kicsi, de növekvőben (Vishay, Phicomp, TDK, Tyco, eupec, HITELAP, Euro-Print, EPCOS, stb.) vmagyar elektronikai cégek: kevés, több kellene (Videoton, 77 Elektronika, Albacomp, Pintér művek, stb.) vkis cégek, magánvállalkozók (tőkehiány) Vegyesvállalati forma előnyös (eddig nem nagyon éltek vele)

69 Elektronika az évezredváltás s után Magyarországon gon v A multinacionális cégek árnyékában nehéz érvényesülni v tőkehiány v piackutatás, marketing, kevés gyakorlat v alkatrészforrások (olcsó és jó) v szürkeállomány jó, sokszor a multiknak eladják magukat kényszerűségből v ami jól megy: multiknak beszállítói tevékenység v keressük a kitörési pontokat (kormányzati támogatás: Széchenyi terv, EU pályázatok) v tudásalapú társadalom építése v egy jó megoldás: vegyesvállalati forma kölcsönös előnyök alapján v befektetések: jelentős kedvezmények (

70 Tudásalap salapú társadalom építése Magyarországon gon v nem mi találtuk ki v japán tanulás a II. világháború után v távol-keleti kis tigrisek v finn példa (Nokia), ír példa v Kína nemcsak tömeggyárt, tanul is v magyar szürkeállomány hagyományosan jó, de sokat veszített fényéből v innováció, találmányok átlagon aluli (több mint 50. hely Európában, szellemi elgyarmatosodás) v nem tartjuk a lépést a fejlett K+F tevékenységben v átgondolatlan állami ösztönzők és támogatások az oktatási rendszerben (szoftvervásárlás csak egyszer, szinttartás finanszírozatlan) v összehangolatlan K+F, koncepció hiány (Talentis, stb.)

71 A tudásb sbázis fejlődése vszámítógép az elektronikai tervezésben (paradoxon: az elektronika nagy vívmánya, a számítógép nagyon későn kapcsolódik be a tervezésbe) velőször CAD, csak segítség vma: szimulációs, jeltisztasági analízis, stb. va világ három legnagyobb cége amerikai: Cadence, Mentor, Synopsys vcadence több éve itt van, egyetemi licencek, kompetencia központ vmentor tavaly jött, április 20-án első (bemutatkozó) szimpózium vhazai fejlesztések nem elhanyagolhatók (Designsoft)

72 Hogyan ítél l meg bennünket nket a világpiac? (a rendszerváltást követő időkben) vfejlett országokban egyre drágább az élőmunka va technológia az automatizmus irányában fejlődik vérdemes volt a rendszerváltás után Magyarországon beruházni: vkezdeti olcsó munkaerő (Nyugat-Európaihoz viszonyítva) vjó gyártási kultúra, bizalmi gyártmányok vföldrajzi adottságok (utak, klíma, stb.) vmeglévő infrastruktúra vkedvező (állami, önkormányzati) hozzáállás vtávlatokban K+F lehetőségek

73 Miért volt vonzó Magyarországon gon ipart telepíteni? teni?

74 Magyarország g fejlődése attraktív v volt

75 Jöttek a multik vvámszabad-területi termelés vrégi technológiánkkal semmi csereszabatosság vgépek kezdetben leszerelt rendszerek (pl. Flextronics-nál Universal furatszerelt technológia, pneumatika, sequencerek) vsok kézi munka (pl. Philips video-fej tekercselés) vautomaták csak a precíz minőség miatt (pl. Fuji forrasztó robotok) vmagyar beszállító legfeljebb csomagolóeszközökben

76 Multik gazdálkod lkodása vmenedzsment kezdetben külföldi vnyelvtudás a vezető rétegben megkövetelt vkezdetben minden profitot kivisznek vmagyar gazdaságnak két haszon: Fejlett technológiát hoz be, lehet tanulni Munkahelyet létesít, foglalkoztatottságot növel va teljes termelés automatikusan export va rövid távon gondolkodók kivonulnak va hosszú távon gondolkodók (a többség) bővít

77 Magyarország g elektronikai ipara A nagyiparban a multinacionális cégek dominálnak

78 Hazai (magyar) elektronikai ipar vaz örökölt technológia elavult vtőkehiány a beruházásra va leggyengébb láncszem a tesztelés va konstrukció sem támogatja a fejlett technológiákat Flip-chip elemek Bondolás nyh lemezen Eltemetett viák Vegyesmódusú szimuláció alkalmazása Monolit technológiák (Integration Hungary, Analogic) vbíztató jelek: Kis cégek erősödnek (Radar-tronic, RLC, stb.) Nagy cégek technológiai beruházásai (Prolan, HITELAP, stb.)

79 vbeültetés: Technológiasz giaszállító cégek vnagyok: Siemens Dematic, Universal, Panasonic, Samsung, Tyco, Mydata, Philips vforrasztás: vnagyok: DEK, ERSA, Rehm, SEHO, Metcal, Speedline, stb. vhazai specialista cégek: ELAS, Microsolder, Alpha-Fry, ITC Microcircuit, Schönweitz, D & Társa, C+F, Ferrumino, Pro-Forelle, stb. Nyomtatott huzalozású panelgyártók: 2 nagy gyártó: Hitelap, Euro-Print vúj technológia: ólommentes forrasztás

80 Mi kell az elektronikai készk szülékhez? Tervezés Gyártás Készülék Alkatrész

81 Alkatrész az ütemezett gyárt rtáshoz v Alkatrész műszaki paraméterei v Alkatrész minősége, eredete (ISO) v Ütemezett szállítás v Csomagolás (ESD védelem) vömlesztett vhevederes vcsőtár vtekercs vkivezetések minősége, előkészítése, forraszthatóság

82 Alkatrész forrás Alkatrész gyártó Disztribútor Nagykereskedő Kiskereskedő Felhasználó

83 Alkatrészek fejlesztése, se, gyárt rtása qfélvezetőgyártás fellendülése vhagyományos nagyok Európa: Philips, Siemens (Infineon), Thomson Amerika: Fairchild, Texas, Intel, AMD, (RCA), GE, Motorola (Freescale), (Westinghouse) vtávol-kelet felzárkózása: Japán Kis tigrisek : Tajvan, Korea, Thaiföld, Malajzia Kína bekapcsolódása qa félvezetőgyártás Ázsiába tolódik (95%) qpasszív alkatrészek: méretcsökkenés (1005) qelektromechanika: miniatürizálás qintegrálás minden képzeletet meghalad

84 Alkatrész beszerzési si módok vbeszerzés régen: EMO monopol helyzetben vbeszerzés a piacgazdaságban Ha csak az árkérdés dominál: rugalmatlan, megbízhatatlan Kevés szállító: qhosszú távú együttműködés qszerződések, árengedmények, megbízhatóság Disztribúció: qmegbízhatóság qképviselet, franchise Művi kiszolgálás

85 A világ g főf elektronikai alkatrész disztribútorai torai Két nagy vezető disztribútor: ARROW csoport: qamerikában: Wyle qeurópában: Spoerle AVNET qebv qwbc qsilica qtime

86 Európa nagy disztribútorai torai További nagydisztribútorok q Eurodis q Future q Rutronik q MEMEC q MSC q Setron q Farnell Magyarországon van leányvállalatuk Katalógus-disztribúció Magyarországon vállalati szinten kevésbé megy, hobby szinten annál inkább (Conrad, Distrelec, RS, ELFA)

87 Hazai nagydisztribútorok torok q ChipCAD q LOMEX q MACRO q KONTEL q ROBTRON q MICRODIS q Nivelcomp q Bázis Elektronika q HT-Eurep q Hoeller q Gothárd q SMD q WorldComponents

88 Disztribúci ciós s piac felmérése Miért van rá szükség? Beszerzési források biztosítása Ütemezett gyártáshoz biztos szállítás kell A világ egyik legsokoldalúbb piacfelmérője: 16 éve a piacon

89 A Europartners célkitc lkitűzései A világ alkatrész disztribúciójának bemutatása Országos mérőszámok képzése Piaci analízisek Összehasonlítások, következtetések Piaci trendek Előrejelzések Kiadványok Mind több ország bevonása (eddig 23 ország) qmagyarország nyolcadik éve

90 Piacjellemző viszonyszám: TAM/DTAM TAM: Total Avalable Market, azaz az alkatrész teljes piaci forgalma DTAM: Distributed Total Avalable Market, azaz a disztribútorokon át forgalmazott alkatrészek forgalma A gyári kiszolgálás után a legmegbízhatóbb forgalmat a disztribútorok bonyolítják Disztribútori címet elérni költséges kiváltság, de a kereskedők harcolnak érte TAM/DTAM minél magasabb legyen (10-60%)

91 Köszönöm m figyelmüket

92 BME-ETT Lézeres technológiák Gordon Péter We connect chips and systems

93 LASER Light Amplification by Stimulated Emissio n of Radi ation fényerősítés indukált emisszióval Indukált emisszió: egy természeti jelenség Fényerősítés: egy ötletes konstrukció (rezonátor) We connect chips and systems

94 Gerjesztés, indukált emisszió A lézerfény: monokromatikus (~ 1 sávban sugároz) koherens (~ azonos fázisú fotonok) kis divergenciájú (~ párhuzamos nyaláb) We connect chips and systems

95 4-szintes lézer energiaszintjei E=h*f E=h*c/λ Gerjesztés -> Populáció inverzió, azaz fordított betöltöttség (N3>N2) We connect chips and systems

96 Szilárdtest lézer alapfelépítése ívlámpával 1% körüli hatásfok Jelentős melegedés 1000 órás élettartam We connect chips and systems

97 Szilárdtest lézer diódalézeres gerjesztése Magasabb hatásfokú pumpálás Hosszabb élettartam ~ óra Kevésbé kritikus hűtés We connect chips and systems

98 A fény világa We connect chips and systems

99 Lézerfajták, sugárforrások Iparban elterjedt lézerek, fő előnyük: Nd:YAG (neodímium yag lézer): nagy impulzusteljesítmény CO2 lézer, nagy folyamatos teljesítmény excimer, alacsony (UV) hullámhossz Végletek: 1 mw 10 kw 193 nm nm 1 Hz Hz 1 fs 100 μs We connect chips and systems

100 Lézerberendezés paraméterei Fix paraméterek hullámhosszúság impulzusok hossza, profilja nyalábminőség (~ Gauss-eloszlás) fókuszfolt minimális mérete, mélységélesség Állítható paraméterek teljesítmény impulzusismétlési frekvencia eltérítés sebessége, módja We connect chips and systems

101 A hullámhossz jelentősége Változó mértékű abszorbció We connect chips and systems

102 A hullámhossz jelentősége Változó jellegű hatásmechanizmus We connect chips and systems

103 A hullámhossz jelentősége Változó fókuszálhatóság kisebb hullámhossz => kisebb fókuszátmérő d min = 2.44* f*λ/d We connect chips and systems

104 Sugáreltérítő rendszerek, módszerek lézerforrás mozgatása tárgy mozgatása lézernyaláb eltérítése fényvezető szállal műkarral x-y irányban mozgatott tükrökkel forgatott tükrökkel utolsó optikai elem: nyalábformáló, leképző lencsék (pl.: fókuszálás) We connect chips and systems

105 Galvótükrös sugáreltérítő rendszer We connect chips and systems

106 Poligontükrös eltérítés Lézeres direktlevilágító berendezés (LDI) We connect chips and systems

107 Lézeres direkt levilágítás LDI 50μm széles huzalozás, maratás előtt és után 10μm széles huzalozás fotóreziszt eltávolításával We connect chips and systems

108 LDI hátrányai 75 μm széles kétirányú vezetékezés -a hagyományos eljárásnál kevésbé termelékeny: kontakt nyomtatás: panel/óra lézeres levilágítás: panel/óra We connect chips and systems

109 LDI kompatibilitása A hagyományos fotolitográfiával teljesen kompatíbilis. alkalmazhatók együtt, ugyanazon a panelen 22 μm-es vezetékezés a flip chip közvetlen környezetében We connect chips and systems

110 Gravírozás, jelölés We connect chips and systems

111 Lézeres viakészítés 50 µm szelektív anyageltávolítás Zsákfurat forrasztásgátló rétegben Zsákfurat flexibilis hordozón We connect chips and systems

112 Spirálozás, lékelés, lyukasztás We connect chips and systems

113 Ablak nyitása flexibilis hordozón Floating Cu leads (50x) Floating Cu leads Cross-sections of floating leads (200x) We connect chips and systems

114 Ellenállások értékbeállítása, trimmelés Vastagréteg ellenálláselemek értékbeállítási vágatformái: Egyenes vágatok Kettős vágat L vágat Meanderezés d 2 2. vágat l 1 d 1 l 2 Cilinder (top hat) számítása: 1. vágat Nagy l/d-jű cilinder alakú ellenállás We connect chips and systems

115 Stencil készítés We connect chips and systems

116 Laser troubleshooting for Mitől nem egyenletes a minőség: fókuszálási probléma anyagegyenetlenség szoftverbeállítás Degradáció a lézerben: pumpáló forrás (ív-, villanólámpa, dióda) töltőgáz optikai elemek (főleg UV lézereknél) Mitől nem indul a lézer: elektronikai probléma szoftverprobléma We connect chips and systems