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convertisseur buck

Qu’est-ce qu’un convertisseur buck ?

Un convertisseur buck est une méthode de conversion de tension utilisée pour abaisser la tension d’entrée dans un circuit électrique. Lorsque la tension d’alimentation est trop élevée pour qu’un circuit électrique puisse fonctionner tel quel, un convertisseur buck peut être utilisé. Il permet d’abaisser la tension d’alimentation afin que le circuit puisse fonctionner en toute sécurité sans subir de dommages.

Les convertisseurs buck utilisent principalement des convertisseurs à découpage. Ce sont des convertisseurs DC/DC avec une méthode de conversion de tension, pour réaliser cette fonction.

Utilisations des convertisseurs buck 

Ces régulateurs sont utilisés lorsqu’il est nécessaire d’ajuster la valeur de la tension fournie à un circuit électrique. Par exemple, le courant fourni par une prise murale à la maison est de 100 V CA, qui est raccordé à divers appareils électriques.

Cependant, les éléments semi-conducteurs dans les circuits des équipements électriques fonctionnent principalement en courant continu. Il est donc nécessaire de convertir le courant alternatif (AC100V) fourni par la prise murale en courant continu (DC).

De plus, si un FPGA ou un CPU est installé dans le circuit, une tension de 5 V ou 3,3 V doit être fournie. Cela signifie que la tension doit être abaissée à partir de 100 V. Dans ce cas, on utilise un convertisseur buck.

Principe du convertisseur buck

L’explication repose ici sur le principe des régulateurs à découpage, qui constituent la principale méthode utilisée du convertisseur buck.

Comme leur nom l’indique, les régulateurs à découpage sont une méthode de conversion utilisant des éléments de commutation et convertissant la tension en contrôlant la sortie ON/OFF.

Voici, à titre d’exemple, le principe d’un fonctionnement dans lequel une tension d’entrée de 24 V est abaissée à 5 V et la sortie est expliquée.

Tout d’abord, l’interrupteur est mis en marche lorsque le courant est fourni et attend que la tension de sortie passe de 0 V à 5 V. Ensuite, lorsque la tension de sortie passe à 5 V, l’interrupteur est mis en marche. Suite à cela, lorsque la tension de sortie atteint 5 V, l’interrupteur est désactivé pour éviter qu’une tension supérieure à 5 V ne soit émise.

Au moment où l’interrupteur est désactivé, la valeur de la tension chute de 5 V. Lorsque celle-ci tombe en dessous de la valeur de tension spécifiée, l’interrupteur est réactivé et la tension remonte à 5 V. En répétant cette opération ON/OFF à grande vitesse, la tension d’entrée de 24 V est convertie en 5 V et émise.

Si l’interrupteur est activé et désactivé comme décrit ci-dessus et que la tension convertie est émise telle quelle, la tension monte et descend autour de 5 V. Par conséquent, une tension légèrement déformée est émise. La tension obtenue lors de l’opération ON/OFF passe alors par un circuit redresseur afin d’éliminer cette distorsion. Le principe est qu’une tension continue stable avec peu de distorsion est ainsi délivrée.

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capteur visuel

Qu’est-ce qu’un capteur visuel ?

Les capteurs visuels sont des capteurs qui éliminent généralement les composantes de bruit des signaux d’image capturés par des caméras vidéo. Ils numérisent les signaux avant d’extraire des caractéristiques telles que la position, la taille, la forme et la couleur de l’objet à mesurer ainsi que de le reconnaître en tant qu’objet.

L’inspection visuelle de produits et d’autres objets est un exemple de ses utilisations.
Habituellement, l’inspection visuelle des produits est effectuée par des travailleurs expérimentés. Toutefois, il s’agit d’une tâche très difficile car elle nécessite de rester concentré pendant une longue période. Elle peut ainsi entraîner des réclamations de la part des utilisateurs si le produit est expédié avec un contrôle défectueux.

Lors de ces contrôles de l’aspect des produits, le capteur visuel est utilisé pour capturer des images du produit et les comparer à des données sur des produits normaux préparées à l’avance. Cela permet de réaliser des contrôles très précis en peu de temps.

Utilisations des capteurs visuels

Les capteurs visuels sont actuellement utilisés dans divers domaines.

Dans l’industrie, ils sont introduits dans les systèmes pour remplacer l’inspection visuelle. Comme indiqué plus haut, ils sont utilisés dans les inspections visuelles pour vérifier la présence de rayures et de défauts, et dans les inspections de présence/absence pour compter les quantités. Ils servent à vérifier s’il manque des éléments ou non.

L’identification de caractères et la mesure tridimensionnelle ont également été réalisées en combinaison avec une technologie avancée d’analyse d’images.

Ils sont également utilisés pour vérifier les rayures et les taches à la surface des produits en métal, en bois et en résine, la forme extérieure et les taches des aliments et des objets étrangers. Ils détectent notamment l’état de montage des composants et les défauts de soudure sur les cartes de circuits imprimés. Ils peuvent aussi servir à vérifier la présence d’objets étrangers et de rayures sur les semi-conducteurs.

Principe des capteurs visuels

Les capteurs CCD et les capteurs CMOS sont des éléments utilisés comme capteurs d’images.
Les capteurs CCD utilisent des photodiodes capables de détecter la lumière et de la convertir en tension.

Les photodiodes ont la propriété de convertir la lumière en tension. Cette tension convertie est amplifiée, collectée et restituée sous la forme d’une image unique.

Les capteurs CMOS, quant à eux, utilisent des photodiodes de la même manière. Cependant, les données converties en tension pour chaque pixel sont collectées et restituées sous la forme d’une image unique après élimination du bruit.

Traditionnellement, les capteurs CCD étaient principalement utilisés pour des raisons de performance et de coût. Toutefois, ils sont aujourd’hui remplacés par des capteurs CMOS en raison de leurs meilleures performances.

Les données d’image extraites d’un capteur CCD ou CMOS sont converties en données numériques. Ces dernières sont ensuite converties en données stockables sous le contrôle d’un contrôleur de système tel qu’un ASIC, puis transférées dans la mémoire.

En général, ces données d’image stockées dans la mémoire sont utilisées pour traiter les données d’image à diverses fins. Par exemple, on suppose que des caractéristiques telles que la taille, la couleur et la forme de l’image peuvent être extraites et comparées à des données de référence pour l’inspection visuelle.

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Lámparas calefactoras

¿Qué es una Lámpara Calefactora?

Lámparas calefactoras son un término genérico para calefactores que aplican energía eléctrica a un filamento y calientan objetos con las ondas electromagnéticas de la región del infrarrojo cercano a lejano que se producen en el proceso.

Estos calefactores utilizan el calentamiento por radiación y emiten luz entre roja y blanca porque incluyen longitudes de onda del espectro visible. Se caracterizan por un rendimiento de calentamiento uniforme en una amplia zona y una gran capacidad de respuesta, ya que no necesitan un medio para mediar el calor,

Existen varios tipos, según el tipo de filamento y su estructura. La demanda de este método de calefacción energéticamente eficiente ha aumentado en los últimos años.

Usos de las Lámparas Calefactoras

Debido a las características de radiación de la energía radiante, son buenos para calentar grandes áreas de manera uniforme y, por lo tanto, se utilizan a menudo para calentar objetos planos. Algunos ejemplos típicos son:

Procesos de secado en la producción de semiconductores y pantallas planas, secado de tinta para material impreso, secado de alimentos en línea, etc.

También se utilizan para calentar productos químicos corrosivos difíciles de calentar directamente, y en aplicaciones familiares para calentar equipos y mantener calientes los alimentos.

Como utiliza rayos infrarrojos cercanos y lejanos, no es adecuado para calentar objetos transparentes que sean permeables a ellos.

Principio de las Lámparas Calefactoras

Al aplicar energía eléctrica al filamento, se generan ondas electromagnéticas en la región del infrarrojo cercano al lejano y la energía se utiliza para calentar el objeto sin contacto.

Se utilizan filamentos de tungsteno, carbono, hierro-cromo-aluminio, níquel-cromo (nicromo), etc., con temperaturas de filamento que alcanzan los 2500-3000°C.

Si el filamento está en contacto con la atmósfera en un rango de temperaturas tan bajo, se produce una rápida reacción de oxidación, lo que da lugar a una vida útil muy corta debido a la rotura y el adelgazamiento del alambre, por lo que el filamento se sella en un tubo de vidrio de cuarzo al vacío o lleno de gas inerte.

La estructura se sella en un tubo de vidrio de cuarzo lleno de vacío o gas inerte. Debido a esta estructura, son comunes los productos cilíndricos largos y delgados, pero también existen Lámparas calefactoras de bombilla desnuda con lámparas halógenas como fuente de calor.

Cuando se calientan objetos planos, hay que diseñar varias Lámparas calefactoras dispuestas de forma que la energía radiante cubra el objeto uniformemente.

A diferencia del calentamiento directo y del calentamiento atmosférico, la forma y la estructura del objeto a calentar pueden ser inadecuadas para algunas formas de objeto, ya que las zonas sombreadas no se calentarán si se bloquea la energía radiante. La temperatura de calentamiento del objeto puede llegar a 1500 °C.

El objeto puede calentarse hasta una temperatura máxima de 1500 °C, pero el elemento debe ajustarse a 1000 °C o más porque la energía radiante es baja a temperaturas inferiores a 500 °C.

Aunque la eficiencia energética es alta, el requisito de potencia es elevado por las razones mencionadas anteriormente, lo que lo hace menos adecuado para aplicaciones de calentamiento de baja potencia y baja temperatura.

Además, si la suciedad u otros contaminantes se adhieren al bulbo exterior del tubo de cuarzo, pueden calentar la suciedad y provocar un gran cambio localizado en la distribución de la temperatura en la superficie exterior, lo que puede provocar daños.

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Acero inoxidable para corredores

¿Qué es el Acero Inoxidable para Corredores?

Acero inoxidable para corredores es una chapa de acero con un tratamiento superficial especial para reducir la resistencia a la fricción y suavizar el deslizamiento.

Como el procesado aumenta la resistencia, el grosor de la chapa puede hacerse más fino aun con la misma resistencia. Esto contribuye a reducir el peso y los costes.

Esta tecnología se utilizó en sentido contrario y dio lugar al desarrollo de la chapa de acero antideslizante (marca registrada), que tiene una función antideslizante al aumentar la resistencia a la fricción. La prevención de resbalones se utiliza para evitar accidentes por caídas y crear un entorno limpio.

Usos del Acero Inoxidable para Corredores

Se utilizan para artículos que se mueven suavemente reduciendo la resistencia a la fricción. Ejemplos de aplicaciones son los rodillos y tolvas de molinos de arroz, rodillos de básculas automáticas, mesas de máquinas embolsadoras, rodillos de prensas, rodillos de máquinas expendedoras, guías de mesas de revelado fotográfico, estantes de vitrinas refrigeradas, placas base de vitrinas y correderas de parques.

También se utilizan en mesas de rodillos de máquinas de envasado, mesas de rodillos de máquinas de impresión y mesas de rodillos de máquinas de encuadernación para evitar que la película y el papel se peguen debido a la electricidad estática.

Información adicional sobre el Acero Inoxidable para Corredores

Características del Acero Inoxidable para Corredores

Evita que el film y el papel se peguen debido a la electricidad estática, facilitando su recogida del tablero. Tiene un deslizamiento suave gracias a la menor resistencia a la fricción.

Debido a las características de la forma procesada, el efecto de la mejora del deslizamiento es más eficaz para los que están en contacto con una superficie que para los que están en contacto con un punto o una línea. Esta tecnología puede utilizarse en sentido contrario para aumentar la resistencia a la fricción y conseguir una función antideslizante.

Al ser de acero inoxidable, tiene una gran resistencia a la corrosión y su resistencia al rayado se mejora antes y después del procesamiento. El proceso de gofrado, que hace que la superficie sea irregular, aumenta la resistencia, por lo que el grosor de la placa puede reducirse aunque la resistencia sea la misma.                           

El adelgazamiento del grosor de la chapa contribuye a reducir el peso y los costos. La superficie de la chapa de acero tiene excelentes propiedades de diseño y se pueden dibujar patrones, nombres de empresas, nombres de productos, marcas, etc. en la superficie de la chapa, con una anchura de línea de 0,2 mm.

También son posibles diversos procesos de conformado, como el plegado, el plegado cerrado, el taladrado, la soldadura por puntos, la soldadura Tig y el conformado de tubos. En función de la forma que se vaya a procesar, los principales espesores de chapa de acero oscilan entre 0,25 y 2,0 mm.

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connecteur rectangulaire

Qu’est-ce qu’un connecteur rectangulaire ?

Les connecteurs rectangulaires désignent des connecteurs de forme carrée, mais qui sont utilisés pour un large éventail d’utilisations.

Les bornes D-SUB pour la transmission de signaux vidéo, les bornes DVI, les bornes HDMI et les bornes du port DISPLAY sont toutes des connecteurs rectangulaires, bien qu’elles diffèrent par leur forme et leur taille.

Les bornes USB utilisées pour connecter des PC, des smartphones et d’autres appareils afin de transmettre divers signaux et de les relier à des périphériques se présentent sous différentes formes. Cependant, la plupart d’entre elles utilisent des connecteurs rectangulaires.

Le connecteur RJ-45 utilisé pour la transmission des signaux Ethernet fait également partie de la catégorie des connecteurs rectangulaires, bien qu’il ait une forme un peu particulière.

Utilisations des connecteurs rectangulaires

Les connecteurs D-SUB étaient le principal type de connecteurs rectangulaires pour la transmission des signaux vidéo. Toutefois, avec l’arrivée de la numérisation des signaux, ils sont aujourd’hui remplacés par des connecteurs HDMI et des connecteurs terminaux de port DISPLAY via des connecteurs terminaux DVI.

Le terminal DVI a succédé à la norme VGA et supportait le RVB analogique. Il était la seule norme numérique jusqu’à l’avènement du HDMI. Cependant, actuellement les fabricants ne développent pas d’équipements compatibles avec cette norme.

Le port DISPLAY est une norme d’interface numérique développée pour remplacer le DVI.

La borne USB est un type de connecteurs rectangulaires très répandus pour relier les PC et les smartphones à divers lecteurs, mémoires USB, imprimantes et autres périphériques.

Principe des connecteurs rectangulaires

Actuellement, les connecteurs HDMI et les connecteurs USB sont des produits représentatifs des connecteurs rectangulaires.

Les connecteurs HDMI sont utilisés pour transmettre des signaux vidéo numériques et des signaux de contrôle. Par exemple, ils sont utilisés pour connecter un téléviseur à un enregistreur DVD/BD/HDD, ou un téléviseur à un amplificateur AV.

Ils sont également utilisés pour connecter un PC et un téléviseur afin que l’écran du PC soit diffusé sur le téléviseur.

Lors de la connexion d’un téléviseur à un enregistreur tel qu’un DVD/BD/HDD, l’utilisation de base consiste à lire le signal vidéo de l’enregistreur sur le téléviseur. Toutefois, le HDMI transmet également les signaux de contrôle mentionnés ci-dessus.

C’est ce qu’on appelle le HDMI-CEC (Consumer Electronics Control). Il s’agit d’une fonction qui permet, par exemple, à la télécommande d’un téléviseur de contrôler simultanément un enregistreur connecté.

Si le téléviseur est allumé à l’aide de la télécommande, l’enregistreur peut être allumé et éteint en même temps, et vice versa. De plus, il est également possible de sélectionner et d’exécuter le contenu de l’enregistreur à l’aide de la télécommande du téléviseur.

La norme HDMI a été normalisée par les associations de fabricants concernées et son sous-ensemble. Par conséquent, les commandes de base sont les mêmes quel que soit le fabricant.

De ce fait, le contrôle de base est pris en charge même lorsque l’on connecte des téléviseurs et des enregistreurs de différents fabricants.

Les connecteurs USB, quant à eux, sont principalement utilisés pour la transmission de données numériques. Dans le cas du HDMI, il est principalement utilisé pour la transmission de signaux vidéo et d’autres données.

À l’instar de l’HDMI, les normes de la technologie USB sont également en cours de normalisation par les fabricants concernés.

Elle a été normalisée pour la première fois en 1996 sous le nom d’USB 1.0 et a depuis évolué et s’est améliorée, l’USB 4 devant être commercialisé en septembre 2019.

La vitesse de transmission maximale de l’USB 1.0 était de 123 Mbps en mode half-duplex, tandis qu’avec l’USB 4.0, la vitesse de transmission maximale est passée à 40 Gbps en mode front-duplex.

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Láseres de Línea

¿Qué es un Láser de Línea?

Los láseres de línea se utilizan principalmente en obras de construcción y en trabajos interiores, donde el dispositivo se utiliza para trazar una línea láser a través de la obra para definir dónde se va a realizar el trabajo.

No es destructivo y no deja rastro. Para apuntar el láser a la posición exacta, hay que asegurar el nivel, incluso si el suelo sobre el que se instala está inclinado, y se divide en sistemas de cardán y de enderezamiento electrónico.

Los productos van desde los que tienen dos láseres hasta los que tienen varios, y algunos son capaces de trazar líneas hasta el techo.

Usos de los Láseres de Línea

Los láseres de línea se utilizan en obras cuando se construyen fábricas, instalaciones y casas, por ejemplo, para designar dónde hay que introducir los equipos y dónde hay que instalar las estructuras. También se utilizan en la construcción de interiores para especificar los puntos en los que hay que taladrar agujeros.               

Al seleccionar un láser de línea, es necesario tener en cuenta la elección del mecanismo de nivelación, el número de láseres y si el láser de línea es adecuado para el entorno en el que se va a utilizar. Hay que prestar atención al color del láser, ya que su legibilidad varía en función del entorno.

Principio de Láseres de Línea

Esta sección describe el principio de funcionamiento de los láseres de línea.

Los láseres de línea constan de un mecanismo de nivelación y una unidad de salida láser. Existen dos tipos de mecanismo de nivelación: de cardán y de nivelación electrónica.

El de cardán lleva incorporado un péndulo que vibra para determinar el punto central de la tierra y nivelar la línea. Hay que tener cuidado en las zonas donde hay vibraciones, ya que la línea no será estable.

El sistema canónico electrónico lleva incorporado un recipiente con burbujas de líquido y aire, que se nivela midiendo la posición de las burbujas. Hay que tener cuidado con las altas temperaturas, ya que se puede generar un gran número de burbujas.

En la sección de salida del láser se utilizan semiconductores. Cuando se suministra energía al semiconductor, éste entra en un estado de excitación y emite luz al intentar volver del estado de excitación al estado de reposo.

La luz se amplifica mediante una placa de espejo o una unión, que emite luz en forma de láser. El tamaño del haz láser está determinado por normas, y los láseres de línea utilizan luz de un tamaño que no causa exposición inmediata al ojo humano.

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Bombas de Línea

¿Qué es una Bomba de Línea?

Las bombas de línea son bombas que trasvasan líquido en línea recta y pueden instalarse en medio de una tubería para permitir el bombeo forzado. También se denominan bombas en línea.

Su construcción es relativamente sencilla: un rotor incorporado en la carcasa de la carcasa es girado por un motor y se utiliza la fuerza centrífuga para mover el líquido en la tubería.

La presión de bombeo puede aumentarse combinando varios rotores internos. Es compacta y ligera, diseñada para instalarse en un espacio mínimo. Se utilizan principalmente integrados en tuberías de suministro de agua.

Usos de las Bombas de Línea

Como su nombre indica, estas bombas de línea permiten un bombeo lineal.

Como se conectan directamente a las tuberías, son compactas, ligeras y pueden instalarse en un espacio mínimo.

Se utilizan principalmente en sistemas de abastecimiento de agua, líneas de suministro de agua caliente de calentadores de agua y líneas de distribución de agua de pozo.

Como aplicación especial, también pueden utilizarse en sistemas de limpieza de circulación en circuito cerrado instalados junto a las tuberías para limpieza en sistemas de suministro de agua.

Principio de las Bombas de Línea

Las bombas de línea, que se conectan directamente a las tuberías, tienen un principio de funcionamiento sencillo y una estructura relativamente simple.

Un impulsor (rotor) está integrado en una carcasa sellada y el rotor es girado por un motor para transferir líquido utilizando la fuerza centrífuga generada.

El rotor puede apilarse en dos, tres o más etapas, lo que permite bombear líquidos a alta presión. El rotor y el eje del rotor funcionan en la carcasa en contacto directo con el líquido.

Fuera de la carcasa, el eje del rotor está conectado al motor para girar el rotor, que está provisto de un cierre mecánico para evitar fugas por la conexión. Los cierres mecánicos y los rotores se deterioran tras un uso prolongado y requieren un mantenimiento regular.

Actualmente, se están tomando medidas para prolongar la vida útil de las bombas utilizando materiales especiales resistentes a la corrosión para los propios cierres mecánicos y rotores.

También se han introducido diversas innovaciones en el diseño de la propia bomba, lo que facilita su desmontaje y mantenimiento.

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Ventiladores en Línea

¿Qué es un Ventilador en Línea?

Los ventiladores en línea son un tipo de soplante con un ventilador y un motor eléctrico incorporados en una caja redonda o similar con material fono-absorbente adosado. Se utilizan en diversos edificios, como oficinas, hoteles, cines y fábricas, como equipos de aire acondicionado y ventilación.

La mayoría se instalan suspendidos, por ejemplo, detrás del techo, y se conectan a conductos como canales de ventilación para transportar el aire al interior o al exterior de la sala.

Además de los ventiladores en línea, existen ventiladores centrífugos y axiales. Los ventiladores se caracterizan por una mayor presión en los ventiladores centrífugos y un mayor caudal de aire en los ventiladores axiales.

Los ventiladores en línea incorporan un ventilador de flujo diagonal, que tiene características intermedias entre los ventiladores de flujo centrífugo y axial.

Aplicaciones de los Ventiladores en Línea

Los ventiladores en línea son un tipo de soplante utilizado en la mayoría de los edificios, incluidos edificios altos, hospitales, hoteles, escuelas, teatros y fábricas, para el aire acondicionado, el suministro y la extracción de aire. La mayoría suelen instalarse en posición suspendida, en línea con conductos instalados en el techo o en otro lugar.

Los ventiladores en línea llevan incorporado un ventilador de flujo diagonal como ventilador. Este ventilador de flujo diagonal se utiliza cuando se requiere tanto caudal de aire como presión, por lo que es adecuado para la situación en la que se utiliza.

Principio de los Ventiladores en Línea

Los ventiladores en línea constan de un ventilador diagonal, un motor eléctrico y una caja redonda o cuadrada con material fono-absorbente adosado en su interior. Los ventiladores también pueden incorporar un ventilador centrífugo.

La mayoría de los ventiladores se accionan mediante un sistema de transmisión directa, que conecta el ventilador directamente al motor eléctrico, pero también se utilizan sistemas de transmisión por correa.

Las cajas modernas se construyen de tal manera que se coloca material fono-absorbente para rellenar el hueco entre el ventilador y la caja, y el ventilador queda sujeto por el material fono^absorbente.

Un ventilador es una máquina giratoria que da energía al aire o a otros gases mediante su rotación. Los ventiladores centrífugos curvan los gases aspirados en ángulo recto y los expulsan, mientras que los ventiladores axiales, utilizados en los ventiladores, envían los gases hacia atrás.

Por lo tanto, los ventiladores centrífugos tienen el efecto de aumentar la velocidad y la presión debido a la fuerza centrífuga, mientras que los ventiladores axiales tienen poco efecto. Los ventiladores de flujo oblicuo utilizados en ventiladores en línea enviando el aire en ángulo hacia atrás, proporcionando así el efecto de la fuerza centrífuga.

Sus características están entre las de los ventiladores centrífugos y axiales, y cambiando el ángulo, las características pueden acercarse más a las de los ventiladores centrífugos o axiales.

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SAW (Surface Acoustic Wave)

What Is SAW (Surface Acoustic Wave)

Figure 1. Basic structure of IDT (SAW element) transmitter

Figure 1. The basic structure of IDT (SAW element) transmitter

SAW (Surface Acoustic Wave) is an elastic wave that propagates only in the vicinity of a piezoelectric material surface.

The nature of the propagation of elastic waves near a solid surface, one of which is a gas, a liquid, a vacuum, or another solid material, is different from that of infinitely expanding (bulk) solids, liquids, or gases. In particular, when the solid substrate material is a piezoelectric material, the piezoelectric effect (piezoelectric effect) generates a surface acoustic wave (SAW) that propagates near the surface in a specific direction when subjected to strain.

The propagation speed of a SAW is about 1 to 5 km/s, about 1/100,000th of the speed of electromagnetic waves, making it possible to miniaturize the circuit.

Principle of SAW (Surface Acoustic Wave)

When piezoelectric material is sandwiched between two electrodes and strain is applied between the electrodes, a voltage is generated (piezoelectric effect), and vice versa (reverse piezoelectric effect).

When a high-frequency voltage is applied between the two electrodes, the IDT generates high-frequency surface acoustic waves and functions as a SAW transmitter.

If an extremely high-frequency voltage is applied, an ultrasonic SAW can also be generated. Conversely, when the IDT receives an SAW, a high-frequency voltage is generated in the IDT, which functions as an SAW receiver. By adjusting the number and shape of the combs, the substrate material, and its thickness, it is possible to generate and receive SAW with various characteristics.

By transmitting and receiving SAWs at the transmitter and receiver, the frequency of the SAW can be modulated by sensing the properties of the substrate between the transmitter and receiver or by placing specific films or elements on the substrate. This property is the reason why SAW is used in a variety of applications.

Applications of SAW (Surface Acoustic Wave)

The range of applications for SAWs is expanding significantly. Some examples are shown below:

1. Application to Electronic Components

SAW filters are widely used in cell phones, radio receivers, TV receivers, digital receivers, etc. 

2. Micro Manipulation of Liquids and Droplets

Microfluidic pumps can be created by placing microfluidic droplets on a substrate and taking advantage of the fact that SAW can be transferred to the fluid on the substrate and accelerate the fluid due to large inertial forces. On the substrate, the SAW is a transverse wave, and when it enters the droplet, it becomes a longitudinal wave and creates a vortex, which causes a mixing effect of the fluid droplets. Using SAW as a driving mechanism, droplets are pushed toward two or more outlets for sorting. It is also used to size and split droplets.

3. Flow Sensor

Multiple IDTs (transmitters and receivers) are placed outside the liquid flow pipe, usually non-wetted. SAWs generated by one transmitter propagate into the liquid at a specific angle, producing both forward and reverse received waves as they pass through the liquid. The time difference between the emitted and received waves, which pass through the liquid one to several times, correlates to the flow velocity. By comparing and calculating the time difference between the outgoing and incoming waves, the flow rate and other parameters can be measured.

4. Application to Gas Sensors

Figure 2. Configuration of gas sensor using SAW element

Figure 2. Configuration of the gas sensor using the SAW element

As shown in Figure 2, a thin film sensitive to gas molecules is formed between two IDTs on a substrate. The SAW frequency, amplitude, and other characteristics of the SAW when gas molecules are adsorbed on the thin film can be used to determine the amount of gas adsorbed. The type of gas can be identified by the material of the thin film. In the case of hydrogen, Pd or Pd-Ni alloy is used.

5. Application to Touch Panels

Ultra-super SAW touch panels detect the position of the display when touched by a finger using the attenuation of the ultra-super SAW.

Two IDTs placed at the four corners of the glass substrate emit SAW waves that are transmitted as vibrations to the surface of the panel and received by the two IDTs on the opposite side. When a finger touches the screen, the super cardioid surface elastic wave attenuates, and the position on the touch panel can be identified by detecting the amplitude change in the receiver device.

6. Application to Improve Radiation Resistance of Computers

Figure 3. Example application in a computer (L1 cache)

Figure 3. Example application in a computer (L1 cache)

As shown in Figure 3, 5 x 5 SAW elements are placed on the L1 cache memory (about 256kB) for high-speed data exchange with the CPU of a computer. The location of the occurrence of a phenomenon that inverts the memory data when charged particles are injected into a radiation environment such as outer space (soft error), can be calculated from the time difference in the arrival of the shock wave signals to the 25 SAW elements. 7.

7. Application to Quantum Computers

To realize a practical quantum computer, it is necessary to integrate qubits (the smallest unit of quantum information) to a high degree of integration. When a time-varying high-frequency voltage is applied to a specially structured comb-shaped electrode “chirped IDT,” a surface acoustic wave with a wide bandwidth is generated.

By placing a single electron on a SAW isolated pulse formed by superimposing in-phase surface acoustic waves and canceling out unwanted waves, a quantum bit can be transferred.

Other Information on SAW (Surface Acoustic wave)

About Piezoelectric Materials

Piezoelectric materials, which can be used for both sensor and actuator functions, are broadly classified into piezoelectric single crystals, piezoelectric thin films, and piezoelectric ceramics. Single crystals are characterized by low propagation loss and can be used over a wide frequency range. In particular, only single crystals are used for high-frequency materials.

When piezoelectric single-crystal materials were first developed, quartz, lithium niobate (LiNbO3: LN) single-crystals, and lithium tantalate (LiTaO3: LT) were used. Currently, the development of compound single crystals with perovskite-type crystal structures characteristic of transition metal compounds consisting of ternary systems, such as zinc/lead niobate/lead titanate solid solution (PZNT) and magnesium/lead niobate/lead titanate solid solution (PMZT), is underway.

Piezoelectric ceramics have advantages in that they can produce SAW with large amplitude, can be easily mass-produced, and are relatively stable because they are oxides; PZT and BaTiO3 are examples.

To prevent elastic waves from leaking onto the substrate and damaging the SAW characteristics, piezoelectric materials are being made thinner. For example, this can be achieved by forming a thin film of piezoelectric single-crystal material on top of a layer with high sound velocity. Piezoelectric thin film materials include ZnO, AIN / ScAIN, KNN, and PLA.

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Molduras

¿Qué son las Molduras?

El término moldura se utiliza para referirse al proceso de verter resina fundida en un molde o aplicar presión a un polvo para darle forma.

El moldeo por inyección es una forma habitual de fabricar plásticos y existen equipos de moldeo por inyección disponibles en varias empresas. La tecnología de molduras también se utiliza como resina para proteger los chips semiconductores en el proceso de fabricación de semiconductores, lo que la convierte en una tecnología indispensable en la industria actual.

Usos de las Molduras

Las molduras se utilizan en una gran variedad de industrias, incluidos los centros de fabricación de plásticos, semiconductores y productos de resina.

Las botellas de plástico y los revestimientos protectores para chips semiconductores son los principales destinos de las molduras. A la hora de seleccionar el equipo de molduras, es necesario tener en cuenta factores como: la velocidad de producción, la precisión de moldeo, el consumo de energía y los materiales de moldeo admitidos.

En particular, para los equipos de molduras utilizados en el proceso de fabricación de equipos de precisión, sus componentes y semiconductores, se deben seleccionarse equipos de alta precisión.

Principio de las Molduras

Los principales usos del moldeo -inyección de plásticos y moldeo de semiconductores- se utilizan como ejemplos para ilustrar el principio de funcionamiento.

  • Moldeo por Inyección
    El moldeo por inyección, también conocido como moldeo por inyección, se utiliza para moldear botellas y envases de plástico.        La resina fundida por calentamiento se vierte en un molde, que a continuación se enfría para darle la forma deseada. En general, el moldeo por inyección continua dispone de un dispositivo que lo extrae del molde, lo que permite moldearlo de forma continua.
  • Molduras de Semiconductores
    El moldeo de semiconductores se utiliza para proteger los chips semiconductores de la oxidación y la adherencia del polvo encerrándolos en resina una vez finalizado el cableado. Se coloca un molde sobre el chip semiconductor y se moldea vertiendo una pequeña cantidad de resina fundida en el molde y dejándola enfriar. La resina debe verterse a una temperatura que no dañe los semiconductores y solidificarse en un molde de alta precisión, para que no se generen rebabas ni otros defectos.