Elektroniktidningen februari 2022

Page 1

NR 2 FEBRUARI 2022

ELEKTRONIK TIDNINGEN

TEMA: OPTO & DISPLAYER

SUPERMATERIALET för solceller och lysdioder Billiga ämnen i kombination med en enkel och energisnål tillverkningsprocess har gjort perovskit till ett lovande material för optokomponenter. /22–23

KVANTPRICKAR:

ENTANGLY:

Minipyramider kan bli nästa miljöbelysning

Skär med laser utan att bränna

/12–15

/18–19

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS



INNEHÅLL: ETN 2/22

28

Utges av Elektroniktidningen Sverige AB adress: Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm. telefon: 0734-17 10 99 | www.etn.se bankgiro: 5456-3127 redaktion: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring. grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, TYPA jocke.flink@typa.se annonser: Anne-Charlotte Sparrvik, 0734-17 10 99 | e-post: ac@etn.se prenumeration: webb: etn.se/pren e-post: pren@etn.se

6

Anna Wennberg Bevakar analogt, opto och kommuni­kation, kraft, sen­so­rer, distri­bution, medicinsk elektronik och minnen. anna@etn.se | 0734-17 13 11

Per Henricsson Bevakar test & mät, rf och kom­munikation, produktion, FPGA, EDA och passiva komponenter. per@etn.se | 0734-17 13 03

Jan Tångring Bevakar in­byggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar. jan@etn.se | 0734-17 13 09

Anne-Charlotte Sparrvik Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring. ac@etn.se | 0734-17 10 99 © Elektroniktidningen 2022 upplaga: 13 000 ex. Allt material lagras elektroniskt. issn 1102-7495 Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper av Pipeline Nordic. omslagsbilden: Forskare vid LiU har skapat lysdioder som lyser stabilt i blått av halida perovskiter. foto: Thor Balkhed/LiU

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

20 4 6 16 20

16

Gratis kretskortsverktyg med höga ambitioner 32 lager och tusentals komponenter är inget problem för EDA-verktyget KiCAD som drivs som ett open sourceprojekt.

Allt du vill veta om Northvolt och batterifabriker Northvolts etablering i Göteborg blir en kopia av etableringen i Skellefteå. Det här är vad som kommer att hända. Svensk teknik kopplar ihop optonätet Kistabaserade Smartoptics tog chansen när optonäten började öppnas upp. I fjol sålde företaget egenutvecklade nätverks­ produkter för 300 miljoner kronor.

3D-modeller i realtid av allt som rör sig Genom att fästa mätpunkter på ­människor, djur och föremål, kan Qualisys mäta deras rörelser exakt, till nytta för allt från vård till videospel.

24

24

26

EXPERT: Rena luft och vatten med UV-ljus Lysdioder med UVC-ljus öppnar nya möjligheter att sterilisera och desinficera, skriver Alain Bruno Kamwa, Rutronik och Nancy Yang, Lextar.

26 28

EXPERT: Så görs 3D-avbildning med lidar Alain Bruno Kamwa på Rutronik ­berättar hur lidar och time-of-flight kan användas för 3D-avbildning.

EXPERT: Se men inte röra Kontaktlösa pekskärmar byggs med hjälp av millimeterradar och är ett alternativ till antibakteriella beläggningar. Det berättar Ludwig Deimel på Distec.

3


STARTBLOCKET

DET KOM ETT EMAIL TILL ELEKTRONIKTIDNINGEN:

”Jag vill uppmärksamma ETN på att KiCAD har kommit med en ny release. Elektronikcad för professionellt bruk är otroligt bra – men också mycket kostsamt. KiCAD, som är ­freeware och open source är ett ­otroligt bra alternativ för studenter och mera avancerade ­hobbyister.” Avsändare var Göran Hasse på konsultbolaget Raditex. Han arbetar framför allt med utveckling på Unix men har på senare år varit med i ett antal IoT-projekt där han designat egna kort. Vi ringde upp honom för att få hans erfarenheter av KiCAD och pratade dessutom med Seth Hillbrand i Long Beach, Kalifornien. Han ingår i kärngruppen av utvecklare och driver dessutom ett konsultbolag som ger support på KiCAD.

FAKTA

En pigg 30-åring Det som idag är KiCAD startade 1992 på universitetet i franska Grenoble där Jean-Pierre Charras behövde ett verktyg för att låta studenterna göra kretskort. Resultatet spreds även utanför universitet men utvecklingen gick sakta och uppdateringarna skickades per epost. Runt 2010 kom Cern in i bilden. Forskningsinstitutet har som princip att stötta open source-projekt och bidrog till utvecklingsarbetet med två deltidstjänster plus infrastruktur i form av servrar. För ungefär fem år sedan började Cern trappa ned sitt engagemang och KiCAD fick stå på egna ben. Idag finns en inre grupp på tolv personer inklusive JeanPierre Charras som är engagerade i utvecklingsarbetet och dessutom hjälper till att fixa buggar. De får betalt för att göra avgränsade uppgifter. Pengarna kommer framför allt från den årliga insamlingskampanjen. – Vi får in mellan 70 000 och 100 000 dollar per år vilket är mer än de flesta open sourceprojekt, säger Seth Hillbrand.

4

Gratis kretskortsverktyg med höga ambitioner Det är lätt att klassa KiCAD som ett EDA-verktyg för hobbyister och skolor bara för att det är open source och därmed gratis. Men de flesta kort som designas med KiCAD är för kommersiella produkter och kan ha upp till 32 lager med tusentals komponenter. – Målet är att bygga ett verktyg för professionella användare med funktioner som är i paritet med de kommersiella verktygen. Det finns inga begränsningar vad gäller antal anslutningar, antal nät eller tabeller, säger Seth Hillbrand och fortsätter: – Sen har vi fokus på ­hastighet, hur snabbt man kan göra en iteration när man arbetar med en komplex design. Ett par hundra ledare kan vara långsamt att skyffla runt i andra verktyg. I KiCAD har vi lagt ner mycket mer tid på att den processen ska vara snabb och effektiv. S E T H H I L L B R A N D är en av tolv utvecklare i den inre gruppen men driver också ett konsult­bolag för KiCAD. Mer om det i en separat ruta. Seth Hillbrand ser inte gratisverktyg som Designspark eller den fria versionen från Altium som konkurrenter, deras begränsningar är allt för många. – Vi tar inga användare från dem utan bygger en ny klass av konstruktörer som inte fanns tidigare. Vi får fler människor att syssla med sånt här. Version 6 av KiCAD släpptes så sent som i december. – Vi lade ner mycket tid på användarupplevelsen. Hur det är att börja använda KiCAD och var användarna fastnar – så vi hoppas att det är mycket mer lättanvänt nu. PÅ E N O C H E N H A LV månad har programmet laddats ner 135 000 gånger. Totalt finns mellan 250 000 och 300 000 användare. Att varannan användare fortsatte med den äldre versionen 5.1 beror typiskt på att de inte vill uppgradera under ett pågående projekt.

Även om KiCAD startade i Frankrike finns de flesta användarna idag i USA och Tyskland, som står för 30 procent vardera. Resten av EU utgör runt 20 procent och Kina resterande 20 procent. Att Kina inte är större kan vara för att KiCAD fick stöd för kinesiska tecken först i den senaste versionen. – Det var ett stort projekt efter­ som man måste rita fonterna. Efter det har vi sett en ökning, säger Seth Hillbrand.

Programmet körs på din egen dator, det finns ingen molnversion, så prestanda hänger ihop med vad du har för hårdvara. Framför allt är grafikkortet avgörande för snabbheten. När det gäller operativsystem stöds Windows, iOS och Unix. AT T P R O G R A M M E T ligger lokalt betyder också att du aldrig kommer att förlora det. Det finns ingen licens som löper ut och du tvingas aldrig uppdatera om du inte vill.

FAKTA

Räcker långt – De senaste åren har jag fuskat stort komponentbibliotek. med hårdvara och provat allt – Det finns också olika projekt möjligt. Jag har tagit in offerter, på nätet och många tillverkare har men man får räkna med 40, 50, symboler och footprint för KiCAD. 60 eller 80 tusen per år så jag har Den som ändå saknar en komhängt på KiCAD i stället. Det är ponent kan göra sin egen modell tillräckligt bra, säger Göran Hasse eller betala någon för att få den på konsultbolaget Raditex. fixad. Ett alternativ till En sak som saknas KiCAD kan vara något är en bra koppling till av gratisverktygen från mekaniska CAD-program, komponentdistributöså det är inte helt lätt att rena eller EDA-företagen veta om kortet passar i men de har normalt olika den tänkta lådan. begränsningar som hur Däremot går det bra att många komponenter skapa materiallistor (BOM) man får använda, antalet när man är klar. Göran Hasse lager eller liknande. – Det finns olika att KiCAD är också ett bra alternativ välja på så man kan få den man till alla ”fulkopior” som cirkulerar. gillar bäst. – Jag har stött på det i IoTDen här typen av tillägg är ofta projekt. När man pratar med dem programmerade i Python och visar det sig att de kör en hackad kommunicerar med KiCAD via de version eftersom många verktyg är API:er som programmet tillhanså kostsamma. dahåller. Göra Hasse påpekar också att När konstruktionen väl är klar man laddar ned programmet behöver man bara sätta vissa paraoch kör det i sin egen dator vilket metrar som tjocklekar och bredder ger full kontroll. Man slipper alla på ledarna. licenser och tvingas aldrig att – Sen skickar man iväg hela uppgradera till en ny version. KiCAD-projektet. Det är himla – Det är otroligt snabbt på dabekvämt, då kan de själva ha gens maskiner, säger Göran Hasse. kontroll över allt. Har du konstrukI och med att verktyget har så tionsunderlaget så har du, säger många användare finns ett hyfsat Göran Hasse.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


STARTBLOCKET FAKTA

Finns hjälp att få De som använder KiCAD i sitt arbete vill snabbt kunna få hjälp. Det gäller oberoende om det är en bugg i verktyget eller att de inte förstår hur man ska göra för att få ett önskat resultat. Ett IoT-kort för övervakning av pumpstationer som designats med hjälp av KiCAD.

Att det ligger lokalt är en egenskap som brukar tilltalar användare på myndigheter och inom militären, de undviker molnlösningar för uppgifter som på inga villkor får komma på avvägar. Även om KiCAD tog ett ordentligt kliv uppåt med version 6.0 är det fortfarande en hel del saker som inte går att göra, men planerna för nästa version är ambitiösa. – Vi arbetar med att erbjuda routing av bussar (multitrace routing) och att flera användare arbetar med samma projekt. E N A N N A N F U N K T I O N som är under utveckling är möjligheten att flytta och dra i ledare som är böjda. – Om användarna vill ha en funktion är det intressant för oss. Det som händer är att KiCAD blir bättre vilket ökar marknaden för alla. Ytterligare ett projekt inför version sju

är att inkludera finita elementmetoden, FEM. – Vi har en aktiv arbetsgrupp för det och har hjälp av Sparse­lizard, ett open sourceprojekt för FEM, som används lite här och var, säger Seth Hillbrand. F E M K A N B L A N D A N N AT användas för att modellera värmeut­veckling, för att analysera EMC-­störningar liksom för elektromagnetiska och magne­tiska simuleringar. Exakt vad som kommer att vara klart till nästa version återstår att se men målet är att i varje fall få med rf-simulering för det lägre frekvensområdet, och analys av värmeutveckling. För den som designar analoga kretsar finns redan nu stöd för Spice-simuleringar.

PER HENRICSSON per@etn.se

– En sak som vi hörde från användare när vi körde konferenser före covid var att de vill ha support med garanterad responstid, säger Seth Hillbrand. Det har hela tiden funnits forum där man kan ställa frågor och be om hjälp men – som alltid med den typen av lösningar – vet man inte hur lång tid det tar att få ett svar eller vilken kvalitet det har. – Vi bestämde oss för att starta ett företag som erbjöd det. Seth Hillbrand driver KiCAD Services tillsammans med Wayne Seth Hillbrand Stambaugh. Förutom support sysslar de även med utbildning och deltar i utvecklingsarbetet. Ett årskort för en användare kostar 400 dollar och garanterar svar inom ett dygn. – Det kan spara många timmar som de kan använda till annat. Om problemet är en bugg som går att åtgärda, genereras en ny version av programmet som kunden kan ladda ner för att komma vidare. Tilläggas kan att Seth och Wayne kan ta hjälp av en grupp personer runt om i världen när så behövs. Två av dem finns i Europa och en i Australien. – Är det ett svårt problem kan vi sätta upp en videokonferens och arbeta oss igenom problemet.

Levererar mer Det största urvalet av halvledare och elektroniska komponenter i lager, redo att skickas™

mouser.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

5


STARTBLOCKET KRÖNIKA

Allt du vill veta om Northvolt och batterifabriker Är Northvolt en stor grej? Det är ovärderligt för svensk industri att Northvolt leder etableringen av en europeisk batteriindustri. Under de senaste åren har det dykt upp många efterföljare – tre dussin batterifabriker planeras i Europa efter Northvolt. Det gynnar även utveckling av andra industrier inom hela ekosystemet för batterier och elektrifiering. Vad är det som händer? Elektrifieringen ökar efterfrågan på elbils­ batterier med magnituder. Batterifabriker brukade producera kanske högst en Gwh per år. De nya fabrikerna producerar tiotals GWh. Elbilsbatterier brukade vara en hyllprodukt som levererades av sydkoreanska, japanska, taiwanesiska och kinesiska bolag. Biltillverkarna satsar nu allt på att säkra tillgången till batterier för sin egen del, för att inte komma efter när elbilsmarknaden etableras. De stora tar egen kontroll över produktionen – Northvolt och andra hjälper dem att komma igång. Går alla batterier till elbilar? Även energilager och andra elnätsfunktioner som behöver batterier växer dramatiskt men den tillämpningen blir en magnitud mindre än tillämpningen i elbilar, tror de flesta. Varför byggs batterifabriker i Europa? För att batteriproduktion är en bra affär, för att batteriproduktion nära bilproduktionen är mer lönsam och snällare mot klimatet, och för att EU vill ha en oberoende fordonsindustri. Vilka bygger i Europa? De etablerade asiatiska jättarna bygger även i Europa. De utmanas av europeiska nya företag. Biltillverkare bygger i samarbeten med de två förstnämnda.

NORTHVOLT

Många frågor har väckts sedan Northvolt satte ner foten i Torslanda för sin nästa ­batterifabrik. Svaret på de flesta finns i ­Elektroniktidningens arkiv.

”Vi behöver dig nu och ännu mer när du fått erfarenhet från produktionslinan” – så rekryterar Northvolt för boostrappad kompetens.

Går det att konkurrera med Teslas ­gigafabriker? Ja. Tesla leder utvecklingen på många fronter, men framgångsrecepten kan kopieras. Northvolts grundare kommer från Tesla, liksom chefen för Torslandafabriken och han har färsk erfarenhet av samma jobb på två Tesla-giga­ fabriker. Europeerna kan liksom Tesla rida på expertis från de asiatiska batterijättarna. Sverige, EU och etableringsorterna hjälper ivrigt till med finansiering, rådgivning, förmedning, infrastruktur, och annat. God industringskompetens finns i Europa.

NORTHVOLT

De batterier Northvolt bygger idag – är de konkurrenskraftiga i morgon med tanke på utvecklingen? Northvolts affär är redan i hamn. Northvolt har sedan länge sålt kommande årsproduktioner från Skellefteå, för en prislapp som är många gånger högre än vad anläggningarna kostar att bygga. Volvo köper produktionen från Torslanda. Att Northvolt är tidigt ute ger företaget en guldsits under dess första två, tre år. Kunderna behöver batterier omgående. De kommer inte att rulla tummarna i väntan på eventuell ny teknik som kan vara mogen för volymproduktion om ett decennium. Inte heller de tre dussin gigafabriker som planeras i Europa efter Northvolt behöver antagligen oroa sig. Snarare än att bli konkurrenter kommer de att dela på en växande kaka under sina första år. Kan Northvolt anpassa sig till nya sorters batterier? Vad gäller massproduktion av batterier för fordon kommer litiumjonbatterier garanterat att dominera detta decennium och har en god chans att dominera även nästa. Det tar många år att gå från teknik som fungerar i labbet till teknik anpassad för volym­ produktion. Det är extra svårt att tävla mot gigantiska investeringar som redan är gjorda.

Första skiftet i Skellefteå avklarades strax före nyår. Första skiftet i Torslanda är om tre år.

6

Finns arbetskraft? Produktionen startar inte förrän 2025, så det finns gott om tid till rekrytering och utbildning. Anläggningen i Torslanda blir tekniskt en blåkopia av Skellefteå och även uppgiften att rekrytera går i repris. Allt som Northvolt ska göra nu i Torslanda har bolaget redan gjort i Skellefteå.

Northvolt adresserade rekryteringen för Skellefteå tidigt med stöd av kommun, region, universitet, arbetsförmedling och utbildningsväsen. Det har redan startas nya utbildningar och ny forskning i Sverige för Northvolts ­räkning för olika kompetenser. Kvalificerad arbetskraft rekryteras utomlands, särskilt för uppstarfasen. Därefter kan kompetensen bootstrappas. Lärlingarna från första produktslinan i Skellefteå blir veteraner till andra produktionslinan. Torslanda kommer att kunna rekrytera nyckelkompetens från Skellefteå. Gigafabriksarbetare är en eftertraktad merit globalt att ha på sin cv just nu. Vilka utmaningar finns för Northvolt? Nummer ett är tillgång till råmaterial. I Kina kostar litium fem gånger mer idag än för ett år sedan. Mineraler finns i överflöd, men det tar åratal att starta utvinning. Det bästa för klimatet och kostnaderna är lokal utvinning, men gruvdrift sätter spår i naturen och det finns mycket lokalt motstånd i Europa. Nyligen kom ett bakslag när Serbien efter protester stoppade planer på utvinning i Europas kanske största litiumfyndighet. Försvaret vill stoppa en vindkraftspark som skulle gett el till Torslandafabriken? Det är en dålig nyhet för klimatet när förnybar el inte får ersätta fossilel. Det hindrar inte Northvolts produktion men kan sänka värdet på den om anläggningen därmed får en sämre elmix och EU straffskattar batterier efter deras klimatavtryck. Vad gör de etablerade batterijättarna? De skalar upp dramatiskt, även i Europa. De kommer fortsätta att vara störst i Europa och globalt i många år till. De gigafabriker som redan producerar i Europa drivs av gamla jättar. Vad händer i USA? Samma som i Europa, men – med undantag för Tesla – med lite senare start. ­Fordonsjättarna bygger egna fabriker i samarbeten med asiatiska jättar. Norska uppstarten Freyr gör en spännande inbrytning i USA och brittiska ­Britishvolt gör detsamma i Kanada. Även Northvolt sneglar mot USA och till och med Asien. USA verkar ha lite lättare än Europa att säkra egen råmaterialutvinning.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

LÄSTIPS: Läs Elektroniktidningens reportage om utbildning för EU:s gigafabriker: etn.se/68172 Läs om de europeiska batteriuppstickarna: etn.se/Freyr etn.se/Italvolt etn.se/Morrow etn.se/Battchain etn.se/Britishvolt etn.se/Inobat etn.se/Verkor

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


PÅLITLIGA OCH SNABBA FUNKTIONSTEST MED ODU INTERFACES FUNKTIONSTEST

Förbindelseteknik till små och stora testuppgifter.

Alla våra an rk produktes med levereranterade o färdigm blar ka

Testutrustning

ODU elektriska kontakter Konstant lågt kontaktmotstånd Upp till 2.400 A Vibrations- och stöttåliga

interface

DUT / UUT

Modulära kontaktdon ODU MAC® Blue-Line, ODU MAC® Silver-Line och ODU DOCK Silver-Line Moduler för signal, power, data, höga strömar, högspänning, RF/koax, tryckluft, vätskor vakuum samt optik Vibrations- och stöttåliga kontakter Upp till 10 miljoner matningar med adapter

The Mass Interconnect Solution ODU-MAC® Black-Line Receiver och testadapter (ITA) med över 4.400 kontakter Elektromekanisk eller mekanisk sammankoppling Snabba byten av kontakter samt moduler Över 10.000 matningar Samma moduler som till ODU MAC® Blue-Line

www.odu.se


STARTBLOCKET Inissions Västeråsfabrik.

SER-KRÖNIKA

Var med och påverka!

D I G I TA L T W I N Ä R E T T KO N C E P T som har vuxit fram under senare år, och används för utveckling, drift och underhåll av Cyberphysical systems (CPS). Det kan användas under utvecklingscykeln för säkerhetskritiska moment, som kräver omfattande utvecklings- och testningsarbete för att säkerställa kravuppfyllnad, och kan ge effektivitetsvinster vid utvecklingen av säkerhetskritiska system. Vinsterna finns inom tidig systemdesign, kravhantering, kravspårbarhet, test-driven design, modellbaserad design, mikrosimulering, funktionstest och simulerad systemtest. Digital Twin-konceptet finns idag inom många tillämpningsområden. Tillämpningsområdena inkluderar domäner som hälsovård, maskiner, Industry 4.0, smarta städer som har säkerhetskritiska systemdelar. Här erbjuder SER ett föredrag om 5G-utvecklingen och tillämpningarna för Industry 4.0 och andra områden. Mer info finns på ser.se NYL I G E N H A R V I S E T T att EU tänker att öka sin egen självförsörjningsgrad när det gäller halvledarkomponenter. Åtminstone 150 miljarder kronor skall satsas på detta. EUREL den europeiska organisationen för elektronikingenjörer, som SER är medlem i, har bidragit med webinarier (eMeetups) och rapporter för att lyfta dessa frågor även till högsta politiska nivå i EU-kommissionen. Nu vill vi från EURELs och SERs sida fortsätta att skapa eMeetups och producera rapporter som kan engagera våra medlemmar att påverka politiker på olika nivåer. Därför vill vi ha förslag från er medlemmar i SER på lämpliga ämnen för eMeetups under 2022. Vi behöver förslag på huvudtalare samt om det finns rapporter från forskning, referensprojekt etcetera som kan användas i sammanhanget.

Vi vill få förslag snarast!

STAFFAN SKOGBY SER Ordförande

8

Inission satsar på elektronikutveckling Kontraktstillverkare har historiskt haft en ambivalent inställning till att göra elektronikutveckling åt kunderna. Nu skapar Inission ett separat affärsområde för elektronikutveckling med ambitionen att det på sikt ska finnas på alla fabriker.

På papperet ser det ut som ett smart sätt att få in nya ­projekt – att hjälpa kunderna med utvecklingsarbetet. Samtidigt är det lätt att sätta priset för lågt med baktanken att ta igen kostnaderna på tillverkningen. – Det gick att göra så fram till början av 2000-talet men när inköpscheferna fick större befogenheter och började jämföra EMS:arna blev det svårare. Fabec, som vi köpte, gjorde så och det hamnade i rekonstruktion, säger Olle Hulteberg, styrelseordförande och en av två grundare av Inission. Många EMS:are har därför valt att inte ha egen utvecklingsverksamhet, utan samarbetar med konsultbolag kring den typen av tjänster. – Vi har ambitionen att utmana branschen och att leda utvecklingen. Den gamla modellen där man hade utvecklingen först, kanske hos en stor konsult, och sen jämförde offerterna från fem olika EMS:are för att pressa priset tre, fyra, fem procent, eller flytta till Asien och få det ännu billigare, den tiden är över. Det är många faktorer som ger nya förutsättningar, hållbarhet och Corona har fått alla att se över sin supply-chain samtidigt som kostnaderna ökar i öst.

datorer, sköter nätverket, gör backuper. Hur känsligt bli inte det? Ambitionen är att skapa utvecklingsverksamhet på alla orter där företaget har fabriker. Att snabbt addera kompetensen genom att köpa mindre konsultbolag är däremot inte aktuellt. – Priserna är väldigt höga. Sweco i Västerås var lite speciellt då det även har elektronik­ produktion och där hittade vi en rimlig prislapp, säger Olle Hulteberg.

E T T T YP I S K T P R O J E K T kan ligga på 1 000 till 1 500 timmar, men det kan vara både större och mindre. – Vi hade fyra personer som jobbade heltid under lång tid åt en kund så vi har absolut kapacitet att ta stora uppdrag. Det gäller bara att ha framförhållning, säger Johan Swärd som är ansvarig för det nya affärsområdet och som tidigare var chef för Västeråsverksamheten. Fokus ligger på hårdvarunära produktutveckling, det vill säga elektronikkonstruktion och mjukvara för både digitala och analoga funktioner. – Vi har personer som jobbat inom radio, GPS och nätverk plus att vi har unik spetskompetensen inom functional safety. Det handlar om produkter där människor kan skadas om något går fel, såsom maskiner och andra produkter som man ofta hittar i industrin. – Vi besitter djup kompetens för att driva fullständiga utvecklingsprojekt och har en projektmodell i ÄV E N O M I N I S S I O N beskriver det som botten. en nyhet har tjänsten funnits en tid I Västerås finns även kompe­tens och baseras på det som en gång i inom EMC och CE-märkning. tiden var Japs Elektronik i Västerås. Precis som i andra verksam­heter Inission förvärvade enheten av kommer Inissions konsulter även Sweco i maj 2019. att gå in som resurskonsulter och Nu hamnar de 15 personer som Olle Hulteberg debitera per timme. sysslar med utveckling av hård- och – Blandning är bra, både att arbeta mjukvara i ett eget affärsområde plus in-house och som resurskonsulting. att det finns två personer i Malmö Både för att det är kul med omväxsom arbetar med utveckling. ling men också för att förkovra sig. – Den kategori vi vänder oss till har Inte så att kunderna betala det men ofta en egen utvecklingsavdelning. det driver utvecklingen, säger Johan Jag talade nyligen med en kund som Swärd. har två personer som utvecklar, men PER HENRICSSON per@etn.se Johan Swärd som dessutom konfigurera bärbara

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

FOTO: INISSION

V I H A R N U KO M M I T I G Å N G med vårprogrammet och anar en ljusnande framtid efter två års pandemi, där trots allt livet har fungerat – bland annat genom omfattande digitalisering. Vår bransch är i ständig utveckling och snabb förändring inte minst inom inbyggda system med smarta uppkopplade maskiner. Inom detta område tas det nu fram nya koncept för att effektivisera utvecklingscykeln och även hela livscykeln på systemnivå med hjälp av mer avancerade verktyg och metoder.


Serverat på ett silverfat Elektronikkapslingar - nu även med skärm och tryckknappar Kapslingar från Phoenix Contact finns nu med integrerad touchpanel, skärm eller tryckknappar. Du konfigurerar din skräddarsydda kapslingslösning online och vi tar hand om allt annat; från märkning till mekanisk bearbetning, fram till förmonteringen. För mer information, besök www.phoenixcontact.com/enclosures-with-displays


STARTBLOCKET

Igår avslöjade EU-kommissionen vad satsningen ”Chips för Europa” innebär i monetära medel: 150 miljarder kronor. Industri och offentlig sektor beräknas komma att matcha summan med ytterligare 430 miljarder kronor.

– På kort sikt ska det här öka vår motståndskraft mot framtida kriser genom att göra det möjligt för oss att förekomma och undvika bristlägen, säger kommissionsordföranden Ursula von der Leyen. – Tittar vi på medellång sikt hjälper den att göra Europa till en industriell ledare på en strategisk marknad. Det var halvledarbristen under

CHRISTOPHE LICOPPE

EU satsar 150 miljarder kronor på sin halvledar­ industri pandemin som öppnade EU:s ögon för hur beroende regionen är av en pålitlig försörjning av halvledare. EU-kommissionen förmanar nu medlemsländerna att skapa nya mekanismer för att från och med nu övervaka att försörjningskedjorna håller. I förra veckan rapporterade vi om EU-kommissionens plan i övrigt. Pengarna ska gå till redan pågående forskning och utveckling. Men initiativet omfattar inte bara pengar från EU, utan innebär också uppmuntran och stöd för andra aktörer. EU kommer exempelvis att ha lättare att se mellan fingrarna på statliga stöd till företag – om det handlar om halvledarproduk-

tion. En konkret idé på vad länder gärna får stödja är att europeiska halvledartillverkare släpper in andra industriföretag att tillverka chips i deras fabriker. EU kallar det för ”Open EU foundries”. Här är några intressanta konkreta direktiv från planen: l Öka tillgången till utvecklings­ verktyg och testtillverkning. l Etablera en certifiering för energisnåla chips. l Dito för cybersäkrade chips. l Främja samarbeten mellan kompetenscenter. l Skapa kompetens och locka hit kompetens utifrån. l Stöd storskaliga investeringar i produktionskapacitet. l Stöd forskning och utveckling av den mest avancerade tekniken. E T T KO N K R E T M Å L för Chips för Europa är att dubblera EU:s marknadsandel till år 2030. Den är idag en knapp tiondel och finns hos företag som Bosch, ST, Infineon och NXP. En fabrik för den mest avancerade halvledartekniken kan kosta hundra miljarder kronor att bygga. JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Nanotrådar minns och räknar Forskare vid Lunds Tekniska Högskola har presenterat en konfiguration som inte­ grerar minne med processor. Resultatet är snabbare och energisnålare beräkningar, vilket forskarna redogör för i en artikel i Nature Electronics.

LTH-forskarna arbetar med en minnescell av typen RRAM – Resistive Random Access Memory. Den kan både fungera som arbets- och lagringsminne, men också utföra snabba beräkningar. I en traditionell konstruktion placeras minne och processor bredvid varandra på ett kretskort. En nackdel är då är att det uppstår något som på fackspråk kallas ”von Neumann-flask­ halsen” – när minne och beräkningsenhet är separata måste alla instruktioner skickas via en buss som begränsar hastigheten. Detta är ett problem även för dagens mest avancerade processorer, trots att de använder flera kärnor och flera olika bussar. Lösningen som LTH-forskarna just presenterat kallas 1T1R-konfiguation. Det innebär

10

att en minnescell är integrerad med en vertikal transistor, allt i nanostorlek. – Vår version är en nanotråd med en transistor i botten och ett väldigt litet minneselement som sitter uppe på samma tråd. Det gör det till en kompakt integrerad funktion där transistorn styr minneselementet, förklarar Lars-Erik Wernersson, professor i nanoeletronik, i en nyhetstext på LTH:s hemsida. G E N O M AT T B E R Ä K N I N G A R N A sker i själva minnet kan de utföras både snabbare och mer energi­ effektivt än i traditionella konfigurationer. – Tanken har funnits tidigare, men det har varit svårt att få prestanda. Men vi visar nu att man kan få det och att det fungerar

förvånansvärt bra. Forskarna menar att deras resultat både öppnar för nya forskningsfält och nya förbättrade funktioner inom allt från AI och maskininlärning, och på sikt även för vanliga datorer. Framtida tillämpningar kan exempelvis vara olika former av maskininlärning som radarstyrd gestkontroll, klimatmodelleringar eller utveckling av olika mediciner. – Minnet fungerar även utan strömförsörjning, säger Saketh Ram Mamidala, doktorand på LTH och en av artikelförfattarna. Nanotrådarna är byggda i så kallade III-V-material. MAX IVlaboratoriet i Lund har utnyttjats för att utveckla materialet och för att bättre kunna förstå materialets egenskaper. – Det går säkert att hitta lösningar i kisel också, som är det vanligaste materialet, men i vårt fall är det materialvalet som skapar prestandan. Vi vill bana väg för industrin med vår forskning, konstaterar Lars-Erik Wernersson. ANNA WENNBERG anna@etn.se

Svensk AI hjälper Northvolt demontera batterier Unibap i Uppsala ingår ett samarbetsavtal med Northvolts återvinningsbolag Revolt om automatiserad demontering av batterier.

Samarbetet mellan Northvolt och Unibap påbörjas omedelbart. Det kommer inte bara att omfatta forskning och utveckling av automationsteknik utan även affärsutveckling av lösningen. – Under de kommande åren när de första generationerna av elbilar ska bytas ut kommer volymen av batterier som behöver återvinnas att öka dramatiskt, berättar Anders Blomberg, vd för Unibap. Hälften av Nortvholts rå­ material ska komma från Revolt redan år 2030, är målet. Anders Blomberg får inte ge någon närmare beskrivning av vilken typ av automation som Unibap ska göra på Revolt. Unibap är duktig på AI-bildanalys. Företaget erbjuder bland annat AI-lösningar för avsyning, plockning, identifiering, läsning, mätning och montering. Unibap har system för avsyning på plats inom industriell tillverkning hos Huskvarna. På Swetree utvecklar Unibap en pilotproduktionslina för automatisk plockning och kvalitetskontroll. En automatisk ogränsare kallad Ekobot använder Unibaps AI-bildanalys. Unibaps första affärsområde år 2014 var kraftfulla datorkort för rymdbruk. Bildanalys var en tillämpning redan då. JAN TÅNGRING jan@etn.se

FAKTA Revolts återvinningsprocess: l Ladda ur. l Skruva isär och skära upp ­batteripack. l Plocka ut battericeller och -moduler. l Krossa och mala. l Separera plast, metall, elektrolyt och svart massa. l Utvinna material ur den svarta massan i en hydromekanisk behandling kallad Hydromet.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22



TEMA: OPTO & DISPLAYER

För ett drygt år sedan kom det stora genombrottet. Linköpingsföretaget Polar Light Technologies fick äntligen kontroll på hur det ska kontaktera de egna mikro-LED:arna med pyramidform. Efter en rejäl pengainjektion i höstas arbetar företaget nu intensivt med att ta fram en första demonstrator som ska vara klar till sommaren.

Små pyramider kan ge – Vi har fört en ganska tynande tillvaro fram tills det att vi fick vårt genombrott 2020. Därefter har vi expanderat, och flertalet av de tio som nu jobbar i företaget kom in i november förra året, berättar Per Olof Holtz, en av grundarna. Då – i november 2021 – blev det officiellt att fem affärsänglar backar upp Polar Light Techno­ logies med en okänd summa pengar som ska ta företagets teknik närmare marknaden. – Just nu jobbar vi med att driva ett ganska stort antal pyramider samtidigt, men vi ser att det finns potential att kunna driva pyrami-

12

der individuellt. Så ser vissa väsentliga delar, vårt koncept ut. men för drivelektro­ Första steget är att niken kan det mycket till sommaren ta fram väl bli en annan en demonstrator som partner. Där är vi fortblir cirka 5 × 5 mm. farande i ett förhandPer Olof Holtz Det handlar om att lingsskede. integrera ett bakplan med När den första demonstradrivelektronik och ett framplan torn är klar blir nästa steg att gå med runt hundratusen mikromot längre våglängder. Först mot LED:ar som ger blått ljus. grönt, därefter vidare mot rött. – Vi hoppas att kunna visa upp en grön LED-demonstrator F Ö R E TAG E T D E S I G N A R hur mot slutet av året, säger Per Olof pyramiderna ska drivas, men Holtz. tar hjälp för att utveckla själva Att skapa en energieffektiv elektroniken. blå lysdiod fungerar väldigt bra. – Jag kan säga att så här långt Redan år 2014 belönades den blå har vi Rise som en partner för

lysdioden med nobelpris för just energisnålhet och miljövänlighet, och dagens kommersiella blå LED:ar når en effektivitet runt 90 procent. U T M A N I N G E N när man går mot längre våglängder är att mängden tillsatt indium bestämmer resultatet. Ju högre koncentration indium, desto längre våglängd på det emitterade ljuset. Fast när en stor mängd indium adderas stämmer inte längre avståndet mellan atomerna i gittret längre, vilket skapar inbyggda spänningar som gör att materialet till slut krackelerar.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


TEMA: OPTO & DISPLAYER

displayer och belysning FAKTA

Detta är kvanteffekt ”Vårt sätt att bygga upp pyramidformer har gjort det möjligt att utnyttja kvanteffekter som ökar ljusintensiteten och minskar energiförbrukningen. ” Det säger Polar Light Technologies, men vad betyder det? Jo, nitridlegeringar är intressant för att det kan ge ljus i ett väldigt brett spektralt område; från blått till rött, men även ut i ir-området. Samtidigt är materialet utmanande. Bland annat är GaN starkt piezoelektriskt vilket innebär att det skapas inbyggda elektriska fält som separerar den positiva och negativa laddningsbäraren

En första demonstration av pyramider som lyser blått.

i materialet. Därmed minskar ­sannolikheten för att det ska skickas ut fotoner (ljus). Om laddningsbärarna istället trycks ihop i en kvantprick, så tvingar man dem att vara mycket nära varandra. Då ökar sannolik­ heten för rekombination och att ljus skickas ut. Det är kvant­ effekten som man kan dra fördel av i kvantbrunnar, och ännu mer i kvantprickar. ▲ ▲

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

13


TEMA: OPTO & DISPLAYER

” Det kanske inte är ljusintensiteten som är det viktiga, utan storleken eller hur effektiva de är.” Man talar om det gröna gapet – alltså att det är väldigt svårt att skapa effektiva gröna LED:ar eftersom de kräver mycket indium. Vid ännu längre våglängder blir det ännu svårare. Därför tillverkar man dagens kommersiella LED:ar i ett annat materialsystem, ett fosforbaserat. Därefter skapas en RGB-diod genom att de olika delarna plockas ihop med en pick-and-place-metod. – Vi har tankar på hur vi kan realisera allt i indium. Det skulle vara mycket vunnet då. Än så länge är vi inne i det blå-grönaområdet och vi ser att det finns potential att nå högre verkningsgrad än med konkurrerande metoder. företaget på ett antal tillämpningar för den egna tekniken. – Den lägst hängande frukten är HUD:ar och HMD:er. Det jobbar vi också med just nu. HMD är kort för head mounted displayer, medan HUD står för head-up-displayer. Planen är att först göra en HUD i blått som är klar till sommaren. Nästa steg är att realisera en i grönt som ska vara klar mot slutet av året. – Det skulle vara en stor fördel att ha grönt i exempelvis smarta glasögon eftersom ögats känslighet är som högst i det gröna området. Samtidigt är vårt långsiktiga mål att göra detta effektivt i blått, grönt och rött. Nästa punkt på listan av potentiella tillämpningar är att lägga grunden till en effektiv vit ljuskälla för belysning. PA R A L L E L LT T I T TA R

I D AG G Ö R M A N de flesta vita lys­ dioder med hjälp av ett fosfor­ skikt runt en blå LED. Den blå LED:en exciterar fosforn så att den skickar ut ljus i grönt och rött, därefter blandas ljuset från fosforn med det blå ljuset från LED:en varvid vitt ljus skapas. – Verkningsgraden bestäms då av verkningsgraden hos fosforn, och den är kanske 30–35 procent vilket också anger verknings­ graden hos en vitljus-LED som går att köpa idag. Polar Light Technologies

14

menar att den dagen det har effektiva mikro-LED:ar i blått, grönt och rött kommer dessa att kunna mixas och ge ljuskällor med en verkningsgrad som är åtminstone två, kanske tre, gånger högre än dagens LED:ar för vitt ljus. Det skulle ge en enorm energibesparing. Längre fram i tiden ser företaget även att det kan få nytta av sin patenterade teknik att skapa mikro-LED:ar som ger höggradigt polariserat ljus. – Vi har planer på att utnyttja det för optiska interconnect och kvantkryptografi som är väldigt spännande, men som vi inte har resurser att satsa på just nu. K VA N T K RYP TO är en avlyssningssäker optisk kommunikation där meddelandet som sänds är ett tåg med enstaka fotoner. Varje foton har en viss given polarisation. På så vis går det att skicka information som inte kan tappas av utan att det märks eftersom det inte går att dela på en foton. Men även om framtiden lockar, arbetar företaget i nuet med att knyta kontakter med potentiella kunder för att utveckla i rätt riktning. – För oss är det oerhört viktigt att skapa kontakt med potentiella kunder. Det är så vi kan få feedback på vad vi ska fokusera på i våra strukturer. Det kanske inte är ljusintensiteten som är det viktiga, utan storleken eller hur effektiva de är, säger Per Olof Holtz och adderar: – En av våra medarbetare var på jättemässan CES i Las Vegas i början av året. Där fick han kontakt med väldigt många potentiella kunder och han tog med sig mycket information om vad som efterfrågas tillbaka till oss som sitter i teknikgruppen. I ett första steg hoppas Polar Light Technologies att hitta en partner – ett företag som utvecklar HUD:ar eller HMD:er – som vill licensera tekniken. – Det betyder att vår partner sedan får använda sina tillverkare av LED:ar för att tillverka enligt vårt recept.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

En pyramid är typiskt 2–3 µm i själva basen, men det går att göra dem ­betydligt mindre. För att få in ström är pyramiderna separerade med ett ­mellanrum på mellan 5 och 10 µm.

FAKTA

Så byggs pyramiderna Polar Light Technologies bygger sina pyramider atom för atom ­nedifrån och upp, kallat bottom-up-koncept. Idag använder ­företaget kiselkarbid som bassubstrat, men på sikt kommer det sannolikt att bytas ut mot kisel eller safir av kostnadsskäl. Ovanpå substratet läggs ett tunt GaN-lager och ovanpå det en mycket tunn film av kiselnitrid. I filmen etsar man ut små hål med en diameter på någon mikrometer. Därefter placeras allt i en MOCVDreaktor (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) för att odla epitaxiella skikt. Tillväxten sker enbart i hålen och tillväxten blir i samma materialgitter som GaN, som är ett hexagonalt material. Pyramidstrukturen täcks sedan

En matris av mikro-LED:ar kan bestå av allt från 10 000-tals upp till miljontals små pyramider.

med ett tunt lager indiumgalliumnitrid, som är det aktiva elementet för ljusemission. Det läggs dels på sidorna av pyramiden, där det bildar kvantbrunnar, dels på topparna där det bildar kvantprickar. Båda går att få att lysa, men det som intresserar företaget är främst kvantprickarna. Linköpingsföretaget är i stort ensamt om konceptet att bygga från botten och uppåt. Nästan alla andra som gör mikro-LED:ar börjar med en plan struktur för att sedan etsa sig ner till den önskade strukturen (top-down-koncept). Etsning ger dock en yta med många skador och defekter, vilket är förödande för de optiska egenskaperna. Hela idén med mikro-LED:ar är de små dimensionerna. Etsning blir därför ett problem när storleken krymper. För ju mindre du gör dimensionerna, desto svårare blir det att etsa ut dem eftersom defekterna kommer att ta allt större yta rent proportionellt.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


TEMA: OPTO & DISPLAYER HISTORIK

Färden från forskarlabbet Tekniken som Polar Light Technologies bygger sin affärsidé på har rötter i ett forskningsprojekt om pyramidala strukturer. Det startade redan 2010 vid Linköpings universitet och finansierades av SSF och VR.

Själva konceptet var att skapa extremt små pyramider där den sexsidiga formen bestäms naturligt av gitterstrukturen i halvledarmaterialet galliumnitrid, GaN. Med hjälp av kontrollerad kristalltillväxt kunde forskarna utveckla pyramidstrukturer med kvantbrunnar på sidan och kvantprickar på toppen. Varje pyramid utgjorde ett lysande element. Några år senare kom forskarna på ett sätt att odla pyramiderna så att det skapas en avlång topp, eller snarare en kam istället för en spets. (se ”Så byggs pyramiderna”). Därmed hade de skapat en ljuskälla för linjärpolariserat ljus. Det visade sig vara mycket hög polarisationsgrad på ljuset, betydligt högre

Bilden är från den allra första demon av kontakterade pyramider för cirka 1,5 år sedan. Alla pyramider är inte inkopplade. Samma bild visas på sid 13, men i mörker.

än i andra tillämpningar. Forskarna tog patent på tekniken, fick det godkänt i flera länder världen över och grundade ­Polar Light Technologies mot slutet av 2014. Därefter har utmaningen varit att skapa en ljuskälla som är elektriskt exciterad som i en lysdiod: du lägger på en spänning och får ut ljus. Forskarna fick på den tiden ljus från de små pyramiderna enbart om de

lyste på dem med en laser. Under lång tid var kontakteringen problemet. En vanlig lysdiod har en plan yta att lägga kontakten mot, pyramider är allt annat än plana. Först år 2020 lyckades man hitta en metod att kontaktera pyramiderna. Det var, enligt företaget, ”Det stora genombrottet” inför en möjlig kommersialisering. AW

Detect, Warn and Report

Capture and Respond to Power Events with Multichannel Precision Power Monitor Are you struggling with power system management? The PAC194x and PAC195x families—our next-generation, multichannel precision power monitor families—provide more architecture choices, advanced power event detection and options for reduced power requirements. Compared to single-channel monitors, these multichannel current/power monitoring families save 31% or more power. They are also available in two voltage measurement ranges: the PAC195x measures up to 32V whereas the PAC194x opens up the door for low-power applications at 9V with 16-bits of precision resolution on monitoring and event detection.

Key Features • • • •

Overcome the higher power consumption that occurs with current/power monitors Use the multiple alerts to facilitate flexible power event detection Employ low-input impedance to enable flexible sense resistor placement Add specific solutions targeted for single- and dual-cell lithium-ion batteries

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

microchip.com

The Microchip name and logo and the Microchip logo are registered trademarks of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A. and other countries. All other trademarks are the property of their registered owners. © 2022 Microchip Technology Inc. All rights reserved. MEC2412A-UK-01-22

15


TEMA: OPTO & DISPLAYER

Svensk teknik kopplar ihop optonätet När arkitekturen i de optiska kommunikationsnäten började öppnas upp, disaggregeras, skapade det en lucka för nya spelare. Smartoptics såg chansen. Det Kistabaserade företaget sålde i fjol egenutvecklade nätverksprodukter för 300 miljoner kronor. – 2015 togs beslutet att ta fram en ny plattform för att bygga produkter på. Det var otroligt vältajmat, det var då som dis­ aggregering – öppna system – började diskuteras i optikvärlden, säger Magnus Grenfeldt, vd på Smartoptics. Disaggregeringen gör det möjligt att blanda produkter från

olika leverantörer oberoende av om det är optiska företagsnät, nät i datacenter eller metronäten. I praktiken innebär förändringen att rack där alla kort kom från en och samma leverantör ersätts med något som kan beskrivas som en hög med pizzakartonger från olika leverantörer. Före disaggregeringen var

transportdelen av näten normalt separerad från routing och switchning. Leverantörerna kunde vara densamma eller olika. – Hos kunderna var det ofta olika grupper för transport och för swithing och routing. Numera sitter mycket ihop och man pratar mycket mer om datanät med routing, switching och transport. Smartoptics satsade på produkter till företagsmarknaden och datacenter, två områden företaget kände bra från tiden som distributör, men även för metronätet. Det senare kan vara mycket större än vad namnet an-

För de understa lagren

16

lagren i näten, framförallt för lager noll som är analogt och aldrig rör dataströmmen. Systemen klarar upp till 400 Gbit/s per våglängd som är det mesta som är standardiserat idag. – Vi har byggt transport­ infrastrukturen, lager noll. Det är ett linjesystem med optik, förstärkning, kompensering och filtrering av våglängder, säger Magnus Grenfeldt. Kunderna adderar sedan optiska transceivrar från exempelvis Ciena, Cisco, Infinera eller något annat bolag för att skapa

F Ö R E TAG E T S Ä L J E R ungefär lika mycket i USA som i Europa. På kundlistan finns bland annat forskningsinstitutet Cern och det australiska parlamentet men också dagligvarukedjan ICA och vadslagningsföretaget ATG liksom banker, sjukhus och myndigheter. Vidare hittar man molnleve-

Pluggbar 400G transceiver från Smartoptics.

I optiska nät används någon form av våglängdsmultiplexering, WDM, där varje våglängd transporterar en dataström. Det finns standarder i så måtto att det är bestämt vilka våglängder som ska användas, sedan är det upp till leverantören att göra det så bra som möjligt. Dessutom är datahastigheten standardiserade.

Vanligaste formen av WDM är DWDM, det vill säga Dense WDM, men det finns också system där våglängderna har större separation, Coarse WDM. Det senare sågs länge som billigare i och med att våglängderna var mer separerade blev kraven på stabiliteten i lasrarna lägre. I praktiken har dock de stora volymerna på DWDM gjort lasrar för den typen av system billigare. Smartoptics produkter är utvecklade för de understa

tyder, ett metronät kan exempelvis täcka större delen av Sverige. Dock valde företaget bort de största metronätskunderna. – Ett företag som AT&T skulle kräva enorma resurser av oss så vi satsade på de som är Tier 2 och Tier 3.

en förbindelse. Produkterna som döpts till DCP, Dynamic Connectivity Platform, finns för punkt-tillpunktförbindelser, för ringar och för mer komplicerade topologier som mesh-nät. – Det senare är en ny serie som vi släpper under våren och ett resultat av Smartare Elektroniksystemprojektet. Företaget genomförde det Vinnovafinansierade projektet tillsamman med forsknings­ institutet Rise och operatörerna Telia och IP-Only.

Meshnät är inte alls så komplicerade som i trådlösa system. För att vara ett optiskt meshnät räcker det med att addera en eller två extra vägar mellan två punkter. Ta ringnätet mellan Stockholm, Göteborg och Malmö, då räcker det med att lägga till Jönköping och Örebro för att få ett meshnät. M A J O R I T E T E N av produkterna har 40 kanaler, men det finns även det dubbla. Ett stort antal kanaler är dock inte lika viktigt som tidigare eftersom nya modulationsformatgjort att man får in mycket mer data i varje kanal. 400 Gbit/s är den senaste standarden.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


TEMA: OPTO & DISPLAYER Öppna linjesystem från DCP-F och DCP-R familjen.

FAKTA

Företaget Smartoptics Smartoptics startades av norska entreprenörer år 2006, som en avancerad distributör av optikkomponenter. Från 2010 kompletterades distributionen med egenutvecklade optiksystem och från 2015 även av kommunikationsprodukter. Magnus Grenfeldt, vd på Smartoptics, har en bakgrund på stora optobolag som Adva och ­Sycamore, men arbetade på Transmode när han blev rekryterad till Smartoptics år 2016. Tilläggas kan att ungefär en tredjedel av de anställda kommer från Transmode som blev uppköpt av amerikanska Infinera år 2015.

rantörer och tele­kom­operatörer in­klusive Tele2, Tre och en ledande men icke publikt namngiven Tower operatör i USA­ Towercom bland kunderna. – Vår tes är att det finns ett behov av mellanstora spelare för att serva mellanstora kunder. Vi är lite snabbare, har lättare att vara innovativa och har i vårt DNA att bygga kostnadseffektiva lösningar. Tilläggas kan att i princip alla mellanstora leverantörer inklusive Transmode hade blivit uppköpte så det fanns en plats att fylla. – Våra konkurrenter är jättebolag som Infinera, Adva, Cisco,

Ciena och Nokia, säger Magnus Grenfeldt. Ytterligare en förklaring till att det gått bra är att företaget inte haft något arv att släpa på. De bolag som idag är stora grundades när DSL började rullas ut.

för att det ska gå att trycka in mer data i varje kanal. Modulationen ”smetar ut” ljuset på Magnus ett annat sätt än när Grenfeldt man modulerar lasern genom att slå av och på den. – Vi kunde optimera våra system för det från början. Produkterna har blivit en stor I D AG D R A S D E T F I B E R ännu längre framgång, försäljningen har växt ut i näten, ofta hela vägen hem med 25 procent per år och i fjol till bostäderna och till företag. stod de för ungefär 70 procent Även i 5G-näten binds noderna av den totala försäljningen som ofta ihop med fiber. landade på 45,9 miljoner dollar Dessutom har de optiska kommunikationssystem fått mer med en rörelsevinst mätt som EBIT på 4,8 miljoner dollar. avancerade modulationsformer Företaget var tidigare privatägt med PAM4, 16QAM och QPSK

En låda med 40 kanaler och 400 Gbit/s per kanal ger därmed 16 Tbit/s. I mobilnät är kraven på opto­ länkarna inte heller överdrivet höga. En normal LTE-sajt täcker 360 grader med tre antenner. Antar man dessutom att det är tre operatörer som delar på sajten behövs det nio kanaler på 25 Gbit/s. Behovet ökar med 5G men inte dramatiskt, där är det normalt sex kanaler på de större sajterna. F Ö R E TAG E T H A R O C K S Å produkter för lager ett där signalen avkodas för att exempelvis förbättras och multiplexeras för att lägga ihop fyra 100G-kanaler till en 400Gkanal. – När det gäller lager ett är vi förmodligen den största förespråkaren för att integrera IP och optik, vi har inget att förlora på det, säger Magnus Grenfeldt.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

med börsnoterades i fjol i Oslo. En orsak var möjligheten att ta in hundra miljoner kronor till expansionen. – Vi vill gasa, marknaden är större än vad vi valt att greppa, säger Magnus Grenfeldt. Även om Smartoptics formellt är ett norskt bolag med norska huvudägare finns utvecklingsorganisationen liksom ledningen i Kista. Ungefär två tredjedelar av de 90 anställda jobbar där. – När vi pratar med kunderna säger vi att vi är ett skandinaviskt bolag och det fungerar bra. PER HENRICSSON per@etn.se

Pluggbara DWDM transceivers i formfaktorn SFP+.

Företaget har också en mjukvara som ska lanseras inom kort och som kan användas för att sätta upp förbindelser genom nätet på ett enkelt sätt från ett kontrollrum. – Den har öppna gränssnitt

som man ska ha. Av utvecklingsorganisationen sysslar runt 90 procent med mjukvara, övriga med hårdvara. – Alla kretskort är egenutvecklade, men vi köper komponenterna och bygger inga egna

lasrar. Korten tillverkas av Kitron men monteringen av optiken liksom själva slutmonteringen, injustering och testningen görs i egen regi i Kista.

17


Så ser ett laserskuret papper ut i genomskärning.

En laser som skickar ut extremt korta och energirika ljuspulser har på senare år taget steget ut i industrin, främst för att bearbeta metaller, keramer och glas. Svenska Entangly har utvecklat en metod som gör att lasern även kan användas för att skära genom papper och kartong utan minsta spår av förbränning i snittytan. Närmast vill företaget försöka få stöd för en kommersialisering.

En laser som inte bränner när den skär Daniel Ljunggren

Jonas Tidström

FAKTA

FÖRETAGET

Kort om en femtosekund

Entangly

En femtosekund är 10–15 sekunder, alltså 0,000000000000001 sekunder. Fast den definitionen ger ingen större känsla för hur extremt kort tid det faktiskt handlar om.

Entangly i Sollentuna norr om Stockholm, har fyra anställda och kan beskrivas som ett litet konsultföretag med affärsidén att kommersialisera optoteknik med rötter i forskarvärlden. Vd:n Daniel Ljunggren grundade företaget i december 2017, kort därpå kom teknikchef Jonas Tidström in som delägare. Både Daniel och Jonas har doktorerat inom fotonik och jobbat inom industrin. De är övertygade om att det inom industrin finns ett växande behov av att lösa tekniska utmaningar med ljus. Därför arbetar de med att ta teknik från forskar­ världen och göra den kommersiellt gångbar.

Två beskrivningar som kanske ger en mer intuitiv förståelse för tidsenheten är: l

en femtosekund är lika kort i förhållande till en sekund, som en sekund är i förhållande till 32 miljoner år.

l

en femtosekund är tiden det tar för ljuset att färdas 300 nm.

18

Femtosekundlaser interagerar med kartong och skapar en laserplym av partiklar.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


TEMA: OPTO & DISPLAYER

F

emtosekundslaser är namnet på den lasertyp som börjat dyka upp inom industrin efter att i många år haft sin givna plats i forskarlabbet. Idag används den exempelvis i grundforskning för att accelerera fria elektroner nästan till ljusets hastighet. – I laserlabbet på LTH i Lund används femtosekundslasrar bland annat för att göra relativistiska partikelexperiment, säger Jonas Tidström, teknikchef på Entangly. Det som gör femtosekundslasern så speciell är de extremt korta ljuspulserna i kombination med mycket hög effekt. För att åskådliggöra hur pulserna ser ut jämför Entangly dem med flygande pannkakor. – En flygande pannkaka kan visuellt illustrera hur en uppförstorad puls skulle kunna se ut om man översätter ljuspulsens längd i tid med en sträcka. – Pulsens längd är alltså kortare än dess utbredning, och då händer det ganska spännande saker som inte förekommer hos en vanlig laser, säger Jonas Tidström. Traditionella lasrar ger mycket hög koncentration av energi i rummet. Det som är unikt med femtosekundspulser är att de även ger väldigt hög koncentration av energin i tiden. – Du koncentrerar din energi till att vara verksam både i rummet och i tiden. Det betyder att när pulsen når materialet som ska bearbetas, och interagerar med det, så hinner materialet inte reagera förrän processen är över.

F E N O M E N E T K A L L A S K A L L A B L AT I O N , eller icketermisk ablation. Det som händer är att laserpulsen löser upp atombindningarna i materialet som bearbetas. Elektronerna, som är väldigt lätta partiklar, flyger iväg i en skur. Kort därpå sticker även det som är kvar av den tidigare atomen iväg. För att detta ska ske krävs ett extremt starkt elektriskt fält. Laserpulsen har ett E-fält som är i samma storleksordning som atomens elektriska potential, vilket gör att fälten kancellerar varandra. Den processen går inte att uppnå med andra lasrar, till exempel en koldioxidlaser. Visserligen har varje enskild ljuspuls inte speciellt hög energi, kanske 500 µJoule, men

då allt sker extremt snabbt och med en pulsfrekvens på upp till en MHz blir den momentana effekten enorm. – Pulserna i den laser som vi använt har en toppeffekt på 1 GW. Då ska du veta att varje reaktor i Ringhals kärnkraftverk har cirka 1 GW, så toppeffekten hos varje puls är ungefär i storleksordningen av vad en av Ringhals reaktorer ger, säger Daniel Ljunggren, vd på Entangly. Just egenskapen med kall ablation har gjort att femtosekundslasrar passar väl när bearbetningen av ett material kräver en mycket hög precision. Inom medtek används den bland annat för ögonoperationer, för att korrigera linser. Vissa mobiltelefontillverkare använder tekniken för att skära ut mobilskärmen precist, och fordonstillverkare har börjat att använda femtosekundslaser för att göra mycket exakta hål i bränsleinsprutaren för att optimera utnyttjandet av bränsle. – Fördelen är att lasern inte smälter metall eller spräcker glas. Den passar även bra för keramiska material. Idag har man stora problem att skära ut vissa detaljer i keramer som är spröda och känsliga för värmeskillnader. Men för ett litet konsultföretag som Entangly – med två experter på lasrar i spetsen – gäller det att hitta en egen nisch för att kunna konkurrera framåt. – Det är lite kört att komma in och försöka erbjuda superspetskompetens på att skära i metall. Där finns redan väldigt många, väldigt duktiga. – Vi har istället utvecklat en metod för att skära i cellulosabaserade material, och vi har varit duktiga på att hålla det lite hemligt. Tills nu när vi talar med dig. För många är det säkert otippat att det är besvärligt att bearbeta papper och kartong med lasrar. Ta exempelvis en koldioxidlaser (CO2) som är den mest använda lasertypen idag. När en CO2-laser används för att skära i ett material upphettas det – det skapas närmast en momentan förångning. Det betyder att det nästan alltid blir kvar spår av en förbränning – lite sot och bränt i kanten. – Speciellt i papper och kartong blir det väldigt lätt bränt med en CO2-laser, och det är ett problem. Daniel Ljunggren visar hur en femtosekundlaser ser ut.

Femtosekundlaser skär spår i papper lika lätt som en varm kniv i smör.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

Daniel och Jonas har många års erfarenhet av att hantera lasrar i alla dess former. En del i detta har varit att skära genom olika typer av papper och kartonger. – Det har gjort att vi nu har utarbetat en metod för att göra det bra med femtosekundslasrar. Det är nästan magiskt hur perfekta skärytorna blir när man hittar rätt. E X A K T H U R D E G Ö R vill de inte avslöja, men det handlar om att förstå hur parametrar som exempelvis repetitionsfrekvens, pulslängd, pulsenergi, polarisation samt andra egenskaper hos ljuset och materialet som ska bearbetas hänger ihop så att de kan fås att samverka på ett optimalt sätt. – En annan viktig del är att du har bra kontroll på hur du fokuserar din laserstråle ner på materialet. Alla de sakerna spelar in. Resultatet är så bra att Entangly fått stöd av Vinnova till att skriva en ansökan om ett EUprojekt tillsammans med forskningsinstitutet Rise och Tetra Pak. I EU-projektet, som just nu utvärderas, ingår förutom de ovan nämnda även Bitsim Now, som utvecklar elektronik- och visionsystem, och franska Amplitude, som är en världsledande tillverkare av femtosekundslasrar. – Om vi får ett EU-projekt kommer Amplitude att inom ramen för projektet tillverka en laser som vi ska vara med och skräddarsy för våra tillämpningar. Hur det går är inte klart i skrivande stund, men Entangly tror sig ha en del trumfkort på hand. Dels finansierar EU numera gärna projekt inom detta segment av lasrar för att de ska nå ut i industrin och där höja nivån. Dels har femtosekundslasrar en enorm fördel jämfört med CO2-lasar när det kommer till miljöpåverkan. – Verkningsgraden är i storleksordningen 30–50 procent bättre än hos CO2-lasrar, som är det man jämför med. S K I L L N A D E N I V E R K N I N G S G R A D är baserad på att det ena är en gaslaser, vars gas måste fås att excitera för att lasra, medan femtosekundslasern är en så kallad solid-state-laser. Förutom att de är effektivare är de också mer robusta. – Det är som att i elektronikbranschen jämföra hur man gått från transistorrör till halvledar­transistorer, säger Daniel Ljunggren. Ett annat miljörelaterat problem som kan driva på utvecklingen är den stora användningen av plast. – Internt är vi övertygade om det kommer att dyka upp många alternativa produkter på global nivå där man successivt byter ut plast mot papper. Då kan man fundera på vad som krävs i nästa steg av industrin när den måste kunna bearbeta cellulosa. Ytterligare en kul detalj är att de tre forskare som ligger bakom den tekniken som alla femtosekundslasrar bygger på – kallad Chirped Pulse Amplification – fick nobelpris i fysik år 2018.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

19


TEMA: OPTO & DISPLAYER M-AIR

Konstruktion och test är stora användare av så kallad mocap, motion capture.

FAKTA

Maskininlärning får nischer

De vita små­ bollarna gör att objektets läge kan bestämmas exakt.

QUALISYS

Nuförtiden kan 3D-analys göras med hjälp av artificiella neuronnät och djup maskininlärning. – Vi har hållit på med det internt och vi samarbetar med företag som använder det. Vi tycker deep learning är jätteintressant och det är något vi kommer att fortsätta att jobba med, för att hitta bra til�lämpningsområden. Neuronnäten kan inte tävla i prestanda med markörbaserad mocap. – Vi har generellt bättre precision. Med markörer vet du exakt var du mäter. Deep learning går igenom en svart låda, upptränad att ge punkter för ledcentra, som kan vara väldigt bra bestämda. Men det finns ändå en osäkerhet. Du måste lita på det neurala nätverket. Det har börjat ploppa upp specialfall som verkar intressanta att göra markörlöst, men deep learning blir inte en generell lösning för allt. – Personligen tror jag att de kommer att leva sida vid sida eftersom behoven är olika.

En nisch för neuronnätsanalys kan vara där det inte går att sätta ut markörer, som under en pågående tävling. En annan idé är hybridsystem där ett fåtal markörer används som referens. Hybrida system är en av styrkorna hos Qualisys. Koordinaterna från kamerorna kan redan integreras med data från exempelvis kraftplattor, muskelmätningssystem och IMU:er. Andras AI-mjukvara integreras redan i systemlösningar. Går neuronnät att använda i en reglerloop? – Nej. Tillämpningar med slutna reglerloopar behöver definitivt vara markörbaserade ett bra tag framöver. Det går inte att jämföra. Det är väldigt beräkningsintensivt, inte i närheten av realtid. En partner i ett samarbete behöver två värstinggrafikkort för sin deep learning-del av analysen. Och den sker inte i realtid. – Fokus för deep learning har hittills varit att få ut något överhuvudtaget.

Gör 3D-kopior av allt Qualisys i Göteborg är veteran inom motion capture – att digitalisera rörliga objekt. Det startade med en ABB-hamnkran 1989 och är på väg till framtidens virtuella filmstudio.

E

tt bakom-kulisserna-reportage för en actionfilm eller datorspel är en bra introduktion om du vill förstå vad Qualisys håller på med. Där används ofta motion capture, ”mocap”. Du ser skådespelarna märkas upp med små vita bollar på kroppen innan de filmas. Bollarna blir referenspunkter som gör det möjligt att addera digitala specialeffekter runt kroppen. Punkternas koordinater beräknas genom bildanalys direkt inuti Qualisys kameror. Punkterna är de enda data som strömmar ur kamerorna. Ingen video, normalt. Punkterna bildar en sorts animerad streckfigur. Mätningen kan beskrivas som modellbaserad videokomprimering. En kamera ger 2D-koordinater. Två kameror och lite geo-

20

metri räcker för att ge absoluta 3D-koordinater. Ofta används ytterligare kameror för att kunna se olika vinklar och för att öka precisionen. A N A LYS E N S K E R med sådan realtidsprestanda att det till och med går att bygga en reglerloop. Det fanns i företagets allra första tillämpning – en svajande ABBhamnkran. Kameran tittar på den klo som greppar containrarna. Koordinaterna rapporteras till en styralgoritm som motverkar svajet i en reglerloop. – Du kan lasta och lossa på kortare tid. Kranarna är numera helt automatiserade men Qualisys reglering används fortfarande. Lösningen har med åren anpassats till allt fler miljöer – från Alaska till Sahara med extrema

biltillverkare. väder, temperaturer och – Vi är diversifieraljusförhållanden. de, men störst omsättQualisys har gjort ning har vi inom life mocap sedan 1989. science. Människor är långtiDärefter turas från det enda som Fredrik Müller entertainment och mocappas. Qualisys engineering om att ta märker upp hästar, bilar, andraplatsen olika säsonger. fartygsskrov, fisknät – det dyker – Kameratekniken är var vi ständigt upp nya idéer. kommer från – vi har de bästa Fredrik Müller har haft olika modellerna i respektive segment roller i företaget under 21 år på marknaden – bäst precision, och tänker på tekniken som en högst bildhastighet. 3D-linjal. – Köp ett vanligt måttband på Bauhaus och gå hem och fundera I K A M E R O R N A sitter industriella på allt vad du kan mäta med det! bildsensorer med hög bildhasPå bara tio minuter kommer du tighet och upplösning. Endast upp med en ganska lång lista. ett fåtal leverantörer finns. – Det är en av våra framgångsKamerorna synkas med varsagor – att det går att tillämpa andra i ett Gigabit Ethernet med mättekniken på så många områegenmodifierade tidsprotokoll. den. Det är också vårt lyxproblem De tunga beräkningarna sker i – att sortera uppslag och säga nej. FPGA-SoC:er från Altera och Av tio uppslag är det kanske två Xilinx. Kamerorna tillverkas på som är relevanta att lägga tid och uppdrag av Inission i Borås. pengar på för nyutveckling De kameror som även spottar Elitidrottare, ortopeder och ur sig video kan få den fusionemekatroniker finns bland kunrad med streckmodellerna. derna, liksom datorspelsutveck– Det ger en dokumentation lare, oljeplattformsbyggare och av vad du tittar på, vilket kan ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


Qualisys kameror levererar inte video utan bara de vita bollarnas koordinater. QUALISYS

som rör sig vara lättare att relatera till. Kanske ligger företagets allra största styrka i systemlösningarna, som vuxit i antal med åren. Läkare vill utvärdera resultatet av en ledoperation. Idrottare vill trimma sina prestanda eller följa skador. Ingenjörer vill testa diverse konstruktioner. Alla behöver de unika uppställningar. Och har olika kravbilder. För underhållning räcker det med en visualisering som ser bra ut. Medan en medicinsk tillämpning måste vara exakt – kanske validerad i en studie på ett antal människor. Å andra sidan ställer underhållning hårdare krav på tillgänglighet. – Det får inte bli stopp i svindyra produktioner. Det ska komma ut data ur maskineriet hela tiden. Allt ska bara lira. Q UA L I S YS AV VA K TA D E länge med underhållningsbranschen, bland annat på grund av behovet att vara nära kunderna. – Men nu har vi kommit in bra och jobbar med några nyckel­ kunder.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

Så kallad virtuell produktion är ett hett område. En klassisk green screen kan numera ersättas av skärmar som projicerar miljöer runt skådespelarna – ytterligare en ny spännande vertikal att sätta sig in i. – Det kokar i slutänden ner till en hel del matte – vart kamerorna pekar och var skådespelarna är och vart de tittar. En kul ny tillämpning är ”nästa generations laserdome”. Deltagarna får en VR-hjälm som projicerar en artificiell miljö. Det kallas LBVR (location based VR). Qualisys uppgift är att filma deltagarna utifrån för att avgöra exakt var de är och vart deras vapen pekar. – Området har legat på is under pandemin eftersom kunderna har haft stängt. En av kamerorna är för undervattensbruk. – Renodlad motion capture under vatten är vi ganska unika på. Beteendet hos kättingförtöjningar och trålningsnät finns bland vad som studeras. En forskargrupp utvecklar en undervat-

tensrobot som rör sig genom vattnet som en ål. I det projektet ingår realtidsåterkoppling. Syftet är att testa styralgoritmer. Qualisys kameror används för att utvärdera skalenliga modeller av fartygsskrov och oljeplattformar. De guppar i stora inomhusbassänger med varierande djup, vågor, vind och förtöjning. D E T F I N N S en handfull direkta mocap-konkurrenter. Då och då dyker det även upp ny teknik och nafsar på nischer. Men Fredrik Müller beskriver såna inbrytningar som positiva, eftersom de sätter ljus på området i sig. Apples aktuella lidar- och multikamerasensor i Ipad och Iphone kan i princip adressera ett par av Qualisys domäner. – Och till en mycket mer ringa kostnad. Men jag ser det inte som ett hot utan som något som driver utvecklingen framåt. Apples gränssnitt är öppet. Företaget kan luta sig tillbaka och låta utvecklare innovera. – Resultat blir att fler blir medvetna om rörelsemätning,

och börjar botanisera och fråga vad mer som vore intressant att kunna göra. Och så kommer de kanske fram till gränsen för Apples teknik och börjar letar efter industriella lösningar. – Och då poppar Qualisys upp. Qualisys har inga patentskydd. Företaget brukade lägga pengar på det. Men Qualisys styrka går inte att kopiera. – Titta på hela stacken – att reverse-engineera det vore ganska bökigt, för att uttrycka sig kort. Han räknar upp avancerad elektronik, optik, mekanik, fotogrammetri, 3D-rekonstruktion, inbyggd mjukvara, hårdvarunära programmering (hans egen bakgrund), apputveckling med webbrapporter, frontend, backend och moln. – Det finns många företag som är duktiga på olika delar – säkert bättre än vi – men det är inte trivialt att baka ihop alltihop. Däri ligger det största skyddet av vår lösning. JAN TÅNGRING jan@etn.se

21

QUALISYS

Kamerorna förvandlar allt till streckgubbar som exempelvis blir skelett till datorspelskaraktärer.


TEMA: OPTO & DISPLAYER

Max Karlsson

THOR BALKHED/LIU

Billiga ämnen i kombination med en enkel och energisnål tillverkningsprocess har gjort perovskit till ett lovande material för optokomponenter. I Linköping finns en forskargrupp som bland annat utvecklar lysdioder med blått ljus i det nya supermaterialet.

Perovskit – supermaterialet FAKTA

FAKTA A: Perovskitlösning B: Substrat C: Roterande plattform

Enkel och billig process

Det behövs inga reaktorer eller andra dyra maskiner för att tillverka perovskitkomponenter. Det räcker med att lösa upp ämnena i ett organiskt lösningsmedel och sedan deponera dem för att skapa de tunna skikt som bygger upp komponenterna. Rent praktiskt utgår forskarna från ett glassubstrat belagt med en tunn film av indiumtennoxid. Filmen är ledande och dessutom transparent. Den släpper igenom fotonerna oberoende om de ska in (som i en solcell) eller ut (som i en lysdiod). Substratet placeras i en spinner, en maskin som snurrar mycket snabbt, och sedan tillförs olika kemikalier för varje skikt som ska byggs upp. Därefter värms skivan upp till mellan 80 och 150 grader för att skapa kristalliseringen. Slutligen förångar man ett tunt lager av guld, silver eller aluminium på toppen för att skapa den andra

22

kontakten. Processen är energisnål. Den kan göras i rumstemperatur – bortsett från kristalliseringen – och ställer inte särskilt höga krav på renheten vid tillverkningen. Ett enstaka fel i kristallstrukturen är inte lika fatalt som i klassiska halvledarprocesser där det räcker med att en atom av en miljard hamnar fel för att kretsen inte ska fungera. Dock går det inte att göra tillverkningen i vanlig luft eftersom den är känslig för fukt. Istället används kvävgas i utrustningen. Metoden med att spinna på skikten resulterar i en enda komponent

per skiva vilket inte har någon betydelse för forskarna. Den dag tekniken ska skalas upp är det rimligt att anta att det går att använda samma metoder för dagens OLED-komponenter, där förångas materialen och man använder olika masker för att skapa komponenterna. Återvinning är visserligen inget forskningsområde för Linköping med Max Karlsson ser en intressant möjlighet: – De skulle kunna vara ganska enkla att återvinna. Egentligen är det bara att lösa upp dem igen om det finns metoder för att separera materialen sedan.

Perovskiter

är en grupp material med samma kubiska kristallstruktur som kalciumtitanoxid (CaTiO3). Namnet kommer från den ryska 1800-talsmineralogen Lev Perovski. I Linköping finns en grupp med cirka 40 forskare varav två tredjedelar arbetar med olika optiska tillämpningar för perovskiter. Fokus ligger på metallhalidpeorvskiter som är en undergrupp vars egenskaper passar för optoelektroniska tillämpningar som solceller, lysdioder och fotodetektorer. Metallhalidpeorvskiter absorberar och avger ljus bättre än kisel plus att laddningstransporten är bra. Dessutom är de mindre känsliga för defekter som uppstår under tillverkningen än klassiska halvledarmaterial. Som grädde på moset är de ingående grundämnena förhållandevis billiga plus att tillverkningen går att göra med enkla och energisnåla metoder.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


TEMA: OPTO & DISPLAYER – Det är lite av en fattigmanshalvledare, billig att tillverka och ganska tålig för de smutsiga metoder vi använder, säger Max Karlsson som är doktorand i Linköping på institutionen för Fysik, kemi och biologi. Att materialet är intressant för optokomponenter hänger samman med att det i princip bara är att lägga på en ström så kommer det ut fotoner. Även det omvända gäller, skickar man in fotoner får man ut en ström. Materialet liknar därmed ­galliumarsenid mer än kisel. De första forskningsresultaten på perovskiter för solcellstilllämpningar publicerades runt 2009 och redan 2014 tillverkades den första lysdioden som fungerade i rumstemperatur. – Halida perovskiter kan lysa i hela det synliga ljusspektrumet. Färgen justeras genom att använda olika sammansättningar av halogener i kristallstrukturen. För att få rött ljus används framförallt jod, för att få grönt är det brom medan klor ger blått ljus eller UV-ljus. – Tyvärr blir blått ljus grönt under användning på grund av instabilitet i materialet men vi har hittat en metod som förhindrar färgskiftningen

genom att kontrollera kristalliseringen under tillverkningen av perovskiten. Upptäckten banar väg för stabila perovskiter både för lysdioder och även solceller, säger Max Karlsson. R E S U LTAT E T P U B L I C E R A D E S för ett år sedan och visade på 11 till 12 procents effektivitet, knappt hälften jämfört med röda och gröna lysdioder. Det forskarna i Linköping gjorde var att kontrollera kristallationsprocessen bättre genom att hålla ämnena lite fuktig medan de växer. Därmed blev lagret homogenare. – Vi har löst ett av problemen, att hålla dem blå, men vi har inte löst det här med livslängden än, säger Max Karlsson. För röda och gröna lysdioder är man uppe i ett hundratal timmar. För blå är det endast en forskargrupp som rapporterat tiotals timmar. Oftast räknas livslängden i minuter vilket är långt från de 10 000 eller 100 000 timmar som krävs för en kommersiell produkt. – Nu sysslar vi främst med att förstå vad det finns för mekanismer som bryter ned dioderna under användning. När man förstått det kan man hitta sätt att motverka det.

betydligt smalbandigare. Det passar därför bra för den nya industristandarden REC 2020 som utökar antalet färger som kan visas på bildskärmar. – De har potential för att bli väldigt bra, antingen som färg­ filter eller att driva dem direkt som vi gör.

För även om materialen är okänsliga för de defekter i kristallstrukturen som uppstår under tillverkningen finns det joner i materialen som rör sig när man lägger på en spänning, vilket kan förstöra skikten i sig eller kontakterna. Däremot är det inget problem att slå av och på dioderna snabbt, som i en skärm eller när man dimmar belysningen. – Vår forskargrupp använde exakt samma struktur och enhet för att sända ut ljus och detektera det. Vi kom upp i megahertz, vilket har potential att lätt förbättras genom att göra dioderna mindre till exempel. Effektiviteten hos röda och gröna lysdioder i perovskit är över 25 procent utan att man tar till en massa ingenjörsmässiga knep för att leda ut ljuset, så kal�lad outcoupling. Gör man även det går det troligen att nå upp i 80 till 90 procent vilket innebär att de nästan kan konkurrera med organiska lysdioder (OLED) effektivitetsmässigt. – Blå ligger lite efter, det är klurigare att tillverka. Vår är den näst mest effektiva som visats, säger Max Karlsson. I jämförelse med OLED är ljuset från en perovskitdiod

T R OT S U T M A N I N G A R N A finns ett antal uppstartsföretag som försöker kommersialisera perovskiter. Det handlar framförallt om solcellstillämpningar. De ligger längre fram eftersom spänningarna inte blir lika höga som i lysdioder. Skikten är dessutom mycket tjockare, vilket gör att livslängden är uppe i tiotusentals timmar, det vill säga några år. – Det finns ett antal pilot­an­ läggningar och ett antal start-ups. Förutom brittiska Oxford PV arbetar även Uppsalaföretaget Evolar på att kommersialisera tekniken. Produkterna förväntas vara i paritet med kiselsolceller när det handlar om verkningsgrad, men billigare att tillverka. En annan möjlig tillämpning som kan vara inom räckhåll är att använda perovskiter som färgfilter, ungefär som i QLEDskärmar. PER HENRICSSON

per@etn.se

för solceller och lysdioder FAKTA

ABX3

Ljuset tas ut genom den undre, genomskinliga kontakten.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

THOR BALKHED/LINKÖPINGS UNIVERSITET

Tillverkningen i labbet görs i en kvävefylld handskbox, ett dragskåp med gummihandskar.

Den kemiska formeln för en metallhallidperovskit är ABX3 där A står för en organisk molekyl eller cesium. B är allt som oftast bly men det går också att använda tenn och i viss mån germanium. X3 är halogenerna, exempelvis jod, brom eller klor. Blyperovskiterna har extremt bra optiska egenskaper men utgör samtidigt den största nackdelen med materialet. Bly är som bekant ett ämne som EU lyckats fasa ut från elektroniktillverkningen och inte vill få in i nya produkter. – Det är ett problem man måste ta hänsyn till. Kanske kan man kapsla in det på ett bra sätt och ha redundans om de spricker så kanske man kan använda dem ändå, säger Max Karlsson. Ett annat alternativ är att använda tenn även om det är känsligare för syre eller använda ett tredje ämne.

23


PE R

R TA T

EX

TEMA: OPTO & DISPLAYER

Rena luft och vatten

IKEL

K

vicksilverlampan, uppfunnen för ungefär hundra år sedan, har revolutionerade steriliseringsarbetet inom sjukvården. Fortfarande spelar UV-ljus en nyckelroll för att desinficera och sterilisera ytor. Utbrottet av Covid-19 har gjort det än mer efterfrågat samtidigt som lysdioder med UVC-ljus öppnar för nya möjligheter. De vanligaste vägarna som Covid-19 smittar är via utandningsdroppar, ytor och aerosoler. Att sterilisera luften, tillsammans med vaccination, testning och generella regler kring Covid-19 är därför viktiga för att bromsa pandemin. Det finns en rad metoder för detta. En av de enklaste som exempelvis används i sjukhus är UV-lampor. De fungerar bra för sterilisering men har också några tillkortakommanden. Till att börja med kan ingen vara i rummet när det steriliseras eftersom UVstrålningen har negativa hälsoeffekter om de träffar kroppen. För det andra behövs en hög energinivå i UV-ljuset för att det ska vara effektivt. Det beror av att de våglängder som används för sterilisering dämpas kraftigt av luften. Dämpningen är omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet. Metoden fungerar därför inte för offentliga platser. Moderna lysdioder som genererar UVC öppnar nya möjligheter jämfört med kvicksilverlamporna. De ger högre energidensitet och har lägre effektförbrukning. Eftersom de

Av Alain Bruno Kamwa, Rutronik och Nancy Yang, Lextar Alain Bruno Kamwa är teknisk säljare av opto-

komponenter inom den icke synliga delen av spektrum på Rutronik. Det inkluderar bland annat lasrar, IR- och UV-dioder liksom detektorer. Nancy Yang är senior försäljningsingenjör på taiwanesiska Lextar. Hon har arbetat där sedan juli 2017.

är små går de lätt att integrera vilket öppnar för produkter med inbyggd UV-sterilisering. Dessutom behöver de ingen separat rengöring. Till nackdelarna hör att de är dyrare och att varje diod har begränsad uteffekt, den ligger normalt i milliwattområdet. Det är betydligt mindre än vad en kvicksilverlampa ger, och räcker inte för att rena luften. Därför måste dioder för UVC kombineras med andra metoder för att kunna döda luftburna bakterier. D E T H A N D L A R O M att återcirkulera luften och att använda fotokatalysator, UVA-dioder, effektiva Hepafilter och ett steriliseringssystem med UVC. Normalt har man en fläkt för att driva luften i rummet – och därmed även bakterier och virus – till filterelementet i desinfektionskammaren. De ansamlas på filtrets yta. I motsats till traditionella luftrenare handlar det

inte bara om att fånga dem, utan de oskadliggörs med UVC-ljus. Metoden fungerar även i rum där det finns människor eftersom UVC-ljuset inte lämnar luftrenaren. Lextars steriliseringsmodul LBM2101 med UVC kan integreras i luftrenare, luftkonditioneringar och andra liknade apparater eftersom den inte är större än 27 mm i diameter och 12,7 mm hög. Den speciella utformningen gör att UVljuset från dioden hålls kvar i modulen vilket ökar effektiviteten. Efter en timmes användning har 99 procent av de luftburna bakterierna och viruset oskadliggjorts. Dessutom leder aluminiumkapslingen bort värmen på ett effektivt sätt vilket ökar livslängden på dioden. Coronavirus överlever upp till tre timmar i luften, längre inomhus än utomhus. För att minska risken att smittas i fordon som taxibilar, hyrbilar, bussar och tåg har Lextar utveck-

Översikt över UVA, UVB och UVC med tillhörande tekniker, marknader och tillämpningar.

24

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


TEMA: OPTO & DISPLAYER

med UV-ljus FAKTA

Vatten­ behandlings­ modulen kan användas för rinnande vatten med en hastighet mellan 0,6 och 12 liter per minut.

Desinfektion och sterilisering Desinfektion minskar antalet sjukdomsalstrande bakterier så att det inte längre är någon risk för att smittas. Under sterilisering dödas alla mikroorganismer inklusive bakterier, svampar, sporer eller virus oberoende av vilket utvecklings­ stadium de befinner sig i.

Med tre reflektorer per diod kan matrisen skapa UVC-ljus med högt energiinnehåll.

Fordonsmodulen för sterilisering med UVC-ljus kan integreras i fordonets luftkonditionering.

Energin avtar med ökande avstånd från ljuskällan.

lat en speciell modul med UVC-dioder. Den kan integreras i fordonets luftkonditionering. Utan att påverka funktionen kan den döda 99 procent av alla SARS-CoV-2 patogener. Modulen består av en matris med UVCdioder där var och en av de 20 dioderna har tre reflektorer för att kunna skapa ljusstrålar med högt energiinnehåll. Vidare finns ett filter som tar bort 99,53 procent av partiklar ner till 2,6 mikrometer (PM2.5) vilket avsevärt förbättrar kvaliteten på inomhusluften. Modulen är kompatibel med dagens filtersystem för fordonsbranschen, vilket innebär at det kan installeras utan att något behöver modifieras. M O D U L E R M E D U V C kan också användas för att sterilisera ytor och vatten. När det gäller det senare måste man skilja på stillastående och rinnande vatten. I behållare för vattenrening eller i tankar till luftfuktare förvaras det renade vattnet ofta under lång tid vilket gör att bakterier från levande organismer i luften eller på ytor kan föröka sig snabbt. Lextars modul för vattensterilisering belyser vattnet i tanken med jämna mellanrum med UVC som är tillräckligt kraftigt för att döda bakterierna. Modulen fungerar bäst om den installeras i botten av tanken och UV-ljuset träffar vattnet direkt genom fönstret i den vattentäta modulen. Den kan också placeras på sidan eller ovanpå vattentanken. Att sterilisera strömmande vatten är en helt annan sak, det rinner ganska snabbt genom ett rör och därmed också genom

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

steriliseringsmodulen. Tiden man har på sig att förstöra bakterierna är väldigt kort vilket kräver hög effekt på ljuset och därmed även högre kostnad. Det är orsaken till att man idag huvudsakligen hittar dessa moduler i dyrare vattenreningssystem för konsumentmarknaden och i kommersiella tillämpningar. Placeringen är inte lika kritisk som för stillastående vatten. Det man ska tänka på är att hålla längden på röret efter steriliseringen så kort som möjligt för att inte riskera att vattnet kontamineras på nytt. Pandemin har lett till att efterfråga på lysdioder för UVC ökat kraftigt, men de kan användas till mycket mer än bara sterilisering. Till exempel kan de användas för att neutralisera oönskade lukter, göra så att frukt och grönt kan växa utan solljus och hålla dem fräscha längre tid efter att de skördats. Ljuset kan snabba på härdnings- och torkprocesser för plastmaterial och färger men också användas i spektroskopi för att avgöra innehållet i läkemedel. Rutronik har alla komponenter som behövs för detta, från UV-lampor, moduler, linser och lysdiodsdrivare till fläktar för att hantera värmeutvecklingen plus styrsystem och IR-sensorer. Dessutom har Rutronik utvecklat två kort. Det ena är ett utvecklingskort med en sensor för flyktiga organiska ämnen (VOC) som kan upptäcka odörer och neutralisera dem med UVC-ljus. Det andra kortet kan användas för att sterilisera luft, vatten och ytor med hjälp av UVC-dioder. n

FAKTA

Varför inte lysdioder skapar ozon Det har förekommit upprepade varningar att luftrenare skapar ozon vilket är skadligt för hälsan. Joniseringsutrustningar skapar ozon som bryter ned luftburna molekyler som upplevs som illaluktande. Även utrustning baserade på elektrostatiska filter, eller som har ett plasma, kan skapa ozon. Lysdioder för UVC-ljus skapar inte ozon, O3. För att bilda gasen måste den kemiska bindningen i luftmolekylen brytas upp. Det kräver ljus med ett energiinnehåll på 5,1 eV eller mer. En kvicksilverlampa kan skapa ljus med 6,7 eV vilket räcker för att generera ozon men en UVC-diod ger inte mer än 4,5 eV, vilket inte är tillräckligt.

Bakteriefritt dricksvatten direkt från fontänen med Lextars steriliseringsmodul som drar mellan 10 och 30W och klarar ett vattenflöde på 2 till 12 liter per minut.

25


TEMA: OPTO & DISPLAYER

Större synfält, högre upplösning Ljuskällan i en lidarsensor är en laserdiod. Eftersom en sådan genererar en mycket liten, extremt fokuserad ljusstråle är det bara avståndet till sådana små punkter som kan mätas. Detta är inte tillräckligt för den typ av 3D-mätning som krävs för ansiktsigenkänning eller förarassistanssystem, och autonoma fordon. Därför adderas olika lösningar för att förstora synfältet. Det området som då detekteras kallas Field of View (FoV). En blixtlidar (flash lidar) sprider ut ljusstrålen optiskt vilket ökar emissionsvinkeln. Därmed blir ljusstrålen svagare och diffusare. En sveplidar (scanning lidar) lider inte av det problemet. Den använder fysiskt rör-

26

IKEL

eknik för att kartlägga omgivningen i tre dimensioner används för til�lämpningar inom allt fler områden – från smartphones till fordon och industri. En av lösningarna är att använda ToF (Time of Flight) baserad på lidarsensorer. ToF går att använda för att läsa av position, rörelse och form på både människor och föremål. Grundprincipen är lätt att förstå: 1) En ljuskälla avger en ljusstråle som reflekteras av objekten runtomkring 2) En ToF-kamera intill ljuskällan fångar upp det reflekterade ljuset 3) Avståndet beräknas ur ljushastigheten och tiden det tog för reflektionen att återvända. Tekniken kan delas upp i två kategorier. indirekt ToF (iToF) innebär att ljuset moduleras. Det som detekteras är det reflekterade ljusets fasförskjutning. Metoden är relativt okänslig för drift i tidsmätning och är därför ett lämpligt förstahandsval för ToF på korta avstånd. Direkt ToF (dToF) innebär att reflektionstiden mäts direkt enligt den första beskrivningen ovan. Lidar är en nyckelkomponent vid dToFmätning. Liksom radar används lidar för att detektera och avståndsbestämma objekt (detection and ranging, DAR). Lidar använder ljusvågor medan radar använder radiovågor. En lidar använder en pulslaser för att skicka ljuset som används för att bestämma avståndet mellan sensor och hinder. För detta krävs en mycket exakt tidsmätning. Minsta avvikelse har en betydande inverkan på avståndsbedömningen varför lidar främst lämpar sig för medellånga och långa avstånd på över 100 m.

PE R

R TA T

EX

Så görs 3D-avbildning med lidar T Av Alain Bruno Kamwa, Rutronik

Alain Bruno Kamwa är teknisk säljare på Rutronik för optoprodukter. Han tog en examen i fysik på universitetet i Douala, Kamerun och läste till elektroingenjör i Darmstad, Tyskland med inriktning mot mekatronik, robotik och automation. På Rutronik ansvarar han för optoprodukter inklusive detektorer inom det osynliga spektrumet, som laser, infrarött och ultraviolett.

liga mikrospeglar som reflekterar ljusstrålen och styrs att svepa över område. Lidarns FoV är området som täcks av svepningarna. Svep­lidar är dock olämplig för användning i fordon. Dimensioner på kring 10,5 × 6 × 10 cm för betraktas som ganska otympligt. De rörliga speglarna är dessutom känsliga för vibrationer, stötar, damm och extrema temperaturer, vilket är omöjliga komma ifrån i ett fordon. Solid-state-lidarsensorer är mindre och mer robusta. De använder halvledare istället för mekaniska komponenter för att rikta ljusstrålen. I en lidar som använder MEMS-baserade speglar finns en matris av mikrospeglar som växlar fram och tillbaka mellan två positioner flera tusen gånger per sekund med hjälp av elektrostatiska fält. IRED, EEL eller VCSEL Ljuskällan i sig är antingen en IRED (infraröd lysdiod), en EEL (kantemitterande laser) eller en VCSEL (ytemitterande laser, vertical cavity surface emitting laser). IRED och EEL har etablerat sig i många til�lämpningar. De främsta fördelarna med IRED är dess homogena ljus och höga effekttäthet. Dessutom är den relativt låg och lätt att kapsla in. EEL å sin sida ger högre ljusintensitet och effekt och har högre effektivitet – vilket möjliggör en högre räckvidd. VCSEL kan ses som kombinationen av IRED:s enkla kapsling och EEL:s spektrala bredd och hastighet. Effekttätheten ligger idag någonstans mellan IRED och EEL. Visserligen kräver VCSEL något mer utrymme än EEL, men det kompenseras av dess fördelar för vissa tillämpningar. Den har tillräckligt goda emissionsegenskaper för att kunna kvalificeras för blixtlidar-system. Dessutom är våglängden ganska stabil även med stigande temperatur. Laserstrålen från en VCSEL genereras i en resonator som består av två Bragg-speglar anordnade parallellt med skivans plan.

Några olika mättekniker för lidar.

Speglarna själva består av flera lager. Reflektiviteten är på över 99 procent och lasrarna alstrar en cirkulär stråle av hög kvalitet med låg divergens och låg tröskelström. Detta betyder att den behöver vare sig sekundär eller extern optik, till skillnad från en traditionell kantemitterande sändare. Konstruktionen gör dessutom VCSEL okänslig mot mekaniska vibrationer. Trots

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


och SPL S1L90A_3 A01) har en effekt på 125 W vid 40 A per kanal. Deras låga termiska motstånd på 30 K/W på enkanalsversionen (SPL S1L90A_3) och 17 K/W på fyrkanalsversionen (SPL S4L90A_3) betyder att de kan kylas även vid höga strömmar. Fyrkanalsversionen (SPL S4L90A_3) består av ett chip med fyra emissionsområden, vilket ger en optisk effekt på hela 480 W. Med sina dimensioner på blott 3,35 × 2,45 × 0,65 mm är den bara något större än den enkanaliga versionen (2,0 × 2,3 × 0,65 mm) men täcker ändå ett brett detektionsområde. Tillsammans med Efficient Power Conversion (EPC) och GaN Systems utvecklar ams Osram en utvärderingssats för båda versionerna.

Osram och Chronoptics har utvecklat ett 3D-ToF-kamerasystem som är mer kraftfullt än moderna iToF-kameror.

Jämförelse av chip och kapsling för IRED, VCSEL och EEL.

det har den god fokuseringsförmåga, är enkel att koppla till fiber, och har låg strömförbrukning. För dToF-tillämpningar som kräver hög effekttäthet för avståndsmätningar över 200 meter väljs typiskt en EEL-laser. På ams Osram finns ett brett sortiment sådan i olika utföranden (TO, plast, SMT) och effektklasser. De levererar de högsta genomsnittliga effekter som finns att få tag på på marknaden och de är kan enkelt monteras med pickand-place-maskiner vid ytmontering (SMT). För 3D-sensortillämpningar som täcker kortare avstånd har ams Osram utvecklat infraröda lasermoduler i en serie vid namn Bidos. I Bidos finns VCSEL-komponenter på upp till 100 W med våglängder på antingen 850 nm eller 940 nm. En VCSEL-effektmatris på 940 nm har en

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

optisk uteffekt på 3 W och en typisk stig- och falltid på 0,5 ns. En integrerad fotodiod används både för kalibrering av optisk uteffekt och för automatisk effektkontroll. Dessutom kan den användas för att larma för säkerhetsproblem kring laser, som att linsen ramlat av eller lasern kommit i kontakt med hud – något som alltid ska undvikas vid lasertillämpningar. Kraftfulla lasrar för autonoma fordon I autonoma fordon är säkerhet högsta prioritet. Här krävs lidar med lång räckvidd och hög hastighet, vilket förutsätter en kraftfull laser. ams Osram har lanserat två helt nya EEL:er som möjliggör 3D-system med högre upplösning och därmed ger bättre mätningar, vilket är avgörande för autonoma fordon. De två nya lasrarna (SPL S4L90A_3 A01

ToF-tillämpningar Chronoptics och ams Osram har tillsammans utvecklat ett 3D-ToF-kamerasystem som är kraftfullare än de senaste iToF-kamerorna. Det baseras på infraröd VCSEL-teknik från ams Osram och på patenterade algoritmer från Chronoptics för beräkningar på djupinformation. Chronoptics KEA 3D ToF-kamerasystem är utmärkt lämpat för tillämpningar som autonom körning, biometrisk identifiering och upplåsning av mobila enheter. Kameran är kompakt designad med måt�ten 100 × 40 × 35 mm. Den är avsedd för ett arbetsavstånd på 0,2 till 15 meter och har en extern ljusokänslighet på upp till 120 000 Lux. VCSEL:n är från ams Osram och heter Bidos P2433Q. Den har en kompakt formfaktor, marknadsledande uteffekt och moduleffektivitet på 38 procent – framtida moduler förväntas nå ända upp till 50 procent. Den använder ett paketkoncept som är lämpligt för storskalig serieproduktion. Hos Vishay finns en närhetssensor byggd på en högpresterande VCSEL – VCNL36687S – med ett detekteringsområde på upp till 20 cm. Den har integrerad fotodiod, signalbehandlingskrets och tolvbitars A/D-omvandlare i en blyfri SMD-LLP med måtten 3,05 × 2 × 1 mm. På grund av dess relativt lilla detektionsområde behövs ingen mekanisk barriär för att optiskt isolera detektor från sändare. Detta gör det enkelt att implementera en lättanvänd närhetsdetektor. På grund av att VCNL36687S har en extremt smal riktningslob på ±3° kräver den inga linser och är lämplig för detektering inom en snäv vinkel. Den är tänkt för industri- och konsumenttillämpningar i smartphones, surfplattor, VR/AR-headsets och andra batteridrivna produkter. Den kan exempelvis användas för att detektera om användaren bär VR/AR-headsetet eller inte. Eller för att avgöra om en pekskärms-inmatning var avsiktlig eller inte. n

27


TEMA: OPTO & DISPLAYER

EX

gå tillväga för att köpa en biljett på ett säkert sätt? Eller trycka fram en kopp kaffe i automaten? Eller navigera i en butik på en interaktiv informationsterminal på ett köpcenter – som kanske nyss öppnat efter alla nedstängningar? Antibakteriell beläggning på den interaktiva komponentens yta kan vara en av lösningarna. Antibakteriella folier har länge funnits att köpa för dörrhandtag och ledstänger. Numera finns sådan folie att tillgå i optiskt klar

Av Ludwig Deimel, Distec

IKEL

edan innan Coronapandemin lämnade vi spår efter oss när vi rörde oss ute i verkligheten, på allt vi rörde vid. Fingeravtryck har alltid gått att hitta överallt på allt från trappräcken och dörrhandtag till tryckknapparna på kaffemaskinen. Det var inget de flesta av oss förut ens lade märke till och än mindre reflekterade över. När Corona-pandemin kom blev blev vi emellertid i allra högsta grad medvetna om både handhygien och kontaminerade ytor. Nu tvättas händerna noggrant och regelbundet och kontaktytor desinficeras. Vi har plötsligt även upptäckt fingeravtrycken på skärmen på smarttelefonen. Många har utvecklat rena skräcken mot kontakt med ledstänger, dörrhandtag och pekskärmar. Det känns som om bakterier och virus lurar överallt. Hemma och på kontoret går det att hitta lösningar för att hantera problemet ganska bra. Men på offentliga platser är det svårt eller till och med omöjligt.

PE R

R TA T

Hantera pandemins beröringsskräck R

Ludwig Deimel leder komponentprojekt inom skräddarsydda användar­ gränssnitt (HMI). Han är maskiningenjör inom mekatronik och har arbetat för Distec i nästan fem år. Innan Distec arbetade han i nio år för en japansk robottillverkare med tillämpningar inom industrirobotar.

kvalitet, lämplig för applicering ovanpå pekskärmens skyddsglas. Folien lamineras på glaset och har en zinkoxidbeläggning som förstör bakterier och virus på några minuter. Beroende på tillverkare klarar den upp till 30 000 beröringar innan den skyddande funktionen avtar och blir ineffektiv. Folien måste då avlägsnas och ersättas. Beroende på utformning kan displayen behöva tas bort och bearbetas. I de flesta fall är det dock möjligt att byta ut folien på plats. För allt från varuautomater i offentliga utrymmen till trappräcken och ledstänger är

folier av det här slaget ett kostnadseffektivt sätt att skapa en god användarupplevelse vid interaktion med maskiner och automater. Alternativt finns det nu teknik som gör det överflödigt att ens röra vid enheten i fråga. Det är möjligt att använda en apparet helt utan kontakt. En lösning som stöder eftermontering är att införa radarsensorer för millimetervågor som detekterar tredimensionella rörelser inom ett avstånd av 30 centimeter. Sensorytan, som bara är några centimeter stor, kan vara antingen i kanten av skärmen eller bakom glas eller plast, till exempel i en

Så fungerar Hover Touch tekniskt.

HUR SKA MAN EGENTLIGEN

Använd moduler! Du får en stabil platform Du minskar din utvecklingsrisk Du får en skalbar familj Du får en minskad totalkostnad

28

i.MX RT1064

i.MX RT1176 i.MX RT1166

i.MX 7ULP

i.MX 8M Mini i.MX 8M Nano

i.MX 93

Vill du veta mer? www.embeddedartists.com/accelerera

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


TEMA: OPTO & DISPLAYER

Distecs produktfamilj POS-PRO finns med antibakteriell beläggning, Hover Touch och med radarsensor.

automat. Det blir möjligt för användaren att utföra en mängd olika kommandon med handrörelser. Beroende på systemet kan upp till 16 gester konfigureras. Vid utformning av nya produkter eller vid byte av operativsystem är den holistiska tekniken Hover Touch en bra möjlighet. P R E C I S S O M I D E N beprövade PCAP-tekniken skapas elektriska fältlinjer mellan sändare och mottagare. Om du bryter igenom dessa linjer med fingret, upptäcks en förändring i fältet och fingrets position på pekskärmen bestäms. Den väsentliga skillnaden jämfört med konventionell PCAP-Touch är, för att uttrycka

det enkelt, att fältlinjerna är starkare och går i bredare bågar runt beröringssensorn. Detta gör det möjligt att fingrets rörelser läses av på ett avstånd på upp till fem centimeter ifrån skyddsglaset. Hover Touch-tekniken tillåter för närvarande användning med ett finger, varvid inmatningar kan göras med olika gester: svepning aktiverar rullningsfunktionen och genom att göra en kort paus på ett ställe utförs ett klick (”peka och klicka”). Förutom kontaktlös drift kan pekskärmen fortfarande användas med direkt beröring. I likhet med PCAP-sensorer kan Hover Touch användas med skyddande glas med en tjocklek på upp till 10 mm. Detta gör att

tekniken även lämpar sig för användning i områden utsatta för vandalisering, som till exempel kollektivtrafik. För närvarande kan diagonaler på mellan 7 och 15,6 tum användas. Även när Corona-pandemin är över och vardagen återvänder, kommer interaktiva apparater förmodligen att hanteras med en helt annan medvetenhet i framtiden. Med hjälp av den teknik som här presenteras är det redan nu möjligt att minimera potentiella smittkedjor och att ge kunderna en tryggare känsla när de använder varuautomater och opererar maskiner. Vi kan trots allt lugnt räkna med att fler influensasäsonger väntar i framtiden. n

Fjäderklämlister för kretskortsmontage

Utrymmessnåla don för överföring av signaler, data och nätspänning till kretskortet. Kontakterna finns både för fast anslutning på kortet, och i pluggbart utförande. Kan levereras i en mängd olika rastermått och poltal. Kabelanslutning med fjäderklämmor, traditionell skruvanslutning eller via IDC-anslutning. Kontakta oss gärna för mer info.

08-97 00 70 info@elproman.se www.elproman.se

182x66_metz_2018.indd 1

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

2018-01-26 14:34:16

29


NYA PRODUKTER

Trådlös styrkrets med AI-accelerator n STYRKRETS De senaste EFR32-kretsarna från Silicon Labs har mer av allt: protokoll, säkerhet, RAM, flash och framför allt AI.

Ökningen i AI-prestanda är det som Silicon Labs väljer att lyfta fram mest i lanseringen av sina nya systemkretsar i EFR32familjen för 2,4 GHz-radio. De har upp till fyra gånger högre prestanda för AI-beräkningar till en sjättedel av energiförbrukningen. Silicon Labs ger ett kul exempel på möjligheterna som öppnas med AI. Man skulle kunna ha automatik för kontorsbelysning som inte bara reagerar på rörelse – vilket är enkelt att implementera med fotoceller – utan även på ljudet av knackande tangentbord – vilket kräver lite mer intelligent ljudanalys. Intressanta tillämpningsområden är säkra hem, bärbar medicinteknik och övervakning av industriella system och anläggningar. AI kan användas för att FAKTA

Norska rötter Visste du att EFR-familjen är norsk? Det har hunnit gå åtta år sedan Silicon Labs köpte norska Energy Micro, som innan dess hade existerat som ett självständigt bolag ungefär lika länge. Silicon Labs slängde ut sin gamla 32-bitars styrkretsfamilj och ersatte dem med de klart strömsnålare norska kretsarna, inklusive deras energismarta utvecklingsverktyg.

tolka enkla röstkommandon eller för att uppfatta att ett fönster krossas. Prediktivt underhåll är ett viktigt tilllämpningsområde inom industrin. D E T B L I R M E R R E A LT I D över smarta tillämpningar när beräkningarna som i dessa nya kretsar kan ske direkt i ändnoderna istället för att delegeras till molnet. Utvecklingsverktygen stöder neuronnätsplattformarna Tensorflow, Sensi ML och Edge Impulse. Mjukvara finns i ­öppenkodsprojekt på Github. Cortex M33-cpu:n tickar i 78 MHz. Storleken på flash och RAM är upp till 1536 kbyte respektive 256 kbyte. Det är de rymligaste kretsar som SIlicon Labs någonsin byggt. Det kan utnyttjas för att exempelvis ge plats för större neuronnät och kanske för att ladda flera protokoll samtidigt. Några varianter av BG24 och MG24 har en separat accelera­ torkärna som arbetar som coprocessor till M3. Den är konstruerad på Silicon Labs och används för maskininlärnings-

beräkningar. Hjärnan i kretsarna är en ­Cortex M33 och den har flyttals­ enhet och DSP-instruktioner. Men det hade även tidigare EFR32-kretsar. Frekvensbandet 2,4 GHz, som EFR-familjen stöder, härbärgerar protokoll som Bluetooth (inklusive Mesh och LE), Zigbee, Thread och Matter. Den sistnämnda lanserades i slutet av 2019 och har inte bara stöd av Amazon, Apple, Google och Samsung utan dessutom av Ikea. C YB E R S Ä K E R H E T S LÖ S N I N G E N heter Secure Vault och kan exempelvis användas i dörrlås och medicinteknik. Den gör autentisering, kryptering och har skydd mot sidokanalsattacker. De nya kretsarna finns i två spår: BG24 respektive MG24 för hemautomation respektive medicinteknik och industri­ automation. Den förra optimerar för prestanda och den senare för säkerhet, sekretess och låg strömförbrukning.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Ultratunn lödtråd för de minsta n LÖDNING När komponenterna blir så små som 008004 fungerar vanlig lödtråd på 0,25 mm inte bra. Lösningen är att gå ned till en ultratunna tråden på 0,15 mm, enligt japanska Ishikawa.

Att tillverka en så tunn tråd med en stabil flusskanal är en utmaning som få klarar av, skriver Etronix som säljer Ishikawas produkter. Tråden finns i SAC305 (Sn96,5/Ag3/Cu0,5) och är försedd med en kanal som ger 6 procent flusshalt. Flusset är halogenfritt och av typen ROL-0. Smälttemperaturen är 217°C. Tråden är lämplig för manuella omarbetningsapplikationer, så kallad touch-up, samt lödning av tunna kablar. 008004 har måtten 0,25 × 0,125 mm. Ishikawa distribueras av Etronix. PER HENRICSSON per@etn.se

Skräddarsydd mekanik för elektronikprodukter.

www.blomdahls.com

30

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


NYA PRODUKTER

Motorstyrning på liten yta n FORDON Infineon har släppt en motorstyrningskrets som påstås vara första att integrerar gate-drivning, strömförsörjning och kommunikationsgränssnitt. Över 80 procent av ytan kan sparas på kretskortet genom den höga integrationsgraden, hävdar företaget.

En genomsnittlig bil har idag mer än 35 elektriska motorer för att hantera allt från kaross till komfort och värme, enligt statistik. Mot bakgrund av det kan man förstå att en motorstyrningskrets som integrerar flera uppgifter kan vara intressant för en fordonstillverkare. Infineon har siktat in sig på just detta med sin krets TLE956X som rymmer gate-drivning, strömförsörjning och kommunikationsgränssnitt i samma kapsel. Det gör den enligt företaget som klippt och skuren för att hantera de tidigare nämnda elmotorerna i ett fordon. Kretsen bygger på en patenterad lösning som optimerar MOSFET:arna för att minska effektförlusterna, och som även förbättrad EMC-prestanda. Versionerna för vanliga DC-motorer kommer med upp till fyra integrerade drivare med halvbryggskoppling som konstant levererar 100 mA till gaten. Versionerna för borstlösa likströmsmotorer har tre halvbryggskopplade drivare, och levererar 150 mA (konstant) till gaten. Kommunikationsgränssnittet har en CAN FDtransceiver med upp till 5 Mbit/s enligt ISO 118982:2016 plus LIN-transceiver. Kretsarna finns tillgängliga från Rutronik. ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

Vill ersätta kvarts med mems n TAJMING Amerikanska SiTime – känt för att utveckla memskretsar tänkta att ersätta kvartskristaller i timingtillämpningar – har adderat en ny produktkategori innehållande aktiva memsresonatorer. Tanken är att den ska fungera som dropin-ersättning för kvartskristallresonatorer.

SiTime tar fasta på de långa leveraranstider som drabbat många produkter på sistone. Här pekar företaget på de extremt långa ledtider som kvartsresonatorer påstås vara ökända för.

Därför introducerar SiTime en ny produktkategori, Xcalibur. Tanken är att den ska kunna hjälpa till att lösa försörjningskedjans begränsningar. Det handlar om memsresonatorer som är programmerbara och som kan fungera som drop-in-ersättning för kvartskristallresonatorer. Till det kommer att SiTime menar att mems-kretsar har fördelar i nästan varje detalj vid en jämförelse med kvartskristaller. De har bättre stabilitet, materialtillgängligheten är högre, de kan enkelt programmeras, de kan integreras bättre, är mindre och billigare. Resonatorerna i Xcalibur-

portföljen kommer i åtta versioner som kan ersätta ytmonterade kvartskristallresonatorer med fyra anslutningar i tillämpningar inom exempelvis industri och fordon. Två kapslingsversioner finns. De är endera 3,2 × 2,5 mm eller 2,5 × 2,0 mm. Resonatorerna täcker frekvenser från 1 MHz till 137 MHz. Stabiliteten över temperaturområdet –55 °C till +125 °C är ±20 ppm, medan den är ±15 ppm vid 25 °C. SiTime lovar prover inom 48 timmar, och volymer inom två veckor. ANNA WENNBERG

anna@etn.se

Effektivt demokort för 48V n KRAFT Amerikanska EPC har släppt ett demokort som omvandlar 12V till 48V, och kan leverera närmare 500W. Ombord finns en styrkrets från Renesas och egna krafttransistorer i ­galliumnitrid. Verknings­ graden når över 96,5 procent, hävdar EPC.

EPC, kort för Efficient Power Conversion, har slagit sig samman med Renesas för att utveckla ett 500W DC/DC-kort tänkt att demonstrera företagets senaste GaN-transistor. K R A F T R A N S I S TO R N , ­kallad EPC2218, ingår i EPC:s eGaNportfölj, där ”e” står för enhancement-mode. Det betyder att transistorn inte leder utan drivspänning (normally-off). Det är en 100V-transistor som påstås vara den minsta och mest effektiva i sitt slag på marknaden just nu.

På kortet sitter Renesas ISL81807 – en tvåfasig 80V synkron boost-controller – som styr krafttransistorerna. ISL81807 använder strömstyrning och påstås vara den enda i sitt slag med integrerad GaN-drivning som stöder switchfrekvenser upp till 2MHz. Enligt EPC ger den aktuella kombinationen en verkningsgrad som överstiger 96,5 procent

vid en inspänning på 12V, en utspänning på 48 och switchfrekvensen 500 kHz. Kortets utspänning kan även konfigureras att ge 36V eller 60V. Likaså kan kortet leverera 480W utan krav på kylfläns. Demokortet har beteckningen EPC9166. Det kostar 300 dollar och finns att köpa hos Digi-Key. ANNA WENNBERG anna@etn.se

31


NYA PRODUKTER

Skärmad ­genomföring för USB 3.2 n ANSLUTNING Den släpper igenom data med 20 Gbit/s och effekter upp till 100 W samtidigt som den dämpar ­oönskade frekvenser med 60 dB. Genomföringen från Göteborgsföretaget Ranatec är tänkt för bland annat skärmade rum och apparatlådor.

USB-C har blivit en standard­kontakt på många elektronikprylar inklusive de flesta mobiltelefoner. Vid EMC- och EMI-tester behöver man koppla in sig till apparaterna och Ranatec har därför tagit fram en genomföring kallad RI 4199 för USB-C (USB 3.2 Gen 2×2) som kan monteras i en testlåda eller skärmat rum.

Dämpningen är 60 dB vid 2,4 GHz, 5,8 GHz och 7,125 GHz. Den tillåter en datatakt på 20 Gbit/s i kombination med strömförsörjning på maximalt 100W (5A och 20V). PER HENRICSSON per@etn.se

Kraft för medtek och industri n KRAFT Kraftspecialisten XP Power har kommit med en ny serie AC/DC-omvandlare som levererar 100 W och siktar på industri och medtek. Alla modeller har brett inspänningsområde för att passa överallt.

Serien FCB100 hanterar växel­ spänningar på ingången från 80V till 264 V. Som standard går det dessutom att välja mellan sex olika likspänningar på utgången: 12 V, 15 V, 19 V, 24 V, 36 V och 48 V. Vid obelastad utgång ligger förlusteffekt under 0,3 watt. Enheterna stödjer både konvektions- och fläktkylda tillämpningar, och de uppfyller klass B för ledningsburen och utstrålade emission i både klass I- och II-utförande. Det gör dem enligt XP Power lämpad för medicinteknisk utrustning men också för att användas i till exempel testoch mätutrustning, kommunikationstillämpningar och annan

ÄR DU MEDLEM I

industriell utrustning. FCB100-serien fungerar från 25 °C till +70 °C. Med forcerad luftkylning levererar enheterna 100 W upp till +50 °C, därefter minskar effekten linjärt till 50 W vid +70 °C. K R A F TAG G R E G AT E N uppfyller patientskydd enligt 2MOPP för isolation mellan in- och utgång, 1MOPP mellan ingång och jord samt 1MOPP utgång till jord. Det i kombination med låg läckström gör dem lämpade för BF-klassade medicinska tillämpningar. De är dessutom certifierad enligt en mängd nödvändiga standarder, däribland EMC. FCB100-serien finns att köpa från XP Power och företagets distributörer såsom Digi-Key, Distrelec, Farnell, Mouser, RS Components och godkända regionala distributörer. Den kommer med 3 års garanti.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Noggrann strömsensor för elbilar n SENSOR Med en noggrannhet i linjäriteten på 0,6 ppm och 10 ppm för elektrisk offset är strömsensorn bäst i klassen, enligt schweiziska Lem. Sensorn kan exempelvis användas för att utveckla bättre omriktare till elfordon.

Förbättringen kommer sig av att Lem gått från analog till digital teknik i omformaren vilket ger bättre mätnoggrannhet. Databladet för IN 200 anger 0,6 ppm respektive maximalt 10 ppm för linjäritet och elektrisk offset. I pressmeddelandet skriver företaget att det i praktiken är bättre, under 0,5 ppm respektive 5 ppm offset. Bättre noggrannhet gör det möjligt att förbättra omriktarna till elfordon vilket ger mindre förluster och därmed längre körsträcka. Med IN 200 täcker sensorfamiljen strömområdet från 100 A till 2 000 A. PER HENRICSSON per@etn.se

?

SVENSKA ELEKTRO- OCH DATAINGENJÖRERS RIKSFÖRENING (SER) är intresseförening för yrkesverksamma. SER är kontaktskapare mellan medlemmar och intressanta företag. SER arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier med aktuellt fokus. Allt detta och mer därtill hittar Du som medlem på ser.se, bland annat dessa aktuella händelser: • Föredrag om 5G, utveckling och drivkrafter - 7/3 2022 kl. 18:30 - 19:30 • EU´s NIS direktiv uppdateras till NIS-2 - 14/3 2022 kl. 18:00 - 19:30 • Första e-utgåvan av Telekomboken ”HUR SVENSKA TELEKOM KOM TILL VÄRLDEN” Bli medlem i SER: ser.se/medlemskap/bli-medlem/. I medlemskapet ingår även medlemstidningen EL- OCH DATATEKNIK, Elektroniktidningen, Nordisk Energi. Läs mer på ser.se.

32

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


NYA PRODUKTER

Industridator på fyrkärnig Intel Core 8 n EMBEDDED Autonoma mobila robotar och ­utomhusfjärrövervakning – det är tillämpningar som taiwanesiska ­Cincoze ­rekommenderar för sin ­ruggade ­inbyggnadsdator DI-1100, på åttonde ­generationens Intel Core.

Uppdraget för de mobila robotarna kan exempelvis vara att köra runt produkter på ett varuhuslager eller materiel på en fabrik. Hög prestanda, ström­ snål och kompakt – det är den vinnande kombinationen som gör DI-1100 lämplig för jobbet, enligt Cincoze. Alla smarta industriella tillämpningar är generellt intressanta, enligt Cincoze. D ATO R N F I N N S med f­ yrkärnor på Intel Core i7, i5 eller i3, generation åtta. Minnet är på upp till 64GB 2400MHz DDR4 SO-DIMM. Effekten är i grundutförandet 15 watt. Vad gäller utomhusbevakning kan du välja en version med fyra stycken Power over

Ethernet-kameror på 25,5 watt vardera. Du kan utrusta den med diverse kombinationer av GbE, USB 3.2, USB 2.0 och RS-232, -422 och -485 för anslutning till kamera, nätverk och sensorer. Den har Mini PCI Express där du kan plugga in wifi-, GPS- eller 4G-moduler. För utomhusövervakning finns moduler med gränssnitt för 10 GbE, M12 X-Code och DIO. Video kan du lagra i en 2,5-tums hårddisk som är hot-swappable och åtkomlig från frontpanelen. Frontpanelen har även MSATAanslutning.

Systemet kan både användas för att utvärdera algoritmer och för att träna dem. Det kan skapa enskilda radarobjekt men också kompletta trafikmiljöer inklusive komplexa stadsmiljöer. Systemet är modulärt i steg om åtta och kan som mest generera 512 oberoende radarmål. Synfäl-

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22

n ANTENN Atta är en flexkortsantenn från brittiska Antenova för IoT-tillämpningar över LTE på 450 MHz-bandet.

Antennen är tillverkad i en flexkortsprocess och mäter 101×20 mm. Tjockleken är bara 0,15 mm. F R E K V E N S O M R Å D E T är 410 till 470 MHz och den levereras med en I-PEX-koppling för anslutning till kretskortet. Dessutom har den en dubbel-

häftande tejp på baksidan för att enkelt kunna monteras. Antennen har beteckningen SRFI079 och kan monteras vikt, böjd eller platt i en design eller sitta på höljet. TÄ N K B A R A T I L L Ä M P N I N G A R

är olika typer av mätare och robusta smarta telefoner liksom handhållna mobila enheter med Cat 4-moduler som ger upp till 100 Mbit/s i nedlänken. PER HENRICSSON per@etn.se

M ÅT T E N PÅ B OX E N är 203 × 142 × 66,8 mm (W×D×H). Fläkt finns som tillval. Temperaturer stöds mellan –40 °C och +70 °C. Matningsspänningen är 9–48 Vdc och den är utrustad med överspännings-, överströms- och ESD-skydd. Datorn är certifierad enligt MIL-STD-810G, EN50155 E-mark.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Testkör radarsystemet i labbet n SIMULATOR Radar Scene Emulator AD1012A från Keysight gör det möjligt att ersätta mycket av den körning som idag görs på allmänna vägar för att testa radarsystem med emuleringar i labbet.

Flexibel antenn för 450 MHz-bandet

tet är ±70 grader i horisontell led och ±15 grader i höjdled. Målen kan vara 1,5 meter från fordonet, men också 300 meter bort. När det gäller den relativa hastigheten mellan målet och fordonet gå den att ställa från noll till 400 km/h. Det går att placera ut mål med en noggrannhet på en grad i höjd- och sidled. Kärnan i systemet är ett patenterat rf-kort med åtta kanaler som genererar åtta mål. Varje kanal har en egen antenn. 64 rfkort ger totalt 512 radarmål. PER HENRICSSON per@etn.se

IoT-modul för LTE med global täckning n MODUL Schweiziska U-blox har lanserat ytterligare två IoT-moduler som ­fungerar i hela världen. De är designade för LTE Cat 1 och kommer med eller utan satellitpositionering.

är enlig U-blox den hittills minsta Cat 1-modulen som fungerar i alla världsdelar medan LENA-R8 dessutom har en mottagare för satellitnavigation.En annan skillnad är att LARA-R6 har dubbla mottagarantenner för att fungera även när signalstyrkan är låg. Dessutom klarar den röstkommunikatin över VoLTE.

Förutom 18 LTE-band har den 2G och 3G som reserv ifall det saknas LTE-täckning. L E N A - R 8 är utvecklad för priskänsliga tillämpningar med krav på positionering.

PER HENRICSSON per@etn.se

LARA-R6

FAKTA Cat 1 i LTE ger upp till 10,3 Mbit/s i nedlänken och upp till 5,2 Mbit/s i upplänken vilket är tillräckligt för bland annat videoströmmar.

33


NYA PRODUKTER

Flex med flexibel kraft

Mer Risc Vverktyg till Intels chipsverkstad

n KRAFT Flex Power Modules – med konstruktion i Kalmar – har utvecklat en DC/DC-omvandlare i kvartsbricksformat som kan leverera upp till 1200 W. Den har hög verkningsgrad och passar att driva processorer eller asicar med höga krav på toppeffekt.

Det handlar om ny generation icke-isolerad IBC (Intermediate Bus Converter) i kvartsbricksformat. Först ut är BMR350, som kontinuerligt ger 860 W och klarar en toppeffekt på 1200W under mindre än en sekund. Den har ett inspänningsområde som sträcker sig från 40 V till 60 V samt en 12V-utgång som kan leverera upp till 100A. Verkningsgraden är hela 97,8 procent vid inspänningen 48 V och halv last. Utgångsspänningen är som nämnts 12 V, men den kan justeras från 8 V till 13,2 V via ett PMBus-gränssnitt. Flera enheter kan parallell­

n EDA Taiwanesiska Andes adderar en familj IPkärnor till Intels gryende ­foundryverksamhet IFS (Intel Foundry Services).

kopplas för strömdelning. Genom aktiv strömdelning går det att leverera högre effekt i til�lämpningar som kräver det. BMR350 uppfyller EMI-standarden EN 55032/FCC del 15J ”Klass B” med ett externt filter. O M VA N D L A R E N har en mängd inbyggda skyddsfunktioner. Här ingår exempelvis skydd mot överström samt över- och underspänning, liksom skydd mot för hög temperatur. Enheten uppfyller säkerhetskraven enligt

IEC/EN/UL 62368-1, likt alla DC/DC-omvandlare från Flex Power Modules. BMR350 kommer i standardiserat kvartsbricksformat, med måttet 58,4 x, 36,8 x 12 mm. Den konfigureras och styrs lätt via ett PMBus-gränssnitt. Planen är att BMR350 ska finnas i volym mot slutet av årets första kvartalet. Därefter lovar företaget ytterligare varianter under 2022. ANNA WENNBERG anna@etn.se

Kraft för telekom och test n KRAFT Österrikiska Recom har ­utökat sin DC/DC-portfölj i åttabrickformat med två serier som är Dosakompa­tibla. De levererar 100W respektive 300W och har en verkningsgrad över 90 procent även vid lätt last.

Det två nykomlingarna RPA100E och RPA300E har formatet 58,4 × 23 mm och är hålmonterade. 300W-versionen har en verkningsgrad som når upp i 94,8 procent, medan 100W-versionen kan nå 92 procent. Samtidigt lovar båda över 90 procent vid låga laster. RPA100E-serien har ett inspänningsområde på 16 V till 72 V, med de nominella spänningarna 24V, 28V och 48V, medan RPA300E har inspänningsområdet 36V till 75V med den nominella spänningen 48V. Likaså har

34

100W-serien utgångar som är reglerbara mellan 5V och 12V, medan 300W- seriens utgångar kan regleras mellan 16V och 35V. De siktar på tuffa miljöer inom telekommunikation, test och mätning samt datacenter, men passar enligt Recom även väl i industriautomation och för PoE. RPA300E har en inbyggd värmespridare som gör att den kan skruvas mot en kylfläns eller en kall vägg. Vid full last, och utan kylfläns, kan enheterna arbeta upp till 60°C med

forcerad luftkylning. Båda serierna har omfattande skydd mot för hög och för låg spänning, kortslutning, för hög ström på utgången samt för hög temperatur. De är certifierade enligt säkerhetsnormerna UL/CAN/CSA 62368-1 och uppfyller CISPR22 Class B EMC-standarden med ett externt filter. RPA100E är 11 mm hög medan RPA300E är 12,7 mm. Båda går att köpa från Rutronik. Inget pris anges. ANNA WENNBERG anna@etn.se

IFS kommer härmed att kunna tillverka kretsar med cpu:er från taiwanesiska Andes familj AndeStar V5. Sedan tidigare finns Risc V-kärnor från Sifive, Esperanto och Ventana Micro i verktygslådan.

Andes är en taiwanesisk utmanare till Arm, historiskt en konkurrent till styrkretsfamiljen Cortex M. Andes håller på att växla över till Risc V men den tidigare egna arkitekturen Andestar finns idag i tio miljarder kretsar i alla klasser från enkla strömsnåla styrketsar till superskalära serverprocessorer. I A N D E S TA R V5-familjen finns allt från minimala styrkretscpu:er till super­skalära server-cpu:er. Intel har ett extra gott öga till till den nya arkitekturen Risc V och blev igår premiummedlem i Risc V Inter­ national som ytterligare ett sätt att stödja ekosystemet. IFS kan visa sig vara en gudagåva till Risc V som utmanar Arm och på sikt även x86. IFS ger Risc V nya möjligheter att visa fram­ fötterna. Intel har mjukstartat med egen liten mjuk Risc V-kärna kallad Nios V för sina FPGA:er och planerar att integrera Risc V-kärnor i egna kretsar.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/22


Svensk Elektronik, i världsklass, först in i framtiden! Komponentbristen kommer med all sannolikhet fortsätta under 2022. EU laddar för fullt för att öka Europas produktionsandel på halvledarmarknaden. De siktar på att gå från 10% till 20% av världsmarknaden samtidigt som marknaden förväntas fördubblas på grund av transportsektorns elektrifiering och energiomställningen etc. Vi har noterat att svenska regeringen deltar i EU:s program inom batterisektorn, men inte på halvledarsidan, något vi hoppas ändras under året. Sverige är mycket starka inom kra elektronik, både på forskning och utvecklingssidan med flera spännande bolag som verkar i Sverige. Vi har därför ett gyllene tillfälle att ta en ledande plats, men till det krävs investeringsvilja och att man tar position i Europa. Missa därför inte seminarium på samma tema som Smartare Elektronik arrangerar den 30 mars.

NYTT DATUM för Elektronik i Stockholm! För att utställare, arrangörer och besökare ska få ut maximalt av sitt deltagande på Elektronikmässan har vi tillsammans med vår arrangör Easyfairs senarelagt mässan till 15–16 juni. Du har väl inte missat att du som medlem i Svensk Elektronik har 15% på monterkostnaden på Elektronikmässan 2022? Passa på och boka din monter på Elektronikmässan med vårt exklusiva erbjudande till medlemmar i Svenska Elektronik. Elektronikmässan är årets händelse inom elektronikbranschen. Dessutom sker det parallellt med Advanced Engineering, detta vill ni inte missa!

Direktivsdagen Direktivsdagen planeras att genomföras den 7 juni 2022. En perfekt möjlighet att under en e ermiddag få viktig information och värdefull kunskap gällande de lagar och direktiv som finns för elektronikbranschen.

Den är kostnadsfri för dig som är medlem i Svensk Elektronik eller hos Teknikföretagen.

SCIP-utbildningar fortsätter Förra årets succé-utbildningar i SCIP – Substances of Concern In articles as such or in complex objects motiverar en fortsättning. Nästa chans är den 24 mars, då vi ger en uppdaterad grundkurs i SCIP. Anmälan kan ske via vår hemsida.

Kurser i Smartare elektronikhandboken 2.0 Vem har nytta av denna kurs? Denna kurs passar dig som o a kommer i kontakt med elektronik. Din roll kan t.ex. vara; utvecklare, tillverkare, kvalitetsansvarig, inköpare, produktledning etc. Oavsett om du har lång eller kort erfarenhet av branschen, så har du mycket att hämta här. På kursen går vi igenom Elektronikhandboken 2.0. Kursen leds av Mats Andersson och Maria Månsson, och är kostnadsfri för föreningens medlemmar. Anmäl gärna intresse till info@svenskelektronik.se vid stort intresse kan vi ordna kurstillfälle i närheten till eran arbetsplats. Nästa tillfälle planeras i Göteborg den 11 maj. Mer info kommer på vår hemsida.

Aktuella utlysningar 17 januari öppnade det strategiska innovationsprogrammet Smartare elektroniksystems utlysning för Forsknings- och innovationsprojekt. Utlysningen riktar sig mot samarbetsprojekt som utvecklar nyskapande lösningar och ny kunskap inom applikationsområdet Inbyggda intelligenta system, som utgår från industriella behov avseende tillverkningsbarhet, robusthet eller energieffektivitet. Läs mer och ansök senast 15 mars på www.smartareelektroniksystem.se/ utlysningar/ Tillsammans skapar vi branschens framtid. Ditt företag är väl med? Ett medlemskap i Svensk Elektronik stärker dig och ditt företag. www.svenskelektronik.se info@svenskelektronik.se

Se till att bli medlem och ta del av våra förmåner – tillsammans skapar vi förutsättningar!

KALENDARIUM 15 mars Smartare elektroniksystems utlysning stänger. 24 mars Grundkurs SCIP. 30 mars Kra elektronikdagen, Västerås. 11 maj Elektronikhandbokskurs, Göteborg. 2 juni Svensk Elektroniks årsmöte. 7 juni Direktivsdag, Stockholm. 15–16 juni Elektronik i Stockholm, Kistamässan. svenskelektronik.se/ kalendarium Smart Power to Reduce ICT Energy Costs Den 20 januari genomförde vi seminariet Smart Power to Reduce ICT Energy Costs. Tillsammans med de närmare 70 deltagarna kan vi konstatera att intresset är stort för ämnet. Vi planerar därför fler liknande seminarier framöver. Embedded Conference Scandinavia 2022 Vi står i startgroparna för att lansera Embedded Conference Scandinavia 2022, vilket planeras gå senare i höst. Håll utkik i våra kanaler för mer information!

Peter Björkholm Svensk Elektronik


POSTTIDNING B Returadress: Elektroniktidningen Folkungagatan 122, 4 tr 116 30 Stockholm

R&S®CMP180 Radio Communication Tester

THE FUTURE INTEGRATED. Enhanced frequency and bandwidth for advanced wireless technology testing from R&D to production. The R&S®CMP180 radio communication tester is a future-proof, non-signaling testing solution for wireless devices in research and development, validation and production. Together with advanced frequency, bandwidth and RF capabilities, it enables testing of new wireless technologies such as Wi-Fi 6E, Wi-Fi 7, 5G NR FR1 and many more. Additionally, the doubled number of analyzers (2xVSA), generators (2xVSG) and RF ports (2x8) enable simultaneous measurements of technologies and devices in a VSA / VSG single-box tester. ► Frequency up to 8 GHz and bandwidth of 320 MHz ► Two independent RF channels (2x VSA / 2x VSG) ► Increased

number of RF ports (2x8)

► Self-alignment for accuracy adjustment ► Compact design of 2 HU and 19”

at any time

Find out more: www.rohde-schwarz.com/product/CMP180