„Świat potrzebuje mostów. Trudno wyobrazić sobie naszą cywilizację bez mostów. Są one niezwykle ważne dla rozwoju ludzkości. Są nie tylko bezpiecznym przejściem przez rzekę lub inną przeszkodę, ale zapewniają łączność pomiędzy społecznościami. Są znakiem ludzkiej kreatywności, pomysłowości, a nawet tożsamości” – tak Ian Firth, wybitny brytyjski inżynier budownictwa lądowego, konsultant konstrukcji mostowych duńskiego biura COWI, rozpoczął swoje wystąpienie Bridges should be beautiful w popularnym programie TED.
Od lat inżynierowie budownictwa lądowego, prowadząc analizy i testy modeli, starają się odpowiedzieć na niezwykle nurtujące ich pytania: jak długa, z technicznego punktu widzenia, może być konstrukcja mostu wiszącego oraz jakiej maksymalnej długości może być środkowe przęsło takiego mostu. Dziś już wiemy, co jeszcze 100 lat temu wydawało się fantastyczne i wręcz nierealne, że długość 2000 m przęsła środkowego nie jest granicą ostateczną.
Rewolucja przemysłowo-technologiczna rozpoczęta w Anglii pod koniec XVIII w. i kontynuowana w wielu dziedzinach w XIX w. w krajach Europy Zachodniej doprowadziła do powstania nowych gałęzi przemysłu, takich jak m.in. przemysł metalurgiczny, stoczniowy, transportowy. Zmechanizowanie produkcji, wynalezienie i zastosowanie maszyny parowej, wprowadzenie nowych technologii i maszyn przemysłowych miało duży wpływ na szybki rozwój gospodarczy, handel i transport. Rosnące uprzemysłowienie Europy oraz zaludnianie i rozwój kontynentalnych terenów nowo powstałych stanów Ameryki Północnej wymagały dobrego transportu, głównie kolejowego, w tym budowy torów i mostów. W Stanach Zjednoczonych rozwijano z rozmachem w drugiej połowie XIX w. sieć kolejową, będącą jedyną drogą transportu z wybrzeża wschodniego na zachodnie. Jednak stosowane rozwiązania i technologie budowy belkowych czy wspornikowych mostów drewnianych, choć tanie w budowie, nie spełniały rosnących wymagań transportowych, szczególnie w przeprawach wodnych na znaczne odległości lub nad stromymi i głębokimi wąwozami. Poszukiwano odpowiednich koncepcji dla długich przepraw, dlatego pomysł budowy mostów wiszących wydawał się skutecznym i właściwym rozwiązaniem.
W cieniu najdłuższego na świecie mostu wiszącego Çanakkale 1915 w Turcji i bez specjalnej reklamy budowany jest najdłuższy w Rumunii, a zarazem jeden z najdłuższych w Europie mostów wiszących – most Brăila na Dunaju we wschodniej części kraju (ryc. 1). Łączy miasta Brăila (pol. Braiła) i Galați (pol. Gałacz) z miejscowością Măcin w okręgu Tulcea (pol. Tulcza) na przeciwległym brzegu rzeki. Będzie to pierwszy most w dolnym biegu Dunaju, przepływającego przez 10 krajów europejskich.
Most Çanakkale 1915 w Turcji, o najdłuższym środkowym przęśle na świecie przekraczającym po raz pierwszy w historii współczesnych mostów wiszących granicę 2000 m, oficjalnie został otwarty 18 marca 2022 r. (ryc. 1). Konstrukcja mostowa o całkowitej długości 4608 m i wartości ponad 3 mld USD połączyła brzegi cieśniny Dardanele, integrując tym samym sieć komunikacji drogowej wokół morza Marmara. Jest to osiągnięcie inżynieryjne i jednocześnie naukowe nie do przecenienia, dlatego zasadne wydaje się pytanie, jak stało się to możliwe i co przyczyniło się do tego spektakularnego powodzenia.
W maju 2022 r. przypadła 85. rocznica oddania do użytku mostu wiszącego Golden Gate w San Francisco. Pomimo zaawansowanego wieku obiekt wciąż jest w znakomitym stanie technicznym, niezawodnie służy mieszkańcom zatoki i dostarcza niezapomnianych wrażeń turystom z całego świata. Co prawda wiekowo nie może konkurować z mostem Brooklyńskim (1883), który ma prawie 140 lat, czy jeszcze starszym mostem Menai (1826), jednakże skala i technologia budowy, a tym bardziej podejście do zaprojektowania ikony San Francisco były zupełnie nieporównywalne ze starszymi konstrukcjami.
29 maja 2022 r. minie 50 lat od śmierci Stephena Timoshenki, amerykańskiego naukowca ukraińskiego pochodzenia, autora znanych prac z teorii sprężystości, teorii stateczności sprężystej, wytrzymałości materiałów oraz mechaniki budowli. Tym artykułem chcę przypomnieć czytelnikom mniej znany wkład tego wybitnego uczonego w teorię mostów wiszących.
Historia nowoczesnych mostów wiszących notuje kilka ewolucyjnych zwrotów, które wpłynęły na rozwój i innowacje techniczne związane z mostownictwem. W ciągu ostatnich 200 lat można było zaobserwować parę takich istotnych reorientacji projektowych, m.in. zastąpienie płytowych łańcuchów wiązkami drutu, wprowadzenie głębokich usztywnień ustroju nośnego czy integracja kratownicowych dźwigarów z pomostem drogowym.
W części pierwszej artykułu przedstawiono znaczenie siły docisku w kartach wspornikowych jako jednego z najważniejszych parametrów w testowaniu układów scalonych. Zaprezentowano właściwości materiałów używanych do budowy mikrokontaktorów (μkontaktorów) wspornikowych. Omówiono udoskonaloną metodę projektowania μkontaktorów wsporników.
EN
The first part of the article presents the importance of the contact force in cantilever probe cards as one of the most important parameters in the IC testing. Properties of materials used in the construction of cantilever probes (μcontactors) are presented. An improved method of probe designing with the use of the 3D finite element models is discussed.
Druga część artykułu przedstawia znaczenie siły styku w kartach testowych, których mechanizm działania oparty jest na koncepcji wyboczenia belki (buckling beam). Zaprezentowano właściwości materiałów używanych do wytwarzania mikrokontaktorów (μkontaktorów). Omówiono przykłady innowacyjnych rozwiązań kart testowych i rosnące wyzwania stojące przed projektantami.
EN
The second part of the article presents the importance of the contact force in vertical probe cards based on the concept of buckling beam. Material properties used in the production of probes are presented. Examples of innovative probe card solutions and growing challenges faced by designers are discussed.
W artykule przedstawiono rozwiązania kart do testowania pakietów WLCSP. Przeanalizowano wymagania testowe pakietów WLCSP i omówiono testy weryfikujące karty testowe wykorzystujące w głowicach mikrokontaktory sprężynkowe. Przedstawiono wybrane testy niezawodności kart testowych.
EN
The article presents probe card solutions for testing of the WLCSP packages. The test requirements were presented and the spring pin probe cards were discussed. Selected reliability tests of the probe cards were described.
Artykuł przedstawia ewolucję jednej z najbardziej zaawansowanych technologii testowania płytek krzemowych. Rozwój nowej metody budowy kart testowych w pełni oparty został na technologii MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems), w tym wykorzystaniu urządzeń do automatycznego montażu μkontaktorów na ceramicznej podstawie. W artykule omówiono zmiany MicroSpring™ technologii podążającej za wyzwaniami przemysłu półprzewodnikowego i przykłady technologii zaawansowanej do testowania SoC (System on a Chip).
EN
This article presents the evolution of the most advanced silicon wafer test technologies. The development of a new method of probe card construction was fully based on MEMS technology, including the use of devices for automatic assembly of probes on a ceramic substrate. The article discusses the evolution of the MicroSpring™ technology to address the challenges of the semiconductor industry and examples of advanced technology for SoC (System on a Chip) testing.
W artykule przedstawiono testy weryfikujące w fazie budowy i montażu modułów elektronicznych. Omówiono urządzenia i główne technologie przeznaczone do testowania płytek krzemowych z układami scalonymi. Na przykładzie rezystancji styku zilustrowano złożoność powiązań parametrów mających wpływ na dobry kontakt pomiędzy końcówkami mikrokontaktorów i punktami testowymi układów scalonych
EN
The article presents the verification tests during the construction and assembly phase of electronic components. The devices and main technologies for testing of silicon wafers are discussed. The example of the contact resistance illustrates the complexity of the parameters relationship influencing a good contact between the probe tips and the test points of the integrated circuits
Standardy łączności bezprzewodowej technologii 5G niosą ze sobą wiele nowych wyzwań testowania, zwłaszcza w przypadku technologii pakietów budowanych na płytkach krzemowych (WLCSP – Wafer Level Chip Scale Package). WLCSP jest bardzo udaną technologią dla urządzeń przenośnych w zakresie niskich częstotliwości, poniżej 6 GHz. Aby podjąć właściwe decyzje na wczesnych etapach projektowania karty do testowania chipów w wysokich częstotliwościach, powyżej 24 GHz (mmWave), nieunikniona jest symulacja elektromagnetyczna (EM) modelu karty testowej. Kluczowe znaczenie ma zrozumienie zależności i relacji między wieloma oddziałującymi elementami karty testowej, takimi jak głowica karty, płytka drukowana czy złącza koncentryczne osprzętu ATE. W artykule opisano niektóre z tych wyzwań oraz przedstawiono doświadczenia autora w modelowaniu i ewaluacji sprężynkowych kart testowych dla częstotliwości 5G mmWave.
EN
5G wireless connectivity standards bring many new testing challenges, especially for Wafer Level Chip Scale Package (WLCSP) technology. WLCSP is a very successful technology for handheld and portable products in the low frequency range, below 6 GHz. To make the right decisions in the early stages of probe card design for the mmWave frequencies wafer test, an electromagnetic (EM) simulation of the probe card performance is inevitable. It is essential to understand the relationships between the many interacting probe card parts such as probe head, PCB and ATE hardware coaxial connectors. The article describes some of these challenges and presents the author’s experience in modeling and evaluating pogo pins probe cards for 5G mmWave frequencies.
W artykule przedstawiono tendencje i prognozy w rozwoju pakietów antenowych przeznaczonych dla technologii 5G. Omówiono wyzwania i możliwości dotyczące testowania modułów AiP (Antenna in Package). Przedstawiono koncepcję i prototyp testowania układów antenowych wykorzystujące linie transmisyjne umieszczone w reaktywnym bliskim zakresie promieniowania dla częstotliwości 5,8 GHz. Linie transmisyjne badanego promiennika są tak zaprojektowane, aby uniknąć rozstrojenia impedancji punktu zasilania anteny. Niepożądane sprzężenie z sąsiednimi antenami jest tłumione o więcej niż 10 dB, dlatego możliwe staje się testowanie równocześnie kilku anten. Ponadto artykuł przedstawia prototypowe rozwiązanie testowania modułu antenowego (AiP) o częstotliwości 28 GHz z wykorzystaniem systemu ATE V93000 Wave Scale Millimeter CardCage.
EN
The article presents trends and forecasts in the development of antenna packages for 5G technology. The challenges and opportunities for testing AiP (Antenna in Package) modules were discussed. The concept and prototype of testing antenna systems using transmission lines located in the reactive nearfield for the frequency of 5.8 GHz are presented. The transmission line probes are designed to avoid de-tuning of the antenna feed-point impedance. Unwanted coupling to neighboring antennas is suppressed by more than 10 dB therefore it becomes possible to test several antennas simultaneously. In addition, the article presents a solution for testing a 28 GHz AiP module using the ATE V93000 Wave Scale Millimeter Card Cage system.
Któż nie słyszał o mostach Golden Gate (1937) w San Francisco czy Brooklyn (1883) w Nowym Jorku? O tych wyjątkowych ikonach inżynierii, samorzutnie kojarzonych ze swoimi miastami, wielokrotnie opisywanych w książkach, uwiecznianych w filmach oraz na obrazach reprodukowanych w niezliczonych reklamach na całym globie? Obie konstrukcje jako znakomite projekty bijące rekordy długości na trwałe weszły do historii nie tylko budownictwa mostowego, ale stały się także częścią dziedzictwa światowej kultury, fascynując pokolenia pisarzy, malarzy, fotografów oraz miliony turystów.
W ciągu ostatnich 30 lat Chińska Republika Ludowa (ChRL) wdrożyła największy na świecie program projektowania i budowy dróg i mostów. Skoncentrował się on głównie w trzech strategicznych regionach kraju, w środkowym i dolnym biegu rzeki Jangcy, środkowym i dolnym biegu Rzeki Perłowej oraz w deltach obu tych rzek. Nowe konstrukcje stały się ważnymi kanałami ekspansji ekonomicznej i społeczno-technologicznego rozwoju tych regionów.
W pierwszej połowie XX w. w Stanach Zjednoczonych nastąpił gwałtowny rozwój mostów wiszących. Było to skutkiem ogromnego sukcesu związanego z oddaniem do użytku w 1883 r. mostu Brooklińskiego, rosnących potrzeb w zakresie coraz dłuższych przepraw mostowych oraz – co wydaje się równie ważnym elementem – udoskonalenia projektowania opartego na nowej teorii obliczania konstrukcji nośnych.
Obszar metropolitarny San Francisco jest miejscem szczególnym i niepowtarzalnym. Miasto, które wzięło swoją nazwę od zatoki San Francisco, położone na samym cyplu półwyspu San Francisco, połączone jest z lądem dwoma wyróżniającymi się mostami: Golden Gate oraz Oakland Bay. Obie konstrukcje zbudowane w latach 30. XX w., a więc mające ponad 80 lat, w dalszym ciągu pełnią wyjątkową funkcję w komunikacyjnym ciągu tej rozległej aglomeracji.
Delta Rzeki Perłowej niezupełnie przypomina rejon zatoki San Francisco, aglomeracje wokół Zatoki Tokijskiej czy Nowego Jorku. Jest jednak bezsprzecznie jedną z największych stref transportowo-przeładunkowych na świecie, z takimi portami morskimi jak Hongkong, Shenzhen i Kanton (Guangzhou) z trafiającymi tu rocznie ponad 63 mln kontenerów (TEU), oraz licznymi lotniskami wokół zatoki, obsługującymi 140 mln pasażerów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.