"Razmišljanja o životnoj sredini igraju ključnu ulogu u našem radu"

IEC TC 40 je tehnički komitet koji priprema standarde za kondenzatore kao i druge važne komponente koje se koriste u elektronskoj opremi. Kondenzatori se koriste za skladištenje energije na štampanim pločama, kao i za filtriranje signala i izglađivanje fluktuacija napona u izvorima napajanja. Očekuje se da će njihova potražnja eksplodirati kako minijaturna elektronika bude rasla, posebno za aplikacije Interneta stvari (IoT) i kako nove industrije kao što su električna vozila (EV) zahtijevaju njihovu upotrebu. Predsjedavajući IEC TC 40, Markus Schwerdtfeger, objašnjava ključne tržišne trendove i koji su izazovi na horizontu.

Na kojim važnim novim standardima radite?

Razvijamo IEC TR 63650, tehnički izvještaj koji se bavi elektrohemijskim kondenzatorima za upotrebu u skladištenju električne energije i koji je blizu objavljivanja. Ovim dokumentom TC 40 otvara novo poglavlje radeći u saradnji sa drugim tehničkim komitetima koji predstavljaju lanac snabdevanja proizvoda za upotrebu u sistemima za skladištenje električne energije (EES) i stanicama za punjenje električnih vozila. Ove novonastajuće aplikacije za elektrohemijske kondenzatore stvaraju izazove za usklađivanje višestrukih zahtjeva, počevši od nano- sirovina za elektrode (u okviru IEC TC 113) preko proizvođača kondenzatorskih ćelija (u okviru TC 40) i modula za skladištenje do proizvođača elektroda EES12 TC (IEV20) infrastruktura za punjenje (u okviru IEC TC 69). Ne postoji specifičan TC za same module za skladištenje kondenzatora i još uvijek moramo odlučiti koja grupa bi trebala prihvatiti ove zahtjeve.

Kakvi su zahtjevi industrije?

Potražnja za standardizacijom duž ovog lanca snabdevanja pokriva elemente termina i definicija, metrologiju, kako definisati i izmeriti relevantne parametre, uslove rada kao i povezane zahteve za ćelije i module za skladištenje. Također imamo zahtjeve za dizajn modula za pohranu, praćenje njihovog-ispravnog-zdravstvenog stanja, metode za doživotno predviđanje i najvjerovatnije razne dodatne aspekte. Ovaj tehnički izvještaj je početna tačka aktivnosti koje će se nastaviti putem postojećih veza između TC 40 i drugih TC-a koji se odnose na ove proizvode i aplikacije.

Drugi važan standard je IEC 60068-2-88, koji je objavljen 2025. godine. On se bavi ispitivanjem otpornosti komponenti i sklopova na tečne metode čišćenja. Zbog sve veće minijaturizacije, sklopovi štampanih ploča postaju mnogo gušće zbijeni. To čini temeljno čišćenje ploča nakon lemljenja izuzetno izazovnim, ali je to apsolutno neophodno kako bi se osigurala njihova dugoročna pouzdanost. Moramo garantirati da naše pasivne komponente mogu izdržati ove moderne, ponekad vrlo agresivne tečne metode čišćenja bez ikakvog oštećenja kućišta komponenti ili finih završetaka.

Upravo tu postaje evidentna važnost gledanja na širu sliku. Ovaj standard se neprimetno prepliće sa radom IEC TC 91, koji razvija standarde za tehnologiju sklapanja elektronike. TC 91 definira zahtjeve za procese montaže i lemljenja, koji zauzvrat zahtijevaju ove specifične korake čišćenja. Ako kondenzatori i otpornici standardizirani TC 40 ne mogu preživjeti ove procese čišćenja-na nivou montaže, cijela ploča otkazuje. Razvoj komponenti i tehnologija montaže stoga moraju u potpunosti raditi ruku pod ruku. Da parafraziram Andrea Bonetti iz IEC TC 95 ine-tech: ako stručnjaci ne interoperišu i naši standardi se ne poklapaju, neće ni gotovi elektronski sistemi.

Koliko su ekološki aspekti važni u poslu koji obavljate? Kako se to odražava na vaše standarde?
Razmišljanja o životnoj sredini igraju apsolutno ključnu ulogu u našem radu. Kao što je nedavno istaknuto ue-tech, rastuće globalne temperature imaju direktan uticaj na elektroniku. Za TC 40, klimatske promjene posebno znače da pasivne komponente poput kondenzatora moraju izdržati ekstremnije temperature okoline i pouzdano raditi pod termičkim stresom tokom dužih perioda. Naši standardi to odražavaju kroz znatno strože procedure klimatskih ispitivanja.

Drugi, jednako važan aspekt je održivost i cirkularna ekonomija. Dugovječnost naših komponenti je ključna za produženje vijeka trajanja krajnjih uređaja, čime se smanjuje poplava e-otpada. Ova posvećenost prelazi granice odbora: u mojoj ulozi predsjednika njemačkog nacionalnog ogledala komiteta za TC 91, aktivno radim na novim, ekološki vitalnim temama kao što su "prerada" komponenti i "dugotrajno{4}} skladištenje" kako bih dodatno podržao popravljivost i proširenu upotrebu elektronike. Osim toga, ekološki propisi za izbjegavanje opasnih supstanci, kao što su RoHS i REACH, sada su duboko ugrađeni u naše specifikacije materijala i standarde ispitivanja. Osiguravamo da sutrašnji kondenzatori ne samo da imaju visoke-učinke već i ekološki prihvatljivi tokom cijelog svog životnog ciklusa – što znači da se mogu održivo proizvoditi, bezbedno i efikasno transportovati i pravilno odlagati ili reciklirati na kraju svog životnog veka.

Kako vidite da se tržište kondenzatora razvija u narednim godinama? Ima li novih područja potražnje?
Tržište kondenzatora trenutno se razvija nevjerovatno dinamičnim tempom. Govorimo o globalnoj količini od triliona pasivnih komponenti koje se proizvode godišnje. Ovaj rast prvenstveno je potaknut velikim tehnološkim megatrendovima koji stvaraju potpuno nova područja potražnje.

Uzmimo, na primjer, elektrifikaciju transporta. U poređenju sa tradicionalnim motorima sa unutrašnjim sagorevanjem, EV zahtevaju ogroman broj kondenzatora visokih{1}}performansi i jednosmerne struje (DC)- – kao što su vučni pretvarači i upravljanje baterijama. Štaviše, oni moraju raditi apsolutno pouzdano u izuzetno teškim uslovima.

Druga važna oblast je energetska tranzicija. Ekspanzija obnovljivih izvora energije poput solarne energije i energije vjetra, kao i uvođenje-modernih pametnih mreža, zahtijevaju ogromne količine kondenzatora za konverziju energije i stabilizaciju mreže.

I na kraju, ali ne i najmanje važno, vidimo ogromnu potražnju koju pokreću 5G, 6G i IoT. Sve veća međupovezanost milijardi uređaja, senzora i pametnih gradskih infrastruktura ubrzano povećava potrebu za visoko minijaturiziranim, visoko-kondenzatorima za obradu i filtriranje signala.

Koji su glavni izazovi sa kojima se suočavate u napredovanju?
Najveći strateški izazov sa kojim se suočavamo u TC 40 je očito smjena generacija. Kao što je Andrea Bonetti nedavno rekao, hitno moramo privući mlađe stručnjake u posao standardizacije. Ovo je apsolutno neophodno za našu buduću održivost.

Aktivno su nam potrebni profesionalci sa svježim znanjem iz moderne nauke o materijalima – na primjer, za nove dielektrike – kao i za visoko{0}}inženjering i energetsku elektroniku. Tempo razvoja industrije je ogroman; standardizacija mora ostati agilna kako ne bi postala usko grlo za nove tehnologije.

Izazov leži u pronalaženju stručnjaka koji ne samo da donose duboko tehničko razumijevanje komponenti, već su i spremni da nauče metodologiju međunarodnog rada na standardizaciji zasnovanom na konsenzusu{0}}. Tražimo ljude koji mogu premostiti jaz između hardverskih inovacija i automatiziranih proizvodnih procesa.

Kako minijaturizacija i automatizacija utiču na tržište kondenzatora – a time i na TC 40 standarde?
Minijaturizacija je primarni pokretač u našoj industriji. Komponente postaju mikroskopski male, a ipak moraju pružiti iste ili čak veće performanse. Za TC 40 to znači ogromne izazove, posebno u pogledu upravljanja toplinom i pouzdanosti u najužem prostoru. Moramo kontinuirano prilagođavati naše procedure testiranja za ove male uređaje za površinsku{4}}montažu (SMD).

I tu dolazi do automatizacije: kada komponente postanu ovako male, ručno rukovanje potpuno ne dolazi u obzir. Postavljanje mašina (pick-i-place), lemljenje i automatska optička inspekcija (AOI) na proizvodnim linijama moraju raditi apsolutno besprijekorno i pri najvećim brzinama. Zato u našim namenskim radnim grupama – kao što je WG 36 – razvijamo izuzetno precizne standarde za automatizovano rukovanje i pakovanje komponenti. Samo kroz ove standarde možemo osigurati da visoko automatizirane proizvodne linije širom svijeta rade nesmetano i bez skupih prekida, uz održavanje naših beskompromisno visokih standarda kvaliteta.

Šta se preklapa ili ne sa IEC TC 33? Kako radite zajedno?
To je veoma dobro pitanje. Između nas postoji jasna linija razdvajanja, ali tačke ukrštanja stalno rastu. TC 33 se bavi energetskim kondenzatorima. Prije svega, to moraju biti izuzetno robusne komponente dizajnirane za visoke napone u elektroenergetskoj mreži, u prijenosu energije ili u velikim industrijskim postrojenjima. Mi u TC 40, s druge strane, fokusiramo se na kondenzatore za elektronsku opremu – to znači niskonaponsku, mikroelektroniku i nivo štampanih ploča.

Preklapanja se dešavaju upravo sada tamo gde se spajaju mrežna tehnologija i kontrolna elektronika. Savršen primjer za to je infrastruktura za punjenje za EV ili velike inverterske stanice za obnovljive izvore energije. U takvim sistemima, naći ćete robusne visoko-komponente iz TC 33 koje sjede odmah pored naše visoko precizne upravljačke elektronike iz TC 40.

Blisko sarađujemo na ovim interfejsima i razmjenjujemo informacije. Kao što sam ranije spomenuo, isti osnovni princip se ovdje primjenjuje u različitim komitetima: interoperabilnost na ljudskom nivou je apsolutni preduslov za tehničku sigurnost i pouzdanost.

Markus Schwerdtfeger je diplomirani inženjer na Univerzitetu primijenjenih nauka Wilhelm Buechner u Njemačkoj i nosilac MBA Univerziteta u Varšavi u Poljskoj. Karijeru je započeo kao inženjer komunikacijske elektronike radeći za PKI i Lucent u Njemačkoj. Zatim je nastavio da radi za nekoliko kompanija kao inženjer kvaliteta, uključujući Siemens VDO. Također je napravio značajan posao kao inženjer za istraživanje i razvoj na Fraunhofer institutu gdje je, između ostalog, razvio elektronska kola. Od 2017. godine je menadžer za osiguranje kvaliteta u njemačkoj podružnici Murata Electronics. On je uključen u standardizaciju od 2019. Aktivno doprinosi radnim grupama IEC TC 91, služi kao sazivač TC 91/WG 1 pored vođenja IEC TC 40, i duboko je uključen u povezane komisije za ogledalo njemačkog nacionalnog komiteta (DKE).