Второй международный Форум «Технологии монтажа компонентов и производства печатных плат»

С приветственным словом к участникам конференции обратился Аркадий Медведев, профессор МАИ, Президент Гильдии профессиональных технологов приборостроения. Он также выступил с докладом «Развитие технологий корпусирования и монтажа компонентов – появление новых  требований к печатным платам и сборочному оборудованию». В частности, речь шла о том, что процесс развития технологий состоит в увеличении плотности размещения активных элементов на кристалле примерно на 75% в год, плотности выводов на корпусе – на 40% в год, плотности монтажа – на 8% в год, тогда как физические размеры электронной аппаратуры уменьшаются на 20% в год. Для их обеспечения созданы новые технологии, которые осваиваются современными производствами.

В области фотолитографии предложены светодиодные излучатели, позволяющие создать колимированный источник экспозиции и значительно снизить затраты на эксплуатацию. В области травления рисунка создан процесс с нулевым подтравливанием. В области металлизации используются нестационарные реверсивные импульсные режимы гальванической металлизации. В области финишных покрытий получило широкое распространение иммерсионное олово с барьерным подслоем из органического металла. В области совмещения элементов в многослойных структурах повсеместно начался процесс переоснащения операций совмещения безбазовым методом, отличающимся от прежнего улучшенным качеством совмещения. В области сверления отверстий идет борьба за повышение производительности с помощью двух или трех шпинделей на одной станции. В области прессования для уменьшения сдвига слоев пакет скрепляют бандажированием. В области химических продуктов организована централизованная поставка готовых химических концентратов, что позволяет избавиться от влияния человеческого фактора на подготовку рабочих ванн и растворов химической обработки. В области базовых материалов требования современных технологий удовлетворяются поставками по импорту из Японии и Германии. Все больше расширяется производство плат на металлическом основании для конструкций силовой электроники. Гибкие и гибко-жесткие печатные платы позволяют избавиться от трудоемкого и малонадежного проводного монтажа. Для плат СВЧ-устройств применяется специальные технология изготовления и материалы.

Для сборочно-монтажного производства в России характерна востребованность в многономенклатурном производстве малой мощности с минимумом затрат на настройку технологий пайки. На рынке появились предложения многономенклатурных автоматов и возрождена технология пайки в парогазовой среде, не требующая настройки режимов нагрева.

В области стандартизации запланирован переход на повсеместное использование русифицированных стандартов Международной электротехнической комиссии (IEC).

Отставание в темпах обновления технологий межсоединений грозит потерей конкурентоспособности не только на международном, но и на отечественном рынке электроники.

С докладом «Международная Ассоциация IPC: структура, цели и деятельность в России» выступил Юрий Ковалевский, представитель IPC в России. Ассоциация была образована в 1957 г. Отвечая своей основной цели – поддержке конкурентоспособности и финансового успеха своих участников, представляющих все грани электронной промышленности, Ассоциация год от года расширяла деятельность, меняясь вместе с рынком. Стандарты  IPC – одно из основных направлений деятельности Ассоциации, которая разработала спецификации и технические рекомендации по практически всем этапам проектирования и производства печатных плат и электронных сборок. Докладчик подробно остановился на принципах, которых придерживается эта организация в отношении стандартов.

Для того чтобы российские компании смогли получить поддержку от Ассоциации IPC, воспользоваться ее опытом, необходима совместная очень плотная работа, которая уже ведется. Организуются российские семинары и конференции, растет число ее российских участников, ведутся работы по созданию тренинг-центров с обучением на русском языке, формируется рабочая группа, в задачи которой будет входить коррекция переведенных документов, адаптация материалов IPC к российскому рынку и особенностям технологии.

С докладом «Опыт применения стандартов IPC в производстве» выступил Илья Лейтес, главный технолог, НИЦЭВТ, который рассказал о том, что работает со стандартами IPC с конца 1990-х гг. Нормативная документация позволяет цивилизованно организовать взаимоотношения между заказчиком печатных плат и электронных модулей и изготовителем. Когда эти требования достаточно хорошо и подробно формализованы, исполнитель хорошо представляет себе, что ему необходимо реализовать во время техпроцесса, а заказчик понимает, что он может проверить при входном контроле. Если этого нет (а у нас это одна из больших проблем, когда в отечественных стандартах такое взаимодействие описано нечетко), начинаются взаимоотношения на уровне «нравится – не нравится», а в итоге процедура выполнения заказа значительно усложняется. Кроме того, очень важно, чтобы реализуемая конструкция была технологична. На Западе существует такое понятие как «проектирование для производства» (design for manufacturing). К сожалению, в настоящее время этот метод взаимодействия не работает. Заказчик получает труднореализуемую документацию, что существенно удорожает продукцию и делает ее неконкурентоспособной. Вторая проблема – взаимоотношение между технологией и качеством продукции. В стандартах IPC очень четко прописаны все требования, которые изготовитель должен реализовать на всех этапах технологического процесса. Кроме того, в российской продукции отсутствует разделение на три класса по условиям эксплуатации.  

Ильмир Гайнутдинов, главный конструктор, Уфимский завод «Промсвязь», рассказал о применении 610-го стандарта IPC (критерий качества печатных узлов) на примере изготовления аппаратуры высокой степени сложности на линии поверхностного монтажа.

В докладе «Трудности применения стандартов IPC и методы их преодоления» Владимир Макаров, генеральный директор компании «НКАБ-Эрикон», являющейся членом Ассоциации IPC, рассказал о причинах выбора системы IPC. Это единственная система стандартов, которая разработана производителями электроники, в которой имеются данные обо всех современных технологиях и материалах. Производить платы целесообразно по наивысшему классу в тех случаях, когда они применяются в аппаратуре специального назначения. Докладчик поделился опытом компании при изготовлении плат такого уровня.

Следующим докладчиком был Станислав Гафт, технический директор Предприятия Остек. Тема его выступления – «Эффективная работа предприятия в условиях мелкосерийного и многономенклатурного производства». В нем он рассказал о том, как адаптировать производство к нынешним кризисным условиям, не потеряв в перспективе его развития. Необходим комплексный подход, в котором производство рассматривается как единое целое. Докладчик подробно остановился на вопросе о критериях выбора мелкосерийного производства изделий особого назначения.

Вопросу организации производства с нуля и типовых вариантов производственных линий и помещений был посвящен доклад Сергея Рыбакова, технического директора, заслуженного технолога РФ, НПФ «Диполь». В выступлении были рассмотрены два кардинально отличающихся подхода: разработка проекта от максимально насыщенного производства к минимальной и необходимой насыщенности и развитие в противоположном направлении. Докладчик остановился на примерах выполнения проектов и планировочных решений для различных типов производства и продукции исходя из конструкторских требований к изделиям.

Доклад Владимира Ивина, начальника отдела радиоэлектронных технологий, «Авангард»,  «Анализ результатов сравнительных испытаний паяных соединений на надежность после 3000 циклов жестких температурных воздействий» вызвал множество вопросов со стороны участников конференции. Главная цель проведенных испытаний заключалась в определении наиболее надежных конструкций ПС, отличающихся геометрическими размерами и различными комбинациями материалов, в т.ч. покрытий выводов компонентов, типов припоя и финишных покрытий контактных площадок печатных плат. Докладчик рассказал о сравнительном анализе поэлементной статистики отказов ПС. Была выявлена более высокая надежность паяных соединений, сформированных в металлизированных отверстиях ПП, по сравнению с ПП поверхностного монтажа. Не было зафиксировано ни одного отказа ПС, смонтированных в металлизированных отверстиях ПП, и зафиксировано 0,45% отказов ПС поверхностного монтажа.

С докладом «Оборудование для тестирования и контроля качества. Стратегии успешного тестирования» выступил Мик Остин, региональный менеджер, JTAG Technologies. Мик привел причины возникновения производственных проблем и отметил, что при выборе тестового метода необходимо учесть такие факторы как разграничение между тестами и последующими производственными тестами, учитывающими сложность и стоимость системы. Производственное тестирование можно разбить на два этапа: выполнение структурного, а затем функционального теста. Докладчик также затронул вопрос о реальной стоимости тестирования, остановился на аспектах разработки оптимальной тестовой стратегии.

В докладе «Проектирование высокоскоростных систем на печатных платах в маршруте PADS компании Mentor Graphics» Алексей Рабоволюк, ведущий специалист «Мегратек», рассмотрел ключевые этапы проектирования высокоскоростных систем на печатных платах, где основное внимание уделяется проектированию схем с учетом ограничений на высокоскоростные сигналы, функциональной верификации проекта, проектированию топологии с последующим анализом целостности сигналов и др.

Ольга Медведь, генеральный директор, «Микроэлектронная фирма «Оникс», в докладе «Новые материалы и технологии для поверхностного монтажа и микроэлектроники» подробно рассказала о двух новых проектах этого предприятия, приведя в качестве практических примеров изготавливаемые материалы для поверхностного монтажа, а также контрактное производство плат на керамике и других материалах для изделий микроэлектроники. Выступление вызвало живой интерес со стороны участников конференции.

С заключительным докладом «Современные отечественные химико-гальванические процессы и оборудование в производстве печатных плат» выступил Валентин Терешкин, генеральный директор, СПбЦ «Элма». Особое место в производстве нанесения покрытий занимают технологии, применяемые при металлизации ПП, микросборок и пластмасс. Ранее для так называемой предварительной металлизации использовался только процесс химического меднения. В настоящее время широко применяются процессы прямой металлизации, позволяющие создавать токопроводящий слой на непроводящем материале. Придание функциональных свойств покрытию происходит с помощью других процессов гальванической металлизации. Одним из перспективных направлений в нанесении финишных покрытий на ПП стала технология нанесения двухслойного гальванического покрытия никель-серебро. Технология экономична, т.к. исключает затраты на выполнения операций нанесения и удаления травильного металлорезиста.

В работе конференции приняло участие свыше 120 человек. Состоявшийся Форум показал высокую активность участников рынка оборудования для монтажа компонентов и производителей печатных плат, востребованность их продукции, несмотря на кризисные времена, тенденцию роста соответствия отечественного производства мировым стандартам. В то же время были указаны серьезные изъяны в российском производстве печатных плат, технологическая отсталость многих компаний от мировых производителей. На Форуме не раз прозвучали критические оценки целесообразности применения бессвинцовой технологии, в продвижении которой, возможно, не последнюю очередь сыграли производители электроники, стремящиеся увеличить сбыт своей продукции в т.ч. и за счет этой меры.

Сегодня, 21-го октября, в этом же зале проходит конференция «Контрактное производство электроники в России».

 

Владимир Фомичёв, ИД «Электроника»