Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Понедельник, 22 июля
 
 


Это интересно!

Новости

Россиян перестанут сажать за GPS-трекеры и якобы шпионские фотокамеры


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Внутрисхемное конфигурирование микросхем ПЛМ и FPGA в стандарте IEEE 1532

В двадцатой статье цикла «Основы технологии граничного сканирования и тестопригодного проектирования» рассмотрены основы внутрисхемного конфигурирования микросхем ПЛМ и FPGA в стандарте IEEE 1532.

Роль тест-инженера в повышении эффективности тестирования электроники

Не секрет, что работа в высокотехнологичной сфере требует постоянного обучения и переобучения персонала, иначе отставание в развитии предприятия даст о себе знать буквально в считанные месяцы. И надо признать, что сегодня в России проводится немало специализированных обучающих семинаров, конференций и симпозиумов, которые являются очень ценными источниками информации, причем многие из них довольно качественные. Однако сфера тестирования электроники требует несколько большего. Традиционное использование автоматического тестового оборудования (АТО) на предприятии позволяет решить многие насущные проблемы, такие как улучшение качества продукции, разбор завалов неработающих плат, упрощение ремонта и диагностики и т.д. Но при этом не стоит забывать, что тестирование может стать и мощнейшим инструментом повышения эффективности производства. Правда, для этого необходимо стимулировать инженеров к решению целого ряда новых задач, в число которых входят тестовое покрытие изделий, упрощение операций, спектр покрываемых дефектов, производительность и многое другое. Так каковы же роль и обязанности современного инженера по тестированию?

Состояние и перспективы развития стандартизации в области электростатики

Возможный вред, причиненный воздействием статического электричества на электронные компоненты, способен многократно перекрыть затраты на защиту от электростатики. Однако несмотря на то, что уже многие годы передовые российские производители электроники применяют на своих предприятиях комплекс мер по ESD-защите, в России до последнего времени не существовало государственных стандартов, регламентирующих защиту электронных устройств от электростатических явлений. О последних достижениях в данной области стандартизации помог узнать семинар, проведенный компанией НПФ «Диполь».

 

30 января

Совершенствование технологий монтажа в компании «Абрис-Технолоджи»

В начале 2011 года компания «Абрис-Технолоджи» запустила новый участок собственного монтажного производства в Санкт-Петербурге. Расширение производственной базы, включающей на сегодняшний день три линии автоматического поверхностного монтажа, является логическим продолжением выбранной более 6 лет назад стратегии развития компании.



Н

овое оборудование было приобретено в конце 2010 г. на волне закономерного увеличения сложности и объемов поступающих заказов. К тому же очевидным является и тот факт, что планомерное расширение производственных возможностей в соответствии с запросами времени — залог успешного развития компании, предоставляющей услуги контрактного производства электроники. Однако главный повод дать более подробное освещение технических особенностей нового оборудования заключается в том, что оно дает возможность нашим клиентам не ограничивать себя в своих замыслах и разработках стандартными решениями. Мы ответственно утверждаем, что сегодня компания «Абрис-Технолоджи» располагает оборудованием, во многом уникальным по своим техническим характеристикам, позволяющим найти решения новых острых задач, обусловленных стремительным развитием технологий в сфере электроники.

Развитие СВЧ-технологии как предпосылка для приобретения новых мощностей

Предпосылок для столь значительной модернизации производства компании было несколько.
Во-первых, это серьезное развитие технологии серийного производства СВЧ электронных блоков, работающих в диапазоне десятков ГГц, которая была разработана специалистами компаний холдинга в 2009 году в рамках одного из заказов.
Техническое решение, которому по силам решить главные задачи серийного выпуска СВЧ-блоков данного диапазона (высокая воспроизводимость параметров, технологичность изделия, надежность и высокие эксплуатационные качества), к 2011 году прошло проверку временем и качеством получаемой продукции уже не на одном заказе. В частности, по данному техпроцессу были серийно изготовлены и испытаны системы контроля скоростного режима автотранспорта с рабочими частотами 6, 12, 24 и 38 ГГц, а также другие устройства как гражданского, так и двойного назначения (см. рис. 1).
Во-вторых, свою лепту внесли и общие тенденции расширения ассортимента заказов наших клиентов на монтаж печатных плат.

Рис. 1. СВЧ электронные блоки. Монтаж компании «Абрис-Технолоджи»

Более того, высокую актуальность темы подтверждают многочисленные участники семинаров «Практика серийного изготовления СВЧ-блоков диапазона десятков ГГц на импортных материалах (Rogers, Taconic др.) с медным основанием», которые регулярно проводят специалисты компании в рамках крупных выставок электронной отрасли.
Соответственно, необходимость в освоении новых технологий, усиленная стремлением наших технических специалистов к максимально возможному совершенствованию технологии, привели к модернизации технической базы.
Практика последних лет наглядно показывает, что электронные блоки неуклонно становятся все сложнее, а требования к качеству сборки растут. При этом при организации производства приходится принимать во внимание целый ряд обстоятельств:
– Мы делаем акцент на производстве сложных электронных блоков (не только СВЧ, цифровых блоков, но и других, характеризующихся большой плотностью электронных компонентов на платах), имеющих нестандартные требования к качеству монтажа. К примеру, сегодня требования к объему пустот в паяных соединениях, предъявляемые заказчиком, могут быть жестче, чем это допускает стандарт IPC. Как правило, это типично для проектов, реализуемых в малых количествах (1—100 шт.), что до последнего времени представляло немалую трудность;
– Всеобщая тенденция к усложнению и интеграции приводит к тому, что при увеличивающейся сложности электронных блоков их размеры наоборот — уменьшаются либо, как минимум, остаются такими же;
– Бывает проблематично обеспечить соответствие требованиям по качеству поставляемой комплектации для автоматизированного монтажа. Зачастую электронные компоненты поставляются в поврежденных паллетах, обрезках лент и в россыпи;
– Подготовке печатных плат к автоматизированному производству на этапе разработки прототипов также уделяется недостаточно внимания.
Новое оборудование, объединенное в участке прототипного производства сложных блоков, было приобретено с прицелом на то, чтобы задачи, перечисленные выше, решались проще, что, несомненно, самым положительным образом скажется на сроках и качественном уровне выполнения заказов.
Далее детально рассмотрим каждый элемент нового участка и его характеристики, чтобы можно было составить полное представление о его возможностях.

Новое оборудование и его преимущества

Участок нового оборудования (см. рис. 2) включает в себя:
– парофазную печь Asscon VP800 с вакуумной зоной,
– установщик SMD Fritsch AllPlace 510,
– установку струйной отмывки печатных плат Riebesam 23-ОЗТ,
– ремонтный центр FinePlacer Core.
Также, в связи с увеличением объемов выпускаемой продукции, были закуплены шкафы сухого хранения для склада электронных компонентов и печатных плат.

Рис. 2. Участок прототипного производства сложных блоков

Парофазная печь Asscon VP800

Парофазная печь в выбранной нами конфигурации — по-настоящему уникальное оборудование. Основное ее отличие от печей, уже представленных в нашей стране, — это наличие вакуумной зоны, необходимость в которой обусловлена особыми требованиями к монтажу СВЧ электронных блоков, а также электронных блоков ответственного применения.
Одной из самых сложных проблем, возникающих при монтаже подобных блоков, является обеспечение минимального объема пустот в паяном соединении. Технология парофазной пайки прекрасно справляется с решением этой задачи.
В основу технологии парофазной пайки заложен процесс передачи тепла печатной плате от теплопередающей рабочей жидкости при смене ее состояния: из газообразного в жидкое. Такая смена состояния (конденсация) происходит на всей поверхности платы и длится до тех пор, пока температура печатной платы не сравняется с температурой пара. Из-за высокой плотности пара и из-за образования пленки в результате конденсации весь процесс нагрева происходит в среде, лишенной кислорода (т.е. инертной среде). Между количеством переданной энергии и подаваемой энергией нагрева существует линейная зависимость.
Необходимо отметить и такие преимущества парофазной печи по сравнению с конвекционными и инфракрасными печами, как более низкая температура пайки и отсутствие возможности повредить электронные компоненты и печатные платы вследствие перегрева (превышения допустимой пиковой температуры), так как максимальная температура на печатной плате никогда не превысит температуру кипения рабочей жидкости.
Кроме того, технология пайки в парофазной печи обладает еще целым рядом несомненных достоинств:
– Эффективное использование энергии благодаря высокому коэффициенту теплопередачи рабочей жидкости, по сравнению с воздухом, азотом или тепловым излучением. В связи с этим эксплуатационные расходы значительно ниже расходов при других технологиях пайки в инфракрасных или конвекционных печах. Градиент температуры можно задать с помощью управления получаемой энергией во время нагрева и оплавления. Благодаря этому достигается равномерное распределение тепла по всей печатной плате, и потому работа с электронными модулями, имеющими несколько уровней в горизонтальной плоскости, не представляет проблем;
– Высокое качество пайки, соответствующее самым жестким требованиям, предъявляемым производителями специальной и ответственной электроники;
– Полная пригодность для работы по бессвинцовой технологии;
– Возможность визуального наблюдения за процессом оплавления припоя;
– Возможность демонтажа микросхем в корпусе BGA с использованием «щадящего профиля».
К слову о габаритах паяемых модулей: технические параметры печи допускают работу с электронными модулями (плата с компонентами) высотой до 55 мм, максимальный размер платы без компонентов — 320×300 мм (см. рис. 3).

Рис. 3. Загрузка печатной платы в парофазную печь

Ну и главное, о чем уже было сказано, наличие вакуумной зоны позволяет бороться с пустотами, снижая этот показатель до 1—2% от общего объема паяного соединения.
Возможность выполнить монтаж электронных компонентов с минимальным показателем объема пустот в паяных соединениях между выводами электронных компонентов и контактными площадками особенно важна в СВЧ, цифровой и силовой технике. Практическое отсутствие пустот помимо механической надежности позволяет добиться лучших показателей по отводу тепла от электронных компонентов, обеспечению заземления микросхем. Электронные блоки, монтаж которых производится по технологии вакуумной пайки, характеризуются высоким качеством паяных соединений, поэтому такие печи достаточно популярны среди производителей ответственной электроники стран Запада.
На сегодняшний день это одна из самых прогрессивных систем, позволяющая паять одновременно и массивные компоненты, и очень легкие при соблюдении режимов пайки, рекомендованных изготовителями электронных компонентов.
И что еще важно для нас, как для контрактных производителей с широким диапазоном заказов, включе­ние/выключение функции использования вакуума обеспечивает максимальную гибкость работы.

Установщик SMD Fritsch AllPlace 510

Приобретение установщика компании Fritsch с производительностью до 4000 комп./час также было обусловлено ростом числа заказов малых и средних по объему серий. При монтаже небольшого количества модулей скорость установки компонентов отходит на второй план. Обладая всеми основными техническими возможностями (минимальный размер устанавливаемого компонента 0201, максимальный 70×70 мм, включая BGA, microBGA, QFP с шагом до 0,4 мм), эта модель способна работать с платами с минимальным размером до 5×5 мм. По сравнению с уже имеющимися у нас установщиками электронных компонентов, новый установщик наиболее приспособлен для монтажа электронных блоков, плохо подходящих для автоматизированного монтажа. Имеются в виду случаи, когда, например, отсутствуют реперные знаки и технологические зоны, блоки с контуром платы сложной формы и т.д.
Новый установщик позволил снизить требования к качеству упаковки комплектации, что в случае мелкосерийного многономенклатурного производства весьма актуально, а наличие встроенного электрического теста электронных компонентов дает возможность контролировать параметры электронных компонентов перед их установкой.
Помимо выше обозначенных, важны и следующие ключевые характеристики:
– габариты плат — 5×5…620×420 мм;
– максимальная толщина плат — 10 мм;
– максимальная высота компонентов — 20 мм;
– точность установки компонентов ±30 мкм;
– интеллектуальные питатели из лент различных размеров (до 200 дорожек ленты 8 мм);
– питатели для микросхем в пеналах;
– питатели для матричных поддонов;
– цифровой дозатор с возможностью нанесения на печатные платы паяльной пасты, клея и герметиков;
– возможность установки компонентов без упаковки (из россыпи);
– питатель для установки компонентов из обрезков лент.
Следует отметить, что автомат обладает всем необходимым для полной автоматизации процесса сборки и реализации высокой точности и гибкости при производстве:
– до 200 питателей для лент 8 мм с возможностью «горячей» замены;
– быстрота переналадки автомата при переходе с одного изделия на другое;
– автоматическое распознавание питателей;
– широкий диапазон устанавливаемых компонентов;
– высокая точность установки при центрировании «на лету», современная система оптического центрирования для компонентов с малым шагом;
– мелкодисперсная система автоматического дозирования.
Из всего набора возможностей установщика остановимся чуть подробнее на системе электрического теста для пассивных электронных компонентов и дозаторе.
Система электрического теста позволяет производить контроль параметров электронных компонентов непосредственно перед монтажом. Это функция особенно полезна при сборке электронных блоков в малых сериях, т.к. достаточно часто электронные компоненты поставляются в россыпи или в обрезках лент, что затрудняет их идентификацию и существенно повышает вероятность ошибочной установки на печатную плату.
Также для производства опытных образцов и небольших серий печатных плат (если изготовление трафаретов нерентабельно или занимает слишком много времени) в автомате PlaceAll 510 может быть задействована система дозирования паяльной пасты или клея. В варианте, выбранном компанией «Абрис-Технолоджи», используется цифровой дозатор CD-04 с микропроцессорным управлением и контролем температуры (работает с компонентами с малым шагом до  0,5 мм и позволяет наносить микродозы паяльной пасты до 0,001 мм3).

Установка струйной отмывки печатных плат Riebesam 23-ОЗТ

До последнего времени наша компания располагала полуавтоматической установкой отмывки с возможностью агитации отмывочной жидкости ультразвуком. Эта установка позволяет отмывать электронные блоки с высокой эффективностью. Однако наряду с высокой производительностью данной установки существует ряд ограничений на ее применение для отмывки блоков ответственного применения (в т.ч. и военного назначения). Входящая в состав установки система агитации отмывочной жидкости сжатым воздухом в ряде случаев не способна обеспечить требуемое качество отмывки. Для решения этой задачи и предназначена новая установка струйной отмывки, которая обладает превосходными техническими возможностями. Вращающиеся форсунки с ассиметрично расположенными на них распылителями устраняют саму возможность возникновения «теневого эффекта». А автоматические системы подготовки и контроля качества отмывочной жидкости, равно как и система подготовки деионизированной воды позволяют полностью автоматизировать и контролировать процесс отмывки на всех этапах. Располагая различными по принципу работы установками отмывки электронных блоков, компания «Абрис-Технолоджи» теперь имеет широкие возможности по выбору технологических процессов монтажа изделий.

Ремонтный центр FinePlacer Core

Увеличение сложности электронных блоков коснулось не только области их монтажа, но и области ремонта. Диапазон типоразмеров и номенклатура устанавливаемых компонентов сегодня существенно расширен, но технические возможности новой системы позволяют осуществлять ремонт электронных блоков на самом высоком уровне.
Fineplacer Core — универсальный конвекционный ремонтный центр, предназначенный для монтажа/демонтажа компонентов от 0201 до сложных микросхем в корпусах BGA, QFP, QFN и т.д. с габаритами до 50×50 мм. Размер собственно печатных узлов может достигать 300×400 мм.
Технология COMIS IV конвекционного нагрева компании Finetech обеспечивает высокую повторяемость отработки температурных профилей за счет комбинированной подачи холодного и горячего воздуха в необходимом объеме в камеру перед подачей воздуха в сопло и нижний конвекционный нагреватель.
Для обеспечения полного технологического процесса ремонта система доукомплектована модулями бесконтактного удаления припоя, инструментом для локального нанесения паяльной пасты на печатную плату, специализированным модулем для непосредственной печати на компоненты, для работы с корпусами QFN, MLF и т.д. Для восстановления шариковых выводов микросхем BGA система имеет специальный модуль восстановления шариков.
В число основных характеристик ремонтного центра входят:
– базовый модуль, включая видеосистему совмещения;
– модуль нижнего конвекционного подогрева для работы с платами размером до 300×400 мм;
– модуль конвекционного мон­тажа-демонтажа элементов;
– видеосистема контроля и наблюдения процесса монтажа-демонтажа;
– модуль очистки печатной платы от остатков припоя;
– модуль восстановления шариков BGA;
– устройство трафаретной печати для непосредственного нанесения пасты на компонент.
Программное обеспечение ремонтного центра Fineplacer Core позволяет обеспечить прослеживаемость процесса для каждого печатного узла. Это реализуется благодаря возможности создания отдельного профиля для монтажа, демонтажа, удаления припоя, привязав эти профили к названию печатного узла и конкретной микросхеме.
Несомненным достоинством системы является возможность монтажа-демонтажа электронных компонентов на печатных платах с высокой степенью интеграции. Данная система позволяет производить такие операции, даже если расстояние до компонентов, расположенных рядом, составляет не более 1 мм.
Модульные шкафы сухого хранения СРС 1000 компании Matronics позволяют поддерживать необходимые условия хранения электронных компонентов и печатных плат перед монтажом в соответствии со стандартами IPC. Более того, их конструкция дает возможность по мере необходимости увеличивать полезный объем, добавляя к основному модулю объемом 1000 литров до 3-х дополнительных модулей, увеличивая, таким образом, полезный объем до 4000 литров. Данная особенность оказалась очень полезной в связи с ростом масштабов производства и необходимостью хранения большого количества электронных компонентов и печатных плат.
Лазерный маркировщик, приобретенный в середине 2010 года, используется как для нанесения маркировки на электронные блоки (цифро-буквенные и графические обозначения, линейные и 2D-коды и т.д.), так и для нанесения маркировки на различные элементы корпусов выпускаемых нами изделий. Наличие маркировки позволяет идентифицировать электронные блоки, произведенные нашей компанией. А способ нанесения дает возможность получить устойчивую к внешним воздействиям и небольшую по линейным размерам маркировку.
Увеличение количества заказов с применением миниатюрных электронных компонентов, а также необходимость обеспечения высочайшего качества заказов ответственного применения, потребовали и модернизации участков контроля. В дополнение к уже имеющимся системам визуального контроля, компанией «Абрис-Технолоджи» были приобретены стереоувеличители MANTIS Elite и стереомикроскоп LYNX S16.

Подводя итог, можно с уверенностью подтвердить: все перечисленное выше оборудование, входящее в состав нового участка, в совокупности с уже имеющимися мощностями дает нам базу для качественного повышения объемов и уровня выполнения заказов, что и являлось стратегической задачей на начало 2011 года.
Благодаря сделанным компанией приобретениям, мы не только сможем шагнуть вперед в рамках развития технологии производства СВЧ электронных блоков, но и решить ряд насущных проблем с производством сложных блоков малых серий. В связи с закупкой оборудования были расширены площади производства, они теперь составляют 3300 м2, был сделан ремонт помещений. Как всегда, мы будем рады провести экскурсию по нашему производству всем заинтересованным лицам.
Стратегия развития нашего холдинга и каждой из входящих в него компаний заключается в том, чтобы всегда быть в курсе самых актуальных тенденций и современных решений в сфере производства, чутко прислушиваться ко всем течениям и направлениям, стараясь пополнить и на 100% реализовать свои знания и опыт на благо развития электроники России.
Новая техническая база — мощный фактор развития, но в нашем деле не менее важным является профессионализм кадров. В этом году одной из компаний нашего холдинга, а именно компании «Абрис», исполняется 10 лет. Мы поздравляем с этой датой коллег и клиентов компании. И надеемся, что многолетний опыт и высокая квалификация всех специалистов группы компаний «Абрис» при наличии технической базы, которая постоянно совершенствуется, и в дальнейшем позволит нам предлагать идеальные варианты выполнения заказов любой сложности.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Ольга Комарова, руководитель отдела маркетинга



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты