Третья автоматизированная линия поверхностного монтажа печатных плат: холдинг RCM Group

Введение

Все смотрят в будущее с оптимизмом, однако очевидно: с наименьшими потерями из трудной ситуации всегда выходит тот, кто имеет преимущество. Для крупного контрактного производителя преимуществами будут производственные мощности, гибкость в плане работы с заказами различных объемов и сложности, квалифицированный персонал и отлаженная схема работы, предоставляющие заказчику то, что будет цениться всегда — качество конечного продукта.

Важной задачей контрактного производителя является верное ощущение времени и собственного места в складывающейся ситуации. Грамотные инвестиции в развитие производства — вот залог прочности. Все более усложняющиеся требования заказчиков, развитие технического уровня в стране и мире требуют идти в ногу со временем, поднимаясь на более высокий уровень и предлагая клиентам новые возможности.

Так и поступило руководство холдинга RCM Group — крупнейшего контрактного производителя на Северо-Западе России. Компания «Абрис-Технолоджи», входящая в состав холдинга, запустила в конце 2008 года новую, третью по счету линию поверхностного монтажа печатных плат на собственном производстве в Санкт-Петербурге.

Компания «Абрис-Технолоджи» появилась в октябре 2004 г., когда было закуплено оборудование Siemens Dematic для автоматического поверхностного монтажа печатных плат. Тогда же был сформирован цех выводного монтажа. Вплоть до конца 2008 г. на производстве «Абрис-Технолоджи» в Санкт-Петербурге функционировали 2 линии, позволяющие выполнять заказы на монтаж печатных плат практически любой сложности и любого объема: от изготовления опытных образцов электронных блоков до массового серийного производства.

С вводом же в производство третьей линии суммарная производительность автоматического поверхностного монтажа компонентов в компании «Абрис-Технолоджи» достигла почти 90 тыс. компонентов в час, а диапазон монтируемых компонентов расширился до размера 01005 — 200×125 мм. Новое оборудование повысило скорость и точность выполнения монтажных работ, предоставляя новые технологические возможности клиентам компании.

Как российский контрактный производитель, холдинг RCM Group таким образом обеспечил еще бóльшую гибкость производства, ведь благодаря наличию на производстве трех разных по техническим характеристикам линий автоматического монтажа компания «Абрис-Технолоджи» может принимать разнообразные и сложные заказы, оптимально распределяя их по линиям.

Подробнее расскажем об оборудовании, входящем в состав новой линии, поскольку именно оно дает ту самую «гибкость» и способность изготавливать электронные блоки в столь широком диапазоне технических характеристик.

В состав линии вошли загрузчик печатных плат Asys, автоматический трафаретный принтер MPM Momentum, два сборочных автомата — Siemens Siplace D2 и Siemens Siplace D1, конвейерный модуль NUTEK, 11-зонная печь оплавления паяльной пасты Rehm (без зон охлаждения) и разгрузчик плат NUTEK. Поставщики оборудования — компании «АссемРус» и «Диал Электролюкс».

Полностью автоматизированный трафаретный принтер MPM Momentum позволяет проводить более сложные операции при высокой стабильности процесса и снизить риск выпуска дефектной продукции, связанной с человеческим фактором.

Установщики Siemens Siplace серии D, обладающие высочайшей точностью установки, дают возможность использовать питатели от уже существующих линий, что не только является очевидным удобством, но и может снизить себестоимость изделий.

Установщики Siplace серии D

Автомат установки компонентов Siplace D2 (рис. 1) оснащен двумя револьверными головками типа “Collect&Place” с вертикальным расположением турели, на каждой из которых установлено по 12 вакуумных насадок. Автомат способен устанавливать компоненты вплоть до типоразмера 01005 при производительности до 27 000 ЭК в час согласно стандарту IPC-9850. Данный автомат ориентирован на установку достаточно широкого спектра компонентов с высокой производительностью.

Рис. 1. Третья высокопроизводительная линия Siplace серии D

Автомат Siplace D1 отличается меньшей по сравнению с моделью D2 производительностью, но при этом характеризуется более высокой точностью и гибкостью. Диапазон устанавливаемых автоматом компонентов — от 01005 до 50×125 мм. Siplace D1 оснащен одиночной прецизионной головкой с одной насадкой для установки сложных компонентов. Кроме того, имеется револьверная головка с шестью насадками, которая при необходимости может быть заменена на 12-насадочную головку (это позволяет увеличить скорость установки компонентов). Производительность по IPC у такого автомата находится на уровне 13 000 ЭК в час.

Если в комплектацию входят обрезки лент, а также для обеспечения работы автоматов без остановки на перезарядку компонентов в лентах, компания производит их сращивание, для чего имеется специальное оборудование.

Компания Siemens предоставила современное программное обеспечение для управления оборудованием. Что касается регулярного обслуживания автоматов, то оно включает в себя чистку и сбор потерянных компонентов. Полная разборка автоматов требуется один раз в год. Помимо этого, регламентные работы разного объема и характера проводятся раз в день, раз в неделю, раз в четыре месяца.

Количество зон печи Rehm (11 зон, не считая зон охлаждения) позволяет использовать термопрофили для пайки электронных блоков различной сложности: как с содержанием свинца, так и по смешанной и бессвинцовой технологии, с минимальным риском повреждения компонентов (рис. 2).

Рис. 2. Рабочее место оператора на третьей линии

Все оборудование в составе линии связано между собой по интерфейсу SMEMA, это обеспечивает автоматическую синхронизацию работы. Новая линия полностью автоматическая, что является новшеством для компании.

Установщики Siplace CF и CS

Как уже было отмечено, на производстве есть еще две линии монтажа. Первая линия Siemens Dematic была установлена в 2004 году. Подобная линия в то время была инсталлирована только на площадке компании «АбрисТехнолоджи» [1].

Полуавтоматическая линия, ориентированная на среднесерийное производство, состоит из полуавтоматического трафаретного принтера EKRA Е1 для нанесения паяльной пасты, автомата установки компонентов Siemens Siplace CS, автомата установки компонентов Siemens Siplace CF (рис. 3) и 8-зонной печи Rehm.

Рис. 3. Линия на базе установщиков Siplace CF и CS для монтажа мелких и средних серий

Установщик компонентов Siemens Siplace CF с комбинацией из одиночной прецизионной и высокоскоростной 6-насадочной револьверной головок позволяет сочетать высокую точность позиционирования компонентов с высокой производительностью. А установщик компонентов Siemens Siplace CS обладает двумя высокоскоростными 6-насадочными револьверными головками высокой производительности.

Рис. 4. Подготовка к работе одной из линий

Конвейерная 8-зонная печь конвекционного оплавления Rehm с 5 зонами предварительного нагрева (длина зоны нагрева — 3,6 м), двумя зонами пайки и одной зоной охлаждения позволяет работать по технологии бессвинцовой пайки.

Вторая линия, предназначенная для изготовления опытных образцов, состоит из полуавтоматического трафаретного принтера EKRA Х1 (принтер-полуавтомат для нанесения паяльной пасты с функцией автоматической вакуумной влажной очистки трафаретов), автомата Siplace CF и 5-зонной печи Rehm.

Заключение

Возможность быстрой переналадки линий позволяет выпускать широкий ассортимент печатных плат мелких, средних и массовых серий.

На трех линиях «Абрис-Технолоджи» осуществляется монтаж печатных плат любой сложности и объема, в том числе BGA, μBGA, Flip Chip, CSP, TQFP, Fine pitch компонентов.

Все изделия проходят автоматический оптический контроль (АОИ), который выполняется на установке Orbotech Vantage S22. Производится рентген-контроль электронных блоков на установке Phoenix X-RAY pcba|analyser. Отмывка проходит в отдельном помещении с помощью системы отмывки плат FINNSONIC (ультразвук, барботаж, отмывка в деионизированной воде, сушка горячим воздухом).

Участок выводного монтажа, имеющийся на производстве, оснащен паяльными станциями HAKKO и ERSA, а также антистатическими полами, приборами, мебелью и инструментами.

Компания производит ремонт печатных плат с шагом 0,5 и менее и BGA. Монтаж и демонтаж компонентов BGA, QFN, PQFP и т. д. осуществляется при помощи ремонтной станции HAKKO FR-4. Эта услуга может быть предоставлена как в рамках монтажа печатных плат, так и в качестве самостоятельного заказа.

Компания «Абрис-Технолоджи» имеет сертификат, позволяющий поставлять и выпускать продукцию с военной приемкой (приемкой «5»), то есть продукцию для государственного оборонного заказа.

Запуск в эксплуатацию третьей линии монтажа стал новым этапом оснащения производства компании, очередным шагом по ее расширению. В нынешней непростой и непредсказуемой экономической ситуации холдинг придерживается тех же принципов работы, что и всегда, делая ставку в первую очередь на новейшее оборудование на производстве, квалифицированный персонал и высокое качество работы.

Другие компании холдинга также предпринимают шаги, направленные на оптимизацию деятельности контрактного производства в современных условиях в целом. Компания «Абрис», занимающаяся производством и разработками печатных плат, стала оказывать новую услугу. Проведенные в конце прошлого и начале нового 2009 года семинары по обсуждению ошибок, возникающих из-за недопонимания между разработчиками и техническими специалистами компаний-контрактников, подтвердили необходимость продолжения подобного диалога. Теперь по любым вопросам, касающимся проектирования и разработки печатных плат, открыта горячая линия и можно получить консультацию у технических специалистов компании «Абрис». Также оказываются услуги по разработке, трассировке, проектированию, редизайну печатных плат и по подготовке печатных плат к монтажу.

Искреннее желание двигаться вперед, активная работа, самоотдача, профессиональный коллектив, опыт, поддержка партнеров — эти слагаемые должны помочь не только компании «Абрис-Технолоджи» и холдингу RCM Group, но и другим российским контрактным производителям пережить трудные времена и способствовать процветанию российского рынка электроники.