eng
Международная выставка оборудования для производства электроники Productronica – традиционное место встречи производителей оборудования, материалов и инструментов, место встречи новых партнеров клиентов, место знакомства с тенденциями рынка производственного оборудования. Ведь именно к этой выставке многие компании готовят анонсы своих новинок и важных корпоративных изменений.
Юбилейная, двадцатая выставка Productronica 2013 прошла с 12 по 15 ноября 2013 года. Она встретила примерно 38 тыс. гостей из 83 стран. В семи залах общей площадью свыше 41 тыс. м2 свои достижения демонстрировали 1220 компаний из 39 стран. В отличие от предыдущей выставки, проходившей в 2011 году, в этот раз значительно выросло число посетителей из Турции, Китая и России. Причем по числу посетителей наша страна оказалась на пятом месте после Германии и ее ближайших соседей – Италии, Австрии и Швейцарии. В целом доля иностранных посетителей возросла с 48 до 52%.
Без преувеличения грандиозные масштабы выставки не позволяют, к сожалению, описать все представленные там решения и технологии. Потому мы ограничимся рассказом лишь о некоторых новинках в области оборудования, материалов и технологий, которые представили на Productronica 2013 наиболее авторитетные производители монтажно-сборочного оборудования. Но начнем мы с организации, хоть и не производящей оборудование или материалы, но играющей роль в электронной индустрии, переоценить которую невозможно.
Ассоциация IPC
Джек Кроуфорд,
директор по сертификации
Ассоциация IPC постоянно работает над совершенствованием существующих стандартов и разработкой новых. Из наиболее интересных изменений, произошедших в последние годы, стоит отметить объединение стандартов IPC-SC-60, IPC-SA-61 и IPC-AC-62 в новый, дополненный – IPС-CH-65B Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies ("Руководство по отмывке печатных плат и электронных сборок"). Появились новые стандарты: IPC-1601 Printed Board Handling and Storage Guidelines, в котором описаны методы упаковки и хранения печатных плат, вопросы накопления влаги и т.д., и IPC-5703 Cleanliness Guidelines for Printed Board Fabricators, содержащий рекомендации по соблюдению чистоты печатных плат при производстве. Вышла новая редакция очень важного для электронной промышлености стандарта J-STD-002 Solderability Tests for Component Leads, Terminations, Lugs, Terminals and Wires, определяющего методики испытания паяемости выводов компонентов, контактов и проводов. Также был дополнен новыми видами припоев, в том числе бессвинцовыми, стандарт J-STD-006 Requirements for Electronic Grade Solder Alloys and Fluxed and Non-Fluxed Solid Solders for Electronic Soldering Applications ("Требования к припойным сплавам для электроники и твердым припоям с флюсом и без флюса для применения при пайке электроники"). Этот стандарт уже переведен на русский язык. Еще один новый стандарт – IPC-9641 High Temperature Printed Board Flatness Guideline, это руководство по испытаниям печатных плат на коробление из-за воздействия повышенных температур бессвинцовых технологий.
Также надо упомянуть первый стандарт IPC, полностью разработанный в Европе, – IPC-7527 Requirements for Solder Paste Printing. Это руководство со множеством цветных иллюстраций по контролю качества нанесения паяльной пасты – учитываются размер, толщина отпечатка, его профиль и т.д.
Осенью 2013 г. было обновлено руководство по нанесению конформных покрытий IPC-HDBK-830. Нанесение конформных покрытий на собранные печатные узлы – довольно трудоемкий и ответственный процесс, требующий чистоты платы, качественных материалов и т.д. Из-за этих сложностей многие предприятия отказывались от его применения. Но в последние годы повсеместно применяются бессвинцовые припои, плотность компонентов на платах растет. Как следствие, повышается риск появления оловяных "усов" и медных дендритов, которые могут привести к коротким замыканиям. Предотвратить возникновение дефектов поможет правильно нанесенное защитное покрытие. В руководстве IPC-HDBK-830 содержится важная информация о технологиях нанесения покрытий, выборе материалов и т.д.
Качество изделия определяется не только правильным монтажом и испытаниями, но и аккуратной сборкой и красивым корпусом. Новый стандарт IPC-A-630 Acceptability Standard for Manufacture, Inspection and Testing of Electronic Enclosures описывает критерии качества корпусов электронных изделий.
И, наконец, стоит сказать несколько слов о стандартах для самых новых, развивающихся отраслей мировой электронной промышленности. Стандарты появляются с некоторой задержкой, так как нужна некая "критическая масса" предприятий, работающих в этой области. Недавно был опубликован стандарт IPC-2291 Design guideline for the printed electronic – руководство по разработке устройств печатной электроники. В этой области сегодня работает достаточно много предприятий из разных стран, совместно с которыми и был разработан этот стандарт. Что касается других новых областей, например, трехмерных схем на пластиках и т.д., то сейчас мы не готовы начать разработку стандартов для них, но ведем активные обсуждения того, какие именно стандарты необходимы. С увеличением числа предприятий, работающих в этих областях, появится и база для разработки стандартов.
Девид Бергман, вице-президент
по международным связям
Ассоциация IPC также уделяет внимание проблеме так называемых "конфликтных" минералов – касситерита (оловянной руды), вольфрамита, колтана (руды тантала и ниобия) и золота, которые добываются в демократической республике Конго и некоторых других районах Африки, где ведутся военные действия и нарушаются права рабочих, добывающих эти материалы. Конгресс США издал закон, согласно которому поставщики материалов должны уведомлять заказчиков об их происхождении. IPC работает над руководствами, которые помогут правильно определить происхождение минералов. Имея достоверную информацию о "конфликтных" минералах, заказчик должен сам решить, приобретать их или искать другого поставщика.
В заключение хотелось бы сказать о том, что главная цель нашего присутствия здесь – это демонстрация работы стандартов IPC на практике. Впервые на выставке Productronica мы провели соревнование по ручной пайке с призовым фондом 900 евро и главным призом – паяльной станцией JBC Tools. За 45 минут участники соревнования должны были собрать электронное изделие, качество их работы оценивалось квалифицированными судьями в соответствии со стандартом IPC-A-610. Такие соревнования всегда имеют очень большой успех, поэтому мы и далее будем проводить их по всему миру.
Сборка электронных узлов
Компания ASM Assembly System
Дмитрий Власов, начальник отдела
оборудования компании "ДИАЛ-РЭМ"
Брэнд ASM до сих пор не был известен на рынке сборочного оборудования электроники. Поэтому расскажу немного о его истории. В 1948 году в городе Брушаль (Германия) была основана фабрика ZWM, выпускающая различные инструменты и металлообрабатывающие станки. В 1966 году фабрика становится подразделением Siemens, переименовывается в WMW, но не меняет специализацию. В 1984 году предприятие начинает заниматься системами для автоматизации производства, разрабатывает и выпускает на рынок первый монтажный автомат компонентов MS-72 с производительностью 4000 комп./час и точностью установки 75 мкм, который сразу стал "хитом" на рынке оборудования. С 1992 года компания начала выпускать оборудование под брендом Siplace, каждый год модернизируя существующие автоматы и разрабатывая новые, став в итоге мировым лидером в области производства монтажного оборудования. В 2001 компания получает название Siemens Dematic AG, несколько лет спустя она входит в подразделение Siemens Automation & Drives (A & D). Филиал производства открывается в Сингапуре, и в начале 2011 года Siplace входит в концерн ASMPT Group, получив название ASM Assembly System.
Такая смена бренда не могла не вызвать некоторые негативные эмоции. Многие российские заказчики, которые использовали оборудование Siplace на своих предприятиях, опасались, что теперь эта торговая марка станет азиатской. Но на самом деле ничего не изменилось – автоматические установщики компонентов Siplace под брэндом ASM производятся, как и ранее, в Мюнхене (Германия), и опасаться смены "гражданства" этого оборудования причин нет. Смену бренда в Мюнхене прокомментировали очень кратко и по-немецки лаконично: за этим стояли исключительно коммерческие интересы компании Siemens, которая не могла выйти на азиатский рынок из-за жесткой конкуренции с "местными" японскими производителями. Поэтому европейской компании пришлось искать партнера в Азии, и им стала фирма ASM Assembly System. Эта сделка готовилась в секрете в течение нескольких лет. И сразу после слияния двух компаний на азиатский рынок было поставлено более 400 машин Siplace под брендом ASM.
Сегодня на платформе Siplace производятся три серии установщиков – Siplace Di, Siplace X, и Siplace SX, каждая серия представлена несколькими вариантами. За последний год было реализовано несколько новых решений на базе серии SX. Особенность этих машин – сменные порталы и новые более скоростные револьверные установочные головки. Заказчик может купить машину класса SX-1 с одним порталом и одной головкой. Если же потребуется увеличить производительность, он может купить или арендовать второй (дополнительный) портал и установить его в машину, превратив ее в SX-2. В зависимости от задач заказчика, портал может комплектоваться разными типами установочных головок. Таким образом, в обоих классах машин можно подобрать нужное решение по производительности и гибкости. В отличие от предыдущих моделей, новые головки работают почти в два раза быстрее: старая 12-насадочная головка имела производительность 12 200 комп./ч (IPC), а новая, получившая название Multistar, работает со скоростью 23 000 комп./ч.
Гибридный установщик XS4i создан на базе типов X и SX. Он оснащен головками серии SX, но имеет несменные порталы. Это скоростной, производительный "чип-шутер" с прогнозируемой (возможной при максимальной оптимизации работы) производительностью 175 000 комп./ч. Реальная же производительность будет чуть меньше – 150 000 комп./ч, а измеренная по стандарту IPC – 125 000 комп./ч.
Компания ASM Assembly System планирует расширять ассортимент продукции. В конце 2013 года она за-
явила о создании собственных систем автоматической оптической инспекции (АОИ) которые будут представлены осенью 2014 года.
Компания Rehm
Компания Rehm – крупнейший в Европе производитель конвейерных печей конвекционного оплавления, вакуумных печей, систем пайки в парофазной среде, сушки, обжига и другого оборудования связанного с высокой температурой.
Компания активно сотрудничает в этой области с крупнейшими научными учреждениями Европы и Германии, по-
этому любое техническое решение Rehm обосновано и единственно правильно на рынке электроники. Сегодня Rehm предлагает своим заказчикам классические печи оплавления в воздушной и азотной среде, печи для сушки, вакуумные печи и системы парофазной пайки.
Одна из показанных на выставке новинок – машина селективного нанесения влагозащитных материалов Protecto, работающая в составе линии. Системы контроля дозирования и температуры материала обеспечивают качественное нанесение покрытия независимо от скорости работы и внешних условий. Автомат позволяет наносить до четырех материалов одновременно и оснащен встроенной станцией очистки насадок.
Компания Rehm – один из ведущих разработчиков систем парофазной пайки. Эта технология известна достаточно давно, но по ряду характеристик она проигрывает хорошо зарекомендовавшей себя и отработанной конвекционной пайке. Однако парофазная пайка оказалась востребована в определенных отраслях промышленности, в первую очередь – на оборонных предприятиях. Массивные платы с металлическим основанием (порой масса таких изделий может достигать 15 кг!) с нестандартной элементной базой и высокой плотностью размещения компонентов весьма сложно качественно пропаять в конвекционной печи. Поэтому компания Rehm предлагает альтернативу традиционным системам пайки – линейные и автономные парофазные печи оплавления серии Condenso. Сами по себе эти печи уже известны давно и популярны в Европе, но в последние годы они подверглись существенным доработкам. Особенность этих печей – экономия рабочей жидкости за счет применения специальных систем циркуляции и фильтрации. Компания Rehm уделяет очень серьезное внимание экономии расходных материалов, и это снижает стоимость владения оборудованием. Наличие вакуумной камеры с давлением 2 мбар для удаления пустот из паяльного материала гарантирует высокое качество оплавления.
Также традиционно были представлены конвекционные печи оплавления Vision. Самая старшая в линейке печей Rehm модель XP имеет сложные встроенные и внешние системы очистки, много внимания уделено минимизации утечек азота за счет специальных конструкторских решений компании. Их отличительная особенность – снижение энергопотребления при выходе на рабочий режим. Эта технология также была реализованна совместно с научными учреждениями Германии. В общем, одна из отличительных черт оборудования Rehm, которая зачастую становится решающим для заказчика аргументом, – это экономия материалов и ресурсов и стремление максимально удешевить стоимость владения.
Компания "ДИАЛ Электролюкс"
Александр Гриневич,
генеральный директор
Наша компания уже четвертый раз принимает участие в зарубежной выставке. Руководствуясь опытом прошлых выставок, мы решили не везти в Мюнхен все свое оборудование, а ограничиться лишь тем, что отличается от стандартных решений и чем мы можем заинтересовать местный рынок. Главная наша новинка – обновленное программное обеспечение трафаретного принтера Buran B-100, в первую очередь – пользовательский интерфейс. Мы старались сделать его максимально простым и интуитивно понятным, взяв за основу привычный многим интерфейс смартфонов с иконками и страницами, которые можно перелистывать движением пальца. В результате работа с принтером стала интуитивной, так как экранные кнопки имеют понятные графические обозначения, а чувствительный к касанию экран позволяет быстро и просто вводить данные для программирования принтера.
При разработке нашего оборудования мы всегда руководствуемся просьбами и пожеланиями наших заказчиков. Иногда они подсказывают нам идеи, до которых мы не додумались бы сами. Например, для многих оказалась полезной возможность разграничения прав пользователей принтера – кому-то разрешено только запускать печать, кому-то открыты настройки процесса, а кто-то будет иметь полный доступ к системе, в том числе и к сервисному меню. В новой версии ПО мы реализовали и эту функцию.
Нужно отметить, что ПО для нашего оборудования мы пишем сами, не обращаясь к сторонним разработчикам. Это важно, так как мы знаем, что нам нужно сейчас и что может понадобиться потом. Наше ПО – гибкое, оно легко изменяется и подгоняется под конкретную конфигурацию принтера и под задачи клиента.
Что касается аппаратной части – принтер Buran получил диспенсер для нанесения клея или пасты без трафарета. Эта возможность становится стандартной для многих производителей принтеров, и мы решили не отставать от рынка. Очистка трафарета теперь выполняется с вибрацией, это еще одна новинка рынка. Особенность, которая отличает наш принтер от оборудования конкурентов, – возможность движения ракеля по продольной оси (полезно для длинных плат) и по диагонали (применяется для плат с неортогональным расположением контактных площадок).
Если сравнивать наше оборудование с продукцией конкурентов, я могу честно сказать: и то, и другое работает быстро и хорошо и имеет свои собственные уникальные функции. Но наше оборудование значительно дешевле, при этом мы обеспечиваем качественный, доступный сервис, так как находимся рядом с российскими заказчиками. К сожалению, выходя на зарубежный рынок (а он открывает для нас колоссальные возможности, так как в разы больше российского), мы столкнулись с недоверием к российской продукции. Сам факт, что в России могут производить что-то высокотехнологичное, был откровением для некоторых посетителей нашего стенда. И по понятным причинам никто не желает сразу покупать оборудование за полную цену, не опробовав его в работе. Мы стараемся идти навстречу потенциальным клиентам, приучая их к мысли, что оборудование из России может быть качественным, и планируем открыть европейский офис.
Компания Autotronik-SMT
Бернхард Баумгартнер, генеральный директор
Традиционно с само-
го начала своей деятельности компания Autotronik предлагала гибкие и точные автоматы малой и средней производительности. Одно из новых решений – автомат для установки светодиодов LD812V4. Эта машина может работать с платами длиной до 1200 мм в базовой комплектации, есть возможность увеличения максимальной длины до 1800 мм. Этот автомат предназначен в первую очередь для сборки светодиодных панелей, поэтому для уменьшения его стоимости и увеличения производительности (как бы противоречиво это ни звучало) разработчики применили наиболее выигрышную кинематическую схему: в процессе монтажа плата движется по конвейеру, а четыре монтажные головки перемешаются перпендикулярно движению платы (по оси Y). Для того чтобы светодиоды не прилипали к насадкам, применяются специальные носики из тефлона, а для большей надежности после установки светодиода на плату срабатывает механизм обратной подачи воздуха, который выдувает светодиод из носика. Автомат LD812V4 – самый быстрый в своем ценовом классе. Важно, что светодиодные решения неуклонно дешевеют, поэтому производить их на дорогих машинах становится невыгодно.
Еще один автомат, интересный как для учебных заведений и лабораторий, так и для малых производств, которые не могут позволить себе дорогое оборудование, – небольшой установщик компонентов BS281 начального уровня с производительностью 3000 комп./ч. В нем сочетаются гибкость, универсальность и все остальные технические решения Autotronik, которые делают оборудование этой компании столь популярным; при этом автомат остается недорогим для своего класса. Приобретя такую машину, заказчик может запускать свое первое производство, ограничившись очень небольшими инвестициями.
Наконец, третья новинка Autotronik – автомат BA388V2/4 с двух- или четырехшпиндельной головкой соответственно. Создав этот автомат, компания Autotronik вышла в новый для нее класс более производительных машин. С четырех-, а в перспективе – шестишпиндельной головкой эта машина превратится в автомат среднего класса. Длинная база позволяет устанавливать в автомат до 256 питателей, что экономит время при переходе с одного изделия на другое, а также работать с платами длиной до 1200 мм.
BA388V также оснащен новым автоматическим паллетным питателем для компонентов и интегральных схем в лотках. Возможность загружать большое число лотков с микросхемами востребована в основном в машинах среднего класса, по-
этому для компании это стало еще одним нововведением.
Мы надеемся, что новинки оборудования Autotronik будут востребованы в России. Среди стран Восточной Европы российский рынок – основной для европейских производителей оборудования.
Группа компаний Europlacer
Антон Гаранин, технический директор ООО "Новые технологии"
С 1991 года французская компания
Europlacer входит в группу компаний Blakell Europlacer, к которой позже присоединился и производитель трафаретных принтеров Speedprint. Поэтому на выставочном стенде Europlacer помимо автоматических установщиков этой компании была представлена и продукция Speedprint – трафаретные принтеры моделей SP210avi и SP710avi.
Оба этих автомата оснащены системой инспекции качества нанесения пасты, системами очистки и протирки трафарета. Линейные приводы стали точней, долговечней и реже требуют технического обслуживания. Можно сказать, что основное достоинство этих машин – простота, причем под ней имеется в виду не столько устройство автомата (хотя оно действительно несложное), сколько простота работы с ним. Машина интеллектуально подсказывает оператору, что нужно делать, выводя сообщения на мониторе. Переналадка с одного изделия на другое занимает порядка десяти минут и не требует серьезных усилий со стороны оператора. Поэтому для работы с этим принтером не нужно иметь высокой квалификации.
Разница между моделями заключается в размерах трафаретов: модель SP210avi работает только с 23-дюймовыми трафаретами, а SP710avi – и с 23-, и с 29-дюймовыми. Отличительная особенность принтера Speedprint SP710avi – возможность установки на систему перемещения ракеля головки – дозатора паяльной пасты и клея. С его помощью можно дополнительно наносить паяльную пасту без применения трафарета либо дозировать клей для крепления тяжелых компонентов; при этом отпадает необходимость в использовании для этого отдельного автомата. Дозатор имеет иглу с нагревом, в него устанавливаются стандартные картриджи с пастой и клеем. В целом могу сказать, что это очень хорошие машины – функциональные, надежные и эстетичные.
Установочные автоматы Europlacer производятся на фабрике во Франции. В 1990 году компания разработала и впервые применила в своей продукции интеллектуальные питатели; сейчас же это – стандарт для всех производителей монтажного оборудования. Концепция Europlacer, получившая название Integrated Intelligence ("Интегрированная интеллектуальность") и объ-
единяющая автомат и питатели в единое целое, постоянно развивается и совершенствуется. Автоматы Europlacer – не скоростные "чип-шутеры", но универсальные мультифункциональные установки, которые обеспечивают максимально возможную гибкость и удобство в работе.
Компания непрерывно совершенствует свою продукцию. В этом году автомат iineo, cтарший в линейке Europlacer, улучшил функциональность дополнительных модулей – системы дозирования и электрического тестирования. Проверка компонентов может проводиться постоянно либо выборочно – несколько первых, через один и т.д., позволяя отсекать контрафактные компоненты, предотвращать ошибки оператора и по требованию заказчика автоматически создавать отчеты о проверке всех компонентов изделия. Модуль электрического тестирования имеет сертификат соответствия Госреестра РФ, по-
этому его можно применять при сборке ответственной электроники на российских предприятиях.
Кроме своей основной функции – установки компонентов – автомат iineo теперь позволяет выполнять "реболлинг" – замену шариковых выводов микросхем в корпусах BGA. Часто производители электроники сталкиваются с проблемой отсутствия на рынке необходимых компонентов со свинцовосодержащими выводами. С помощью автомата iineo можно заменять шариковые выводы микросхем и даже устанавливать два шарика один на другой, автоматически выполняя флюсование. Шарики могут подаваться из коробки или вибрационного питателя; головка автомата следит за моментом касания и самостоятельно определяет высоту компонентов, благодаря этому и достигается такая точность и аккуратность установки шариковых выводов.
Еще одна новинка этого года – автомат-установщик iico с довольно необычной историей происхождения. В 1990-х годах среди европейских производителей электроники были популярны автоматы Europlacer серий EP600 и Progress 6. Некоторые из них работают на предприятиях и сейчас, полностью оправдывая репутацию надежных машин. Компания Europlacer очень любит своих "детищ", поэтому она выкупает у предприятий ненужные им старые автоматы и на базе их крайне прочных станин изготавливает новые установщики iico. Такой подход, конечно, сказывается на стоимости автоматов. Эти машины дешевле своих "старших братьев" и обладают более скромными, но, тем не менее, неплохими характеристиками. Автоматы iico имеют одну револьверную головку с восемью захватами, как и у iineo, и две камеры. От флагманов их отличают шарико-винтовые приводы (против магнитных линейных) и обыкновенные энкодеры (против энкодеров с линейной шкалой в iineo). Этим автоматам также требуется внешний компрессор, тогда как в старших моделях он встроенный.
Автомат позволяет загружать до 198 8-мм питателей, также возможна загрузка компонентов в лентах, тубах и паллетах. Паллеты устанавливаются вручную, в базовой комплектации всего можно установить до 10 паллет, дополнительно – до 33. Автомат работает с компонентами от типоразмера 0201 до 50×50 мм при максимальной скорости до 9100 комп./ч.
Новые, миниатюрные питатели системы ii-Feed могут программиро-
ваться с помощью распознавания штрих-кодов, исключая ошибки при их загрузке. В питателе хранится вся информация о компонентах, поэтому их можно ставить в любую позицию – автомат сам определит, где находятся нужные компоненты.
Автоматы iico – самодостаточные, они имеют все, что нужно. Важно отметить, что они занимают немного места. Это отличное начало для среднесерийного предприятия и хороший выбор для тех, кому нужна гибкость, надежность, репутация производителя и при этом – относительно невысокая стоимость. Можно сказать, что эта машина – подготовка производства к следующим, более серьезным установщикам Europlacer.
Компания Hitachi
Даниил Митичев, директор по маркетингу компании
"Новые Технологии"
В этом году на выставке Productronica компания Hitachi представила усовершенствованные автоматы Sigma G5S. Эти автоматы немного быстрее своих предшественников Sigma G5, работают с бóльшим диапазоном компонентов и имеют некоторые дополнительные возможности. Например, они позволяют устанавливать не только SMD-компоненты, но и некоторые выводные, такие как реле, разъемы, мощные транзисторы и прочие компоненты, которые загружаются из пеналов. После установки компонентов в плату автомат загибает выводы компонентов с обратной стороны, фиксируя их.
Обновленные автоматы также могут работать со светодиодами по совершенно новому принципу: дополнительно может быть установлена камера с подсветкой голубого и красного цветов, с помощью которой светодиод перед взятием из питателя просвечивается сквозь его линзу для определения точного расположения кристалла. Точная установка светодиодов по их кристаллу иногда необходима для улучшения качественных характеристик готовых изделий.
Питатели для компонентов, упакованных в пеналы ("стики"), получили новую автоматическую функцию смены пеналов для компонентов. Из-
вестно, что замена пеналов – большая проблема для скоростных установщиков, так как компоненты в них очень быстро заканчиваются. В новый питатель можно зарядить 5–10 пеналов, которые будут автоматически меняться по мере их опустошения. Оператору нужно лишь забирать пустые пеналы из специального контейнера и заряжать в магазин питателя новые, не останавливая машину. Эта функция предназначена в первую очередь для производителей автомобильной электроники, так как там требуется устанавливать много реле, разъемов и прочих компонентов такого рода.
Также Hitachi впервые в Мюнхене представила высокоскоростной автомат ("чип-шутер") Sigma F8 для сборки крупносерийной бытовой электроники – мобильных телефонов, планшетов, персональных гаджетов и т.д. Этот автомат работает с небольшими компонентами, устанавливая их со скоростью до 160 000 комп./ч. Автомат имеет четыре портала с револьверными головками по 15 захватов и два конвейера. При этом ширина машины всего 1450 мм.
Компания Mirae
Алексей Василенко, заместитель генерального директора компании "ЛионТех"
Компания Mirae по-
казала новую для Европы серию автоматов-установщиков MR. На первый взгляд, внешне эти автоматы мало отличаются от своих предшественников, однако на самом деле изменениям подверглись почти все важные узлы. Автоматы серии MR получили совершенно новую архитектуру. Произведенная в Швейцарии установочная голова работает с новыми камерами высокого разрешения с большим полем обзора. Вкупе с новой конфигурацией захватов это повысило точность и расширило диапазон устанавливаемых компонентов. Теперь "чип-шутер" MR-40L с производительностью до 42 000 комп./ч (по IPC-9850) может устанавливать и крупные компоненты размерами до 50×50 мм или 90×30 мм и высотой до 11 мм с точностью, практически равной прецизионным моделям. В свою очередь, прецизионный же установщик MR-40LP позволяет работать с более крупными компонентами высотой до 25 мм с более высокой производительностью и точностью до ±0,025 мм. В новой серии MR применены новые более мощные линейные приводы, новые базы для смены насадок, новая система быстросъемных баз питателей, лазерный датчик контроля высоты компонентов и копланарности платы, лазерный сенсор контроля наличия компонента на захвате – и это еще не все. Автоматы MR получили также новые, более точные питатели Ex-Feeder, которые работают в шесть-семь раз быстрее предыдущих моделей.
Переработке подверглось и программное обеспечение автоматов, в частности, изменена система оптимизации установки компонентов. В результате при работе с платами производительность автоматов увеличилась в несколько раз.
Иными словами, новые установщики Mirae серии MR стали быстрее, надежнее и универсальнее своих предшественников.
Компания MYDATA automation
Геннадий Мартынов, руководитель научно-технологической службы компании "Диполь"
На выставке было показаны несколько автоматов новой серии MY-200, в том числе и самый производительный – MYDATA MY-200HX. Два главных усовершенствования, которые отличают автоматы серии MY200 от своих предшественников, – это улучшенная камера для распознавания компонентов "на лету" и новая высокоточная и высокоскоростная монтажная головка.
Новая камера LineScan Vision System 3 оснащена усовершенствованным модулем подсветки компонентов, сопоставимым по возможностям с модулями подсветки высокоточных камер. Наряду с возможностью съемки со скоростью до 50 000 кадров в секунду, новая камера позволяет получать более контрастное изображение с минимумом темных областей на снимке. Это позволяет точнее распознавать компоненты и снизить количество ошибок оптической системы.
Новая скоростная установочная головка Hydra 4 стала еще более точной и быстрой. Помимо изменений в конструкции, уменьшающих износ трубок с течением времени (были заменены система подшипников и тип смазки), эта головка способна контролировать поворот каждого захвата по отдельности – в отличие от предыдущих моделей головок Hydra, где устанавливался лишь один датчик поворота для всех захватов. Все эти усовершенствования сделали головку более быстрой и точной и расширили диапазон монтируемых компонентов.
Ранее головки автоматов MYDATA применялись для разных задач: Mydas – для высокоточной установки компонентов самой широкой номенклатуры с возможностью проведения электрического теста (диапазон монтируемых автоматами компонентов указывается исходя из возможностей именно этой головки), а Hydra – для скоростной установки меньшего диапазона компонентов (как правило, чип-компоненты, транзисторы и диоды в корпусах SOT23, Melf, а также небольшие микросхемы). Новая головка Hydra четвертого поколения по точности и повторяемости приближается к высокоточной Mydas (повторяемость до 30 мкм при 3σ, точность до 50 мкм при коэффициенте реализуемости процесса Cpk = 1,33) и работает с большим диапазоном компонентов – от типоразмера 01005.
Скоростной установщик MY-200HX позволяет устанавливать компоненты высотой до 2,54 мм – это плата за скорость 50 000 комп./ч. Другие автоматы серии (DX, SX, LX) позволяют работать с компонентами высотой до 22 мм с несколько меньшей скоростью (DX – до 40 000 комп./ч).
Также продолжает совершенствоваться программное обеспечение автоматов. Собственный формат внутренней базы данных, в которой хранится информация о загруженных в автомат компонентах и корпусах, меняется на PostgreSQL. Это шаг на пути к интеграции монтажных автоматов, каплеструйных принтеров MYDATA, систем идентификации и автоматизированного хранения компонентов, входного контроля и т.д.
Компания Fritsch
Маркус Фрич,
генеральный директор
Мы привезли на выставку две новинки. Первая – модульный автоматический установщик placeALL 700. Он предназначен для сборки средних серий изделий высокой сложности, в том числе с нестандартной элементной базой – это может быть продукция военного назначения, медицинская электроника и т.д. Производительность автомата – 14 000 комп./ч, он оснащен четырьмя установочными головками и позволяет использовать до 208 8-мм питателей. Автомат может работать как в составе сборочной линии, так и отдельно, причем дооснащать его можно прямо на территории заказчика.
Питатели, которыми комплектуется автомат placeALL 700, – интеллектуальные. Несмотря на то что интеллектуальные питатели сейчас стали стандартом для производителей сборочного оборудования, далеко не все они обладают настоящей интеллектуальностью. Наши питатели полностью интеллектуальные. Например, во время работы автомата питатели можно вынимать и устанавливать в любые позиции – автомат, не прекращая работы, подстроится под их новые положения.
Вторая представленная новинка – автомат дозирования dispenceALL 420. Это второе поколение наших автоматов дозирования, отличающееся от
своих двухголовочных предшественников четырьмя дозирующими головками. На каждую головку могут быть установлены насадки для различных материалов – паяльной пасты, клея, компаундов, а также масла и прочих жидкостей. Система приводов головок и система технического зрения автомата обеспечивают точность дозирования 30 мкм.
Компания Panasonic
Тимофей Непомнящий,
региональный менеджер
В 2013 году компания Рanasonic представила новый автоматический установщик компонентов AM-100. Этот автомат – решение "все в одном" для среднесерийных производств с широкой номенклатурой, которым требуется высокая скорость сборки. АМ-100 устанавливает компоненты от типоразмера 01005 до 14×14 мм при скорости до 35 800 комп./ч. Максимальный размер компонентов, с которыми может работать автомат, – 120×90 мм, высота – 28 мм. Здесь применяются 8-мм питатели Slim Feeder толщиной 10 мм, в слот шириной 21 мм помещаются два таких питателя. Таким образом, всего можно установить до 160 катушек с компонентами – по 40 двойных питателей с каждой стороны. Столы для питателей могут быть как фиксированными, так и в виде тележек, в этом случае питатели можно заменять сразу по 20 штук. Компоненты в лотках могут загружаться либо из ручных податчиков, которые устанавливаются на фиксированный стол, либо из автоматических – один или два таких податчика могут быть установлены с за-
дней стороны автомата.
Конвейер машины разделен на три части, благодаря этому не теряется время при транспортировке плат: пока одна плата монтируется, другая загружается в установку и ожидает своей очереди, а третья выгружается в следующий автомат сборочной линии.
AM-100 автоматически меняет установочные насадки. При этом каждый захват имеет собственный штрих–код, по которому машина может найти нужный, и нет необходимости располагать захваты в магазине в строго определенном порядке.
Также этот автомат с помошью специального захвата может автоматически устанавливать поддерживающие плату штыри. Дополнительно AM-100 может комплектоваться датчиками измерения кривизны платы, толщины компонентов и прочими доступными для hi-end-автоматов Panasonic дополнениями.
Еще одна новинка – трафаретный принтер SPG. Его особенность – выполнение протирки трафарета после каждого нанесения пасты, при этом полный цикл работы с одной платой, включая протирку, занимает всего 15 с. В большинстве трафаретных принтеров протирка выполняется после каждого десятого нанесения пасты. С каждым новым циклом из-за загрязнения трафарета форма отпечатка и площадь покрытия меняются, к десятому отпечатку эта разница становится существенной. Если же протирать трафарет после каждого нанесения, как происходит при работе принтера SPG, форма и объем отпечатков пасты всегда остаются такими, какими они должны быть.
Печатная головка принтера Uniflow оснащена, кроме моторизованного привода поднятия-опускания, системой пневматического дожима с обратной связью. Платы никогда не бывают идеально ровными; головка принтера SPG при нанесении пасты повторяет неровности платы и трафарета. При печати контролируется объем валика пасты: если его толщина недостаточна, паста автоматически добавляется на трафарет. При зарядке пасты в автомат можно установить ее прямо в банке, не перекладывая в специальные картриджи.
Оборудование Panasonic работает под управлением одних и тех же программных оболочек, поэтому для программирования всех автоматов достаточно одного рабочего места. Интерфейсы управления также унифицированы, дружественны и удобны в работе.
Корпорация Yamaha Motor IM
Евгений Матов, генеральный директор компании "Ассемрус"
Продукция под брендом Yamaha известна во всем мире – будь то музыкальные инструменты, мотоциклы или лодочные моторы. Но как компания, производящая оборудование для электронной промышленности, в Европе она впервые была представлена на предыдущей выставке Productronica в 2011 году. Это было относительно скромное мероприятие, так как официально она начала работать в Европе с 1 января 2012 года. Поэтому главная новость сегодня – это то, что Yamaha предстает на выставке Productronica как полноценный, самодостаточный производитель сборочного оборудования, один из крупнейших в мире, и показывает всю линейку своей продукции.
Не секрет, что до 2011 года некоторые установщики компонентов Yamaha продавались под брендом Assembleon в различных регионах мира. Поэтому многие экземпляры этого оборудования покажутся европейским заказчикам уже знакомыми. В этот раз Yamaha представила новинку не только для Европы, но и для сегмента промышленности, – модульную платформу для сверхмассового серийного производства YSM40, получившую имя Z:TA. До недавних пор Yamaha была известна как производитель среднесерийных установщиков законченного (не модульного) типа. С выпуском новейшей платформы Z:TA компания вышла в сегмент рынка, ранее не представленный в продуктовой линейке Yamaha. Тем не менее, именно на этот продукт Yamaha делает ставку в мировом масштабе, предлагая его таким ведущим производителям массовой электроники, как Foxconn, Samsung и т.д. При этом классическая серия автоматов YS по-прежнему занимает лидирующие позиции в сегменте серийных производств технически сложной и ответственной электроники.
Модульность в случае с серией YSM40 означает гибкость и производительность. Каждый модуль YSM40 можно сконфигурировать под собственные нужды: это может быть и скоростной "чип-шутер" с производительностью 100 000 комп./ч, и универсальный установщик, и высокоточный. Классическая идеология модульных машин осталась прежней – конфигурацию можно менять на своей территории, заменяя головки, системы подачи компонентов и т.д. Модуль может быть двух- и четырехпортальным, оснащенным головками трех типов: скоростной, средней производительности и точной для установки крупных компонентов. Захваты располагаются в форме звезды – такое необычное решение сочетает преимущества рядных и револьверных головок. Скоростная головка обеспечивает точность установки 50 мкм, а точная – 30 мкм по паспорту, реально же можно откалибровать ее до 20 мкм.
Площадь, занимаемая одним модулем, – всего 2 м2. Для того чтобы получить максимальное на единицу площади количество питателей, машину сделали двухсторонней, всего в нее можно загрузить до 92 питателей. Для этой платформы были разработаны питатели серии ZS, которые быстрее своих предшественников для платформ YS на 30%. Эти питатели обладают всеми возможными для таких устройств функциями – быстрая смена "на лету", индексация компонентов, интеллектуальные функции и т.д.
Еще одна новинка, которая, безусловно, заинтересует европейских заказчиков, – конвейерная комбинированная система рентгеновской и оптической инспекции YSiX. Она предназначена в первую очередь для производителей современной автомобильной электроники, так как позволяет инспектировать на высокой скорости изделия, визуальный контроль которых невозможен или затруднен, например, из-за заливки. Обе системы инспекции – рентгеновская и визуальная – совмещены как одно целое и работают в полностью автоматическом режиме. С помощью рентгена можно в спорных ситуациях подтверждать или опровергать результаты оптической инспекции; он также позволяет получать объемное изображение изделия путем послойной съемки (ламинография). В автомате YSiX также имеется лазерный датчик высоты, с помощью которого выполняется проверка копланарности корпусов BGA, обнаружение поднятых выводов микросхем и т.д. Проверка одной платы занимает всего 10 с.
И, наконец, стоит обратить внимание на автомат дозирования YSD. Компания Yamaha одной из первых в мире начала производить такие системы. Автомат YSD сам по себе не нов, но был модифицирован и стал более точным и быстрым. Этот автомат также рассчитан на массовое производство. В зависимости от поставленной задачи в автомат устанавливают одну, две или три дозирующие головки, которые могут наносить клей, паяльную пасту и любые другие материалы и работают синхронно или асинхронно. Его производительность – порядка 50 000 точек в час. Очень важно отметить, что компания Yamaha – единственный производитель сборочного оборудования, предлагающий законченные решения для производств. Все это оборудование управляется одним пакетом ПО с едиными интерфейсом, базой компонентов и т.д. Это существенно упрощает настройку оборудования и работу с ним.
Компания Speedline Technologies
Группа компаний Speedline Technologies объединяет четыре известнейших на рынке монтажного оборудования бренда – производителя трафаретных принтеров MPM, пионера на рынке волновой и конвекционной пайки компанию Electrovert, крупнейшего производителя систем дозирования Camalot и небольшую, но очень серьезную компанию Accel, которая изготавливает системы очистки для микроэлектронных производств. В последний год все крупные производители монтажного оборудования следуют тенденции сегментирования рынка и явного разделения линеек своей продукции на высоко- и низкопроизводительные. Speedline не остался в стороне от этой тенденции и представил новую скоростную модульную систему дозирования Camalot Prodigy. Эта машина оснащена всем необходимым для достижения высокого качества нанесения паст и компаундов: линейными приводами, системами прочистки, подогрева материалов вакуумной поддержки платы и т.д. Автомат позволяет дозировать любой материал и поддерживает весь ассортимент головок и насадок Camalot. Надо отметить, что автомат очень компактный – размеры его основания всего 830×1735 мм. Еще один ход в борьбе за компактность и производительность – выпуск нового трафаретного принтера MPM Momentum Compact. Как видно из его названия, это компактная версия очень популярного на нашем рынке принтера Momentum. Автомат оснащен реометрической головкой, в которой паста перед нанесением находится в закрытом объеме и постоянно перемешивается. Эта технология исключает ее окисление на воздухе. При нанесении пасты классическим ракельным способом она неизбежно выдавливается по бокам, новая же головка существенно снижает напрасный расход материала. На практике за год эксплуатации удалось добиться экономии паяльной пасты до 40% по сравнению с принтером традиционной системы; для крупносерийного производства это внушительная сумма денег! Также принтеры MPM Momentum Compact имеют очень важную особенность – возможность установки в принтер головки дозирования Camalot. Это позволяет дополнительно наносить на плату паяльную пасту или клей – независимо или в цикле трафаретной печати.
Компания Universal Instruments
Коэн Винк, генеральный директор подразделения в странах EMEA
В 2013 году компания Univrsal представила монтажную платформу нового поколения Fuzion. Это очень гибкое решение для сборки практически любых изделий, включая сложные оборонные заказы. В зависимости от поставленных задач, заказчик может выбрать нужное решение из девяти моделей автоматов, оснащенных семи-/четырехшпиндельной рядной монтажной головкой, 30-шпиндельной турелью либо их сочетанием. Производительность автоматов семейства Fuzion – от 15 000 до 140 000 комп./ч, емкость – до 272 питателей для 8-мм лент. Машины Fuzion собираются на одной из четырех видов платформ одно-, двух- или четырехбалочной конфигурации.
В качестве примера на выставке мы показали наиболее универсальное ре-
шение – Fuzion XC2-37
производительностью
48 000 комп./ч. Этот автомат оснащен дву
мя головками – 30- и семишпиндельной – и работает с платами размером до 610×1300 мм, устанавливая компоненты от типоразмера 01005 до 150×150 мм и высотой 25 мм с точностью 27 мкм для крупных компонентов. Это самая "вместительная" машина серии – если в линии установить два таких автомата, то общая емкость установщиков превысит 500 питателей, что перекрывает потребности любого производства.
Андрей Калмыков, директор по продажам и сервисной поддержке компании "Клевер Электроникс"
Важнейшая особенность платформы Fuzion – уникальная система линейных приводов, разработанная и запатентованная компанией Universal (к слову, это единственная компания, которая сама производит приводы для своих машин) и применяющаяся только в автоматах серии Fuzion. Эти приводы не имеют постоянных магнитов, их составные элементы изготовлены из обычной стали, что снижает их стоимость. Приводы почти не нагреваются даже после длительной работы. Это означает, что нет теплового расширения и, как следствие, потери точности.
Скорость работы автоматических установщиков определяется прежде всего возможностями монтажной головки. Автоматы серии Fuzion оснащаются тремя типами головок, которые сочетают в себе несколько интересных технических решений, разработанных и запатентованных компанией Universal. Двигатели головок работают по тому же принципу, что и линейные приводы автоматов. Самая быстрая головка – 30-шпиндельная турель FZ30 – может работать как "чип-шутер", устанавливая пассивные компоненты, и как установщик микросхем с габаритами до 30×30×6 мм. Монтажные головки нового поколения оборудованы оптическим сенсором (технология VPS), который контролирует положение компонента на вакуумном носике за шаг до установки; это очень важно для компонентов типоразмера 0402 и меньших. Вакуумные носики для мелких компонентов имеют несколько сопел, расположенных по длине компонента. Это сделано для того, чтобы компонент надежно закреплялся в нескольких точках, а не на одной, вокруг которой он может вращаться. В момент установки компонент досылается воздухом, который подается в противоположном направление, – иначе при столь высоких скоростях компонент не успеет вовремя самостоятельно отделиться от носика. Такая технология получила название Air kiss – "воздушный поцелуй". Шпиндели автоматов оборудованы сенсорами касания и датчиками усилия, которые определяют момент соприкосновения компонента с нанесенной на плату пастой и позволяют устанавливать компоненты на пасту, вдавливая их с определенным усилием или просто укладывая на нее. Эти условия индивидуально задаются для каждого типа компонентов и хранятся в библиотеке компонентов автомата. В автоматах Fuzion реализовано множество технических решений, позволяющих машине производить непрерывную самодиагностику и сокращать время на обслуживание, а также на замену узлов. К примеру, автомат может самостоятельно переводить шпиндели в режим ожидания, если один из его параметров выходит за рамки нормального функционирования, и сообщать об этом оператору. При необходимости заменить шпиндель это можно сделать в течение двух минут.
Семи- и четырехшпиндельные головки менее производительны, но
более универсальны и могут работать как с самыми мелкими, так и с самыми крупными компонентами, применяя, помимо вакуумных носиков, пневматические захваты, которые берут компонент за вертикальные поверхности. Усилие, которое может быть приложено одним шпинделем при установке компонента, может достигать 5 кг, – например, для запрессовки компонентов в отверстия печатной платы.
Питатели автоматов Fuzion также разработаны специально для этой платформы совместно c компанией Hover-Davis. Эта компания – крупный OEM-производитель питателей для многих известных фирм, таких как Juki, MYDATA, Panasonic и т.д. Легкие и компактные двухканальные питатели Ion легко и быстро заряжаются (опытному оператору для этого требуется всего 18 с) и автоматически устанавливают шаг ленты. Катушка с компонентами может находиться в корзине либо быть закрепленной на питателе – это удобно, если катушки хранятся на стойке вместе с питателями. Для компонентов в лентах 12 и 16 мм используется однотипный универсальный питатель. Теперь не нужно приобретать двойной комплект питателей для компонентов, которые могут поставляться и в 12-, и в 16-мм лентах. Будучи установленным в автомат, питатель жестко крепится в трех точках – это исключает его люфт.
При ошибках установки или окончании ленты машина сообщает об этом оператору. Обмен информацией между питателем и автоматом выполняется через четырехконтактный разъем. Если электронный модуль питателя выходит из строя, нет необходимости покупать новый питатель – достаточно заменить сам модуль.
И, наконец, еще одна маленькая, но очень удобная особенность платформы Fuzion: информация обо всех событиях и ошибках на линии поступает на карманный компьютер оператора, таким образом, он всегда будет в курсе требующих его внимания событий.
Компания Japan Unix
Кентаро Коно, менеджер международных продаж
Впервые в Европе компания Japan Unix представила роботизированную систему селективной лазерной пайки 413L. Основное применение этой системы – пайка компонентов, чувствительных к длительному нагреву. Цикл пайки лазером короче примерно на 30% по сравнению с традиционной пайкой, это экономит время и защищает компоненты от перегрева.
Система подачи припоя в установке 413L позволяет точно отмерить длину проволоки, что дает одинаковое количество припоя в каждой точке пайки. Невозможно добиться такого же результата при ручной и селективной пайке. В системах селективной пайки припой постоянно соприкасается с платой, которая из-за этого со временем меняет свой состав и загрязняется. Лазерная система лишена этого недостатка – в точку пайки всегда подается новый и чистый припой. Наконец, установка лазерной пайки не имеет требующих замены выгорающих наконечников. Таким образом, установка лазерной пайки обеспечивает более высокое качество пайки в совокупности с низкой ценой. Система 413L может быть оснащена лазером мощностью 30, 45 или 75 Вт. Диаметр точки пайки составляет 0,4 или 0,6 мм, также есть возможность заказать конфигурацию с минимальной точкой пайки диаметром 0,2 мм.
контроль качества и тестирование
Компания Göpel Electronic
Алиса Гёпель, менеджер по международной торговле
Компания Göpel Electronic находится в городе Йена – колыбели оптических технологий. Компания занимается комплексными решениями для тестирования электронных изделий. В этой области Göpel Electronic работает в четырех направлениях: автоматическая оптическая инспекция (АОИ), рентгеновский контроль, электрическое тестирование и, как отдельное направление, тестирование автомобильной электроники. Системы АОИ Göpel Electronic оснащаются объективами Carl Zeiss и системами мультиспектральной (от инфракрасной до ультрафиолетовой) подсветки. Одно из новейших и уникальных решений, применяемых в системах АОИ, – поворотные многоракурсные камеры, с помощью которых можно осматривать изделие под любым углом в диапазоне 360° с шагом 1°. Также недавно были представлены системы проверки печатных плат с двух сторон без необходимости их переворота.
Новые системы рентгеновской инспекции работают в составе сборочных линий со скоростью, достаточной для обнаружения всех дефектов, но не становясь при этом "узким местом" линии. Тройной конвейер позволяет одновременно инспектировать плату, загружать следующую и выгружать уже проверенную.
Хольгер Гёпель, президент
Слоган компании – Get the total coverage! – означает стремление компании предоставить комплексные решения для всех видов тестирования изделий, которые позволят обнаружить абсолютно все дефекты. Кроме направления АОИ, компания также предлагает системы электрического тестирования – как функционального, так и периферийного сканирования и прочих его видов. Göpel Electronic – член исполнительного комитета индустриального объединения PXI Systems Alliance; компания производит JTAG-контроллеры, приборы с интерфейсами CAN, LVDS и т.д. Но самое важное преимущество решений Göpel Electronic – комбинация различных методов тестирования в одном автомате. Одновременно может выполняться оптическая инспекция и электрическое тестирование, при этом все данные тестов сохраняются на центральном сервере и могут быть получены для последующего ремонта. Такие системы могут быть полезны на предприятиях, где необходимо проверять качество монтажа микросхем в корпусах BGA, но нет возможности применять рентгеновский контроль. Он в этом случае заменяется проверкой целостности цепей на плате.
Антон Гаранин, технический директор компании "Новые технологии"
Из новинок, показанных на выставке, стоит обратить внимание на
комбинированную оптико-рентгеновскую систему OptiCon AXOI. С помощью рентгена инспектируется качество всех паяных со-
единений, а оптическая система проверяет правильность установки компонентов и их номиналы. Этот автомат может работать и в линии, и автономно.
Еще одна интересная новинка – OptiCon THT-Line. Это система инспекции качества монтажа выводных компонентов, выполненного методом селективной или волновой пайки. Особенность автомата – его структура и возможность одновременной проверки обеих сторон печатного узла. Установка состоит из двух независимых модулей инспекции, расположенных один над другим. Один из примеров применения такой системы – инспекция правильности установки компонентов перед пайкой, после нее платы направляются на пайку, а потом возвращаются в автомат АОИ, но уже в нижний модуль, который проверяет качество пайки. Этот автомат можно использовать и для инспекции качества поверхностного монтажа.
Также была представлена новая система инспекции качества нанесения паяльной пасты OptiCon SPI-Line 3D. Она строит трехмерную модель платы с нанесенной пастой и анализирует форму, наличие дефектов и т.д. В отличие от встроенных в принтеры систем инспекции, эта система работает быстрей и сканирует всю плату, а не отдельные области.
Наконец, для крупносерийных производств Göpel Electronic предлагает скоростную систему инспекции OptiCon Turbo-Line, оснащенную четырьмя поворотными многоракурсными камерами и мультиспектральной подсветкой. Эта система позволяет получать одновременный снимок платы со всех сторон, что экономит время и улучшает качество инспекции.
Компания Mirtec
Алексей Василенко, заместитель генерального директора компании "ЛионТех"
Компания Mirtec представила на выставке новые модели оптической инспекции поверхностного монтажа и серию оборудования для проверки качества сборки модулей светодиодной подсветки жидкокристаллических экранов.
Во всех установках АОИ Mirtec для получения модели инспектируемого изделия применяется метод создания реалистичной трехмерной модели, которая позволяет обнаружить незаметные при фронтальной инспекции дефекты, – например, поднятый вывод микросхемы.
Главная новинка Mirtec – автомат оптической инспекции печатных плат MV-9. Он оборудован линейными приводами, 25-мегапиксельной основной и четырьмя 10-мегапиксельными дополнительными камерами. Применение камер более высокого разрешения позволяет увеличить площадь сканируемой зоны, а в совокупности с линейными приводами – значительно повысить скорость и точность инспекции. Автомат MV-7 OMNI – более бюджетный вариант, с возможностями флагмана серии, но менее быстрый.
Еще одна новинка, автомат инспекции качества нанесения паяльной пасты MS-15, отличается от своего предшественника MS-11 15-мегапиксельной камерой и новыми линейными приводами, что также ускорило работу автомата и повысило его точность.
Компания Mirtec предлагает комплексное решение для контроля качества изготовления модулей светодиодной подсветки дисплеев. На выставке демонстрировалась установка оптической инспекции качества заливки светодиодов гель-люминофорной смесью MV-9UP.
Также Mirtec представила ряд новых программных решений анализа информации, собранной с систем оптического контроля. Программное обеспечение Intellitracker позволяет собрать результаты инспекций в единую базу данных, в которой хранится вся информация о выявленных дефектах на всех этапах сборки. Штрих-коды, которыми маркируются изделия, позволяют отслеживать все этапы сборки и определять, на каком из них возникает дефект. При этом система Intellitracker дает возможность наблюдать за процессом сборки в режиме реального времени с удаленного рабочего места.
Компания "ЛионТех", демонстрировавшая на выставке работающую сборочную линию, показала, как с помощью систем АОИ Mirtec можно быстро и просто выявить брак и устранить причины его возникновения. Оператор линии может мгновенно определить, на каком этапе произошло нарушение технологического процесса. Такой подход позволяет значительно снизить количество брака на производстве, уменьшить себестоимость выпускаемого изделия и, что самое главное, завоевать репутацию надежного производителя электронной продукции, что крайне важно в условиях жестокой конкуренции.
Все новинки, впервые представленные компанией "ЛионТех" в Европе, привлекли большое внимание гостей выставки. Надо отметить, что в 2013 году на выставке Productronica было зарегистрировано рекордное число посетителей из России. Тем не менее, из-за огромных объемов выставки многие желающие не смогли ознакомиться со всеми экспонатами. Поэтому компания «ЛионТех» представит эти и прочие новинки оборудования Mirae, Mirtec и других компаний на выставке "ЭкспоЭлектроника-2014", которая состоится в Москве 15–17 апреля 2014 г.
Компания TRI
Джерри Су, менеджер по развитию бизнеса
Компания TRI (Тай-
вань) производит оборудование для автоматической оптической инспекции и электрического тестирования печатных узлов. Многие компании – производители систем инспекции и тестирования – зачастую специализируются на одном или нескольких видах оборудования. В отличие от них, мы предлагаем полные, перекрывающие весь производственный процесс решения – системы инспекции нанесения паяльной пасты, АОИ до и после пайки, рентгеновcкой инспекции, а также тестеры с игольчатым полем для внутрисхемного и функционального тестирования.
Одна из наших новинок – автомат трехмерной инспекции качества нанесения паяльной пасты TR7007SII. Обновленный интерфейс делает работу с автоматом проще, позволяя программировать его за пять шагов. Автомат имеет двойной конвейер для одновременной инспекции двух плат. Он оснащен системой цветных камер для распознавания реперных точек. Обратная связь с принтером позволяет управлять процессом печати, устраняя возникающие дефекты.
Линейная система двух- и трехмерной оптической инспекции TR7500SIII 3D – новинка не только на выставке, но и в индустрии. До сих пор системы АОИ применялись только для инспекции изделий. Автомат TR7500SIII 3D позволяет, помимо этого, проводить полноценные измерения – от определенной точки на плате до компонента, от вывода до корпуса и т.д. Система оснащена пятью цветными камерами – одной фронтальной и четырьмя боковыми – и лазерным датчиком, с помощью которого строится точный профиль компонентов. Нужно отметить, что в большинстве представленных на рынке систем АОИ боковые камеры обычно монохромные.
Следующая новинка, на которую стоит обратить внимание – автомат оптической инспекции TR7550 SII. Он оборудован линейными приводами блока камер, что ускоряет инспекцию и повышает точность. Автомат оснащен одной цветной камерой с тремя ПЗС-матрицами и четырьмя монохромными боковыми.
Отличительная особенность еще одной новинки – автомата TR7700L SIII DT – четырехцветная подсветка, которая помогает правильно распознавать и соединения на плате, и корпуса компонентов, и их маркировку. Автомат работает с платами размером до 510×460 мм. Эта и предыдущая модели имеют возможность работать и с УФ-подсветкой для инспекции качества влагозащитных покрытий с флуоресцентными добавками и лаков.
В 2013 году мы представили линейный автомат трехмерной рентгеновской инспекции TR7680. Его особенность – возможность быстро менять разрешение и глубину инспекции на различных участках платы. Максимальное разрешение системы – 5 мкм, оно дает возможность инспектировать компоненты типоразмера 01005. Система позволяет работать с платами размером до 1000×660 мм и предназначена в первую очередь для производителей автомобильной электроники.
Последняя новинка – система внутрисхемного тестирования с игольчатым полем TR5001. Она выпускается в двух модификациях: TR5001 SII Inline встраивается в линию и оборудована конвейером, а TR5001T SII Tiny – компактный ручной прибор. Эти устройства – лишь основа для создания полноценных тестеров, так как из-за уникальности электрических тестов для каждого изделия заказчик должен самостоятельно разработать игольчатый адаптер и алгоритмы тестирования.
Надо отметить, что все оборудование TRI посредством специального ПО может объединяться в сеть с сохранением всех результатов инспекции и тестирования изделий на центральном сервере.
Компания Viscom
Никита Федоров, начальник
отдела технологий контроля ЗАО "Остек-СМТ"
Установка для автоматической оптической инспекции (АОИ) разварки кристаллов Viscom S2088BO-II Bond Optic Inspection позволяет контролировать чистоту и правильность позиционирования кристалла до и после разварки. Также можно проконтролировать качество шариковых или клиновых сварных соединений, пересечения между проволоками, оценить минимальные зазоры между проводниками, высоту петли проводника и т.д. Причем анализ трехмерных структур проводится с помощью всего одной видеокамеры, расположенной сверху. С ее помощью получается двумерная картинка. Далее, при-
меняя специальные
алгоритмы обработ-
ки изображения, по
контрасту отдельных фрагментов проводников можно оценить высоту и правильность формы петли, зазоры между провод-
никами. Например, участки петли, парал-
лельные подложке, будут светлее, нис-
ходящие и восходящие участки – темнее. И если форма проволоки в петле отличается от заданной, это будет сразу же заметно и система сообщит об этом.
Установка базируется на платформе АОИ для поверхностного монтажа S2088-II. Ключевое отличие – оптическая головка, разрешение которой существенно выше. Это позволяет контролировать проволоку диаметром до 17 мкм. Для России это абсолютно новое решение – в нашей стране таких систем нет вообще. Кроме того, на Productronica-2013 компания представила новую версию программного обеспечения V Vision именно для контроля разварки кристаллов.
Василий Афанасьев, начальник отдела развития ЗАО "Остек-СМТ"
Самого пристального внимания заслуживает недавно представленная установка контроля качества нанесения паяльной пасты Viscom S3088 SPI (Solder Paste Inspection). Она обеспечивает как двумерный, так и трехмерный контроль нанесения пасты. 3D-инспекция реализована за счет проверенного метода проецирования полос, в результате которого формируется объемное изображение. Распознавание трехмерных образов происходит при дальнейшей математической обработке.
Одна из ключевых особенностей новой системы S3088 SPI – она поддерживает обратную связь с широким рядом автоматических трафаретных принтеров, в том числе c принтерами компании DEK, а также с системой АОИ, стоящей дальше в линии. Если обнаружены дефекты нанесения паяльной пасты, машина сообщает об этом принтеру, и тот изменит некоторые параметры процесса, в частности порядок очистки трафарета, и скорректирует совмещение трафарета с платой. В случае обнаружения дефекта на стадии инспекции платы после пайки, путем анализа данных, полученных с SPI, можно определить, на какой стадии возник дефект – при нанесении паяльной пасты, при установке компонента или в ходе оплавления. Таким образом, обеспечивается полная прослеживаемость процесса. Подчеркну, обратная связь как с трафаретным принтером, так и с АОИ, стоящей дальше в линии, по цепочке технологического процесса – это одно из ключевых преимуществ системы S3088 SPI над конкурентными системами АОИ.
Компания General Electric (phoenix|x-ray)
Никита Федоров, начальник отдела технологий контроля
ЗАО "Остек-СМТ"
В 2007 году корпорация General Electric (GE) приобрела известного производителя в области систем рентгеновского контроля и томографии – компанию phoenix|x-ray. На рынке электроники популярны решения компании в области рентгеновского 2D-контроля, например, система microme|x с функцией компьютерной томографии.
Для решения более сложных задач компьютерной томографии предназначена другая установка – phoenix nanotom m. Она обеспечивает разрешение до 300 нм – это лучшее сегодня разрешение для систем компьютерной томографии. Конечно, такая система дорогая, поскольку она уникальна – ничего близкого по разрешению в мире нет. Для ряда применений оно избыточно. Но в исследовательских задачах, при создании уникальной продукции такая система может оказаться незаменимой.
На выставке была анонсирована абсолютная новинка – технология флеш-фильтров. Она была разработана компанией GE для цифровых рентгеновских систем в области металлообработки, и только в конце 2013 года ее адаптировали для задач электроники. Технология позволяет выявлять очень сложные для обнаружения дефекты и существенно сокращает время инспекции.
Отмечу, что в области систем контроля эффективен именно комплексный подход. И комбинация решений компаний Viscom и GE обеспечивает принципиально новый уровень контроля качества для электронных и микроэлектронных производств – системы Viscom используются на этапе сборки и разварки, рентгеновский контроль от GE – на финальных стадиях корпусирования и дальнейшего производства электронных модулей.
Контроль и измерения
Компания Rohde&Schwarz
Йосра Эль-Хадж, отдел сбыта
измерительной техники
Мы представили на выставке несколько новых приборов, а также решения на основе и новых, и уже известных заказчикам приборов для актуальных сегодня применений. Например, широкополосный тестер систем беспроводной радио-
связи CMW500 и векторный генератор сигналов SMBV100А могут использоваться для отладки системы экстренного сообщения об авариях E-Call (российский аналог – ЭРА-ГЛОНАСС) в автомобильной промышленности. Оба прибора поддерживают все современные стандарты беспроводной связи и навигационных систем. Генератор SMBV100А – единственный на рынке, который одновременно поддерживает несколько сигналов беспроводной связи и навигационных систем.
Новые решения Rohde&Schwarz предназначены для тестирования изделий на электромагнитную совместимость (ЭМС). Анализатор помех ESR26 с частотным диапазоном 10 Гц – 26,5 ГГц выполняет измерения с очень высокой скоростью. Благодаря этому появилась возможность сократить время, затрачиваемое на испытания ЭМС, в десятки раз. Прибор удобен в работе и позволяет отображать на экране спектр в режиме реального времени.
Векторный генератор сигналов SMW200 поддерживает все основные стандарты беспроводной связи и основные режимы MIMO – 3×3, 3×4, 8×2, а также позволяет имитировать каналы с полосой до 160 МГц (возможно ее расширение до 2 ГГц) на частотах до 6 ГГц.
Среди представленных новинок – оснащенный приемником GPS переносной анализатор спектра FSH20, который может запоминать координаты точек, в которых проводились измерения. Его частотный диапазон расширился до 20 ГГц. Этот прибор может выступать в роли измерителя мощности, кабельного и антенного тестера и двухпортового векторного анализатора электрических цепей.
И, наконец, нужно обратить внимание на анализатор спектра и сигналов высшего класса FSW с полосами частот 2 Гц – 67 ГГц и анализа до 500 МГц. Следует отметить, что этот прибор, а также приборы серии ESR и SMBV100А, внесены в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации, что позволяет применять их для работы с изделиями специального назначения.
Компания Agilent Technologies
Директор по маркетингу подразделения измерительных систем
Нандахкомар Чари
Подразделение измерительных систем концентрируется на создании решений для автоматического тестирования при производстве электроники. На этой выставке мы представляем два но-
вых решения – полностью автоматизированную систему внутрисхемного тестирования (ICT) INLINE i3070 Series 5i и анализатор периферийного сканирования x1149.
В области внутрисхемного тестирования компания Agilent выступает безусловных лидером – в 2012 году мы контролировали 40% рынка таких устройств. Здесь мы представили двухмодульную систему INLINE i3070 Series 5i. Основное назначение системы – повышение качества производства. Ведь появление многих дефектов связано с тем, что операторы в ходе различных операций, в том числе тестовых, касаются печатных плат. Автоматическая линия позволяет предотвратить эти нежелательные контакты. Не менее важно, что единая установка те-
стирования позволяет избежать проблем, связанных с созданием сложного и разнородного тестового окружения. Это очень значимый стимул для внедрения такого рода систем. В итоге не только растет выход годных изделий, но и
экономятся производственные площади.
Другая новейшая система, которую мы представляем на Productronica-2013 – анализатор периферийного сканирования x1149. Такие системы применяются в тех многочисленных случаях, когда зондовой станции ICT-тестеров сложно добраться до печатной платы либо на плате нет тестовых контактных площадок, например, из соображений минимизации площади. Сам по себе метод периферийного сканирования далеко не нов, и мы много лет используем его в составе оборудования внутрисхемного контроля. Однако теперь мы представили отдельный анализатор для периферийного сканирования х1149. Прибор оснащен четырьмя портами и с успехом может использоваться как при создании прототипов электронных устройство, так и в рамках промышленного производства, если недостаточно ICT-тестеров.
Прибор отличается уникальной особенностью – мы объединили метод периферийного сканирования и нашу технологию VTEP (Vectorless Test Extended Performance). Объединение двух методов тестирования позволило создать новую технологию, которую мы назвали Cover-Extend Technology (CET). Одна из особенностей CET – применение датчиков с емкостной связью. Для тестирования не нужен непосредственный электрический контакт с выводами тестируемого устройства. Это важно при тестировании печатных плат с компонентами типа BGA, миниатюрных печатных плат, например, для мобильных устройств, планшетных и персональных компьютеров, автомобильной электроники. Анализатор x1149 эффективен для контроля всех устройств, цепи которых необходимо проверять до стадии функционального тестирования, но при этом внутрисхемное тестирование проблематично или невозможно.
Полагаю, анализатор x1149 должен найти широкое применение на российском рынке. Ведь метод периферийного сканирования особенно эффективен в условиях мало- и среднесерийного производства печатных узлов, что как раз характерно для российского рынка. Многим пользователям в России не нужны полнофункциональные системы ICT, и система x1149 станет для них хорошим выбором.
Материалы
Компания Pfarr Stanztechnik
Управляющий директор
Константин Дракопоулос
Компания Pfarr специализируется на производстве преформ из мягких и туголплавких припоев для электронной, микроэлектронной и автомобильной промышленности. Мы – небольшая фирма, однако поставляем продукцию в 30 стран мира, в том числе и в Россию. Компания располагает собственным производством. Конечно, у нас есть склад готовой продукции, где мы постоянно поддерживаем запас наиболее популярных позиций. Однако в основном мы изготавливаем материалы по требованиям заказчика. При этом и состав припоя, и геометрическая форма преформ определяются задачами пользователей.
Мы поставляем паяльные материалы в виде преформ, лент, шариков, слитков. Особо отмечу преформы – тонкие детали заданной формы, которые размещают между спаиваемыми поверхностями. В основном их используют для бесфлюсовой пайки в ваккууме или в среде инертных газов. Преимущества преформ в том, что на паяное соединение всегда приходится один и то же объем припоя. При этом сам процесс очень чистый, не требует флюса, соответственно, не нужны операции отмывки самих деталей, а также чистки оборудования, что неизбежно при использовании флюсов. Работа с очень чистыми материалами обеспечивает отличное качество паяных со-
единений, а отсутствие химии и отмывки приводит к снижению производственных затрат.
Наши технологии позволяют изготавливать особо чистые припои (не менее 99,99%) с показателями, превосходящими нормативные требования по чистоте материалов, что позволяет заказчикам получать наиболее качественные паяные соединения. Мы предоставляем выбор из широкой гаммы составов припоев. Например, в области мягких бессвинцовых припоев мы предлагаем сплавы индий–олово, висмут–олово, индий–серебро, олово–серебро, олово–сурьма, олово–медь, олово–золото и т.д. в различных сочетаниях. Производим мы и припои, содержащие свинец, например, свинец–серебро–олово, висмут–свинец–олово, индий–свинец, и т.д. Твердые припои получаем методом вакуумного сплавления, они не содержат оксидов и отличаются особой чистотой. В первую очередь это сплавы на основе серебра с разными легирующими компонентами, такими как Cu, Pd, Ni, Ge, Co и др.
Однако главное ноу-хау компании Pfarr – не в разработке новых сплавов, а в производстве из них преформ нужной заказчику формы. Технологии Pfarr позволяют создавать припои в виде ленты, фольги, а также штампованных деталей толщиной до 10 мкм. Это могут быть кольца, диски, пластины различной формы, со сложной штамповкой и т.д. Мы выпускаем припои в виде шариков, в том числе шариковые выводы для корпусов типа BGA из нашего фирменного бессвинцового мягкого сплава Landal-Seal. Этот припой плавится при 214°С. Благодаря патентованному химическому составу, припой Landal-Seal обеспечивает большую стойкость паяного соединения при термоциклировнии от –40 до 150°С по сравнению с традиционными Sn–Ag–Cu-припоями.
В течение последнего года мы обновили парк оборудования, что в еще большей мере расширило наши возможности. О технологическом уровне фирмы свидетельствует тот факт, что в 2008 году компания Pfarr получила награду GLOBAL Technology Award, ежегодно присуждаемую журналом Global SMT & Packaging magazine в номинации "паяльные материалы", за создание лент и преформ из легкоплавкого сплава Bi(58)–Sn(42). Температура плавления этого сплава всего 138°С, что очень важно для монтажа термочувствительных электронных компонентов. Обычно этот сплав поставлялся в виде паяльной пасты, сделать из него преформу достаточно сложно, но нам это удалось.
Оборудование для обработки кабелей
Компания Schleuniger
Сергей Сидоров, руководитель направления "Оборудование
для обработки провода и кабеля" компании "Диполь"
Компания Schleuniger (Швейцария) изготавливает и успешно поставляет оборудование для полу- и полностью автоматической обработки кабельно-проводниковой продукции – мерной резки, зачистки оболочки кабеля и изоляции проводов, опрессовки контактов и наконечников, маркировки трубок, контроля качества кабельных сборок и т.д. На выставке Productronica-2013 компания Schleuniger демонстрировала довольно много новинок. Среди них – полуавтоматическое оборудование для снятия изоляции и обработки концов различных кабелей – коаксиальных, микрокоаксиальных, полужестких кабелей, кабелей на основе витых пар и т.д., а также волоконно-оптических кабелей. Зачищать изоляцию и оболочки таких кабелей с помощью ручного инструмента без потери качества и ухудшения передаточных характеристик крайне затруднительно. Полуавтоматическая машина FiberStrip 7030 снимает внешнюю оболочку волоконно-оптических кабелей и зачищает само волокно, подготавливая его к сварке или оконцовке. Этот полуавтомат работает с волокном диаметром до 900 мкм по наружной оболочке и удаляет ее на длину до 35 мм.
Модель UniStrip 2600 предназначена для многожильных кабелей. Эта машина автоматически обрезает каждый проводник на нужную длину и снимает изоляцию. Перед работой необходимо задать желаемые длины проводников и снимаемой изоляции. Машина позволяет обрабатывать кабели диаметром до 9 мм с проводниками сечением 0,03–16 мм2, снимая с них изоляцию на длину до 80 мм.
При работе с высокочастотными кабелями определенные трудности может вызвать подготовка полужестких кабелей. Если делать это вручную, можно повредить внутренний изолятор, что отрицательно скажется на передаваемых сигналах. Для безопасного удаления металлической изоляции с таких кабелей Schleuniger предлагает машину SemiRigid 1050, оснащенную специальной плавающей режущей головкой. Перед началом работы нужно задать параметры обрезки, а после – снять оболочку с помощью специального инструмента, внутренний изолятор при этом не повреждается. Машина SemiRigid 1050 работает с кабелями диаметром до 4,5 мм.
Компания Schleuniger – мировой лидер в области технологий обработки коаксиальных кабелей – имеет большое количество запатентованных решений. Среди представленных новинок – модели CoaxStrip 5200, 5300, 5500 и др., отличающиеся допустимыми диапазонами диаметров кабелей, количеством слоев зачистки и т.д.
Наконец, для полуавтоматической и автоматической опрессовки проводов сечением до 6 мм2 компания Schleuniger предлагает инструмент UniCrimp 200. Провод со снятой изоляцией подается вручную, в полуавтоматическом режиме инструмент управляется педалью, а в автоматическом – датчиком начала работы. Опрессовка выполняется с силой 33 кН.
Кроме отдельных полуавтоматических и автоматических машин компания предлагает и комплексные автоматические решения для обработки проводов и производства кабельных сборок и специальных заготовок для сборки жгутов. Показанный на выставке автоматический центр CrimpCenter 64 объединяет несколько инструментов, которые управляются патентованной программной средой S.WOP. Здесь реализованы все возможности решений Schleuniger – мерная резка, снятие изоляции, маркировка, установка уплотнителей, контактов, наконечников и бухтовка готовых кабелей. Весь цикл для одного изделия занимает 5–6 с.
Таким образом, решения Schleuniger направлены на максимальную автоматизацию производства и повышение качества продукции. Несколько месяцев назад компания Schleuniger и группа компаний "Диполь" подписали партнерское соглашение, согласно которому наша компания стала официальным дистрибьютором продукции Schleuniger в России. Мы уверены, что продукция компании Schleuniger будет востребована среди российских заказчиков, и будем успешно развивать это направление в России.
Компания Komax
Даниэль Нуфер, директор по продажам в Америке и странах СНГ
Одна из новинок, впервые представленная на выставке Productronica, – машина для мерной резки и зачистки кабеля Kappa 322. Эта универсальная система позволяет обрабатывать кабели, состоящие из нескольких отдельно изолированных проводов под общей изоляцией. В машине сохраняются все преимущества линейки Карра, которую компания производит более 20 лет, – высокая надежность и точность работы. Одно из основных достоинств новой системы – сенсорный экран и интуитивно понятный интерфейс оператора TopTouch. Немаловажная особенность – машины Kappa можно интегрировать с программной системой управления производством TopWin, благодаря которой, в частности, значительно сокращается время подготовки оборудования для работы с новыми типами кабелей.
Еще одно направление развития оборудования Komax – интеграция с комплексными системами проектирования, такими как E-plan или E3. Сквозное проектирование позволяет решать ряд задач, например 3D-проектирование жгута с учетом расположения механических компонентов автомобиля. Это существенно сокращает временные затраты на конструирование жгутовых изделий и на подготовительные операции.
Одна из самых важных новостей нашей компании – начало производства оборудования для работы с алюминиевыми проводами в полностью автоматическом режиме, включая резку, зачистку, опрессовку и т.д. Медь дороже алюминия, и цена на нее возрастает в последние годы очень быстро, поэтому со стороны производителей массовой продукции и автомобилей растет спрос на алюминиевые кабели. При одинаковых электрических характеристиках габариты алюминиевых проводов на 10% меньше, чем медных, более же всего значимы экономические выгоды от применения алюминия. Однако при работе с алюминием возникает ряд проблем. Одна из них – окисление алюминия. Кроме этого, алюминий гораздо менее пластичен, чем медь, и любое прикосновение ножа к токопроводящей жиле означает ее повреждение.
Совместно с компанией TE Connectivity мы создали решение, которое воплощено в нашей машине для установки разъемов на провода Alpha 355 S. Машина выполняет все необходимые операции – резку, зачистку провода, установку уплотнительных/герметизирующих прокладок, обжим разъема с заданным и контролируемым усилием. По завершении операции разъем автоматически тестируется на отрыв – к нему прикладывается нормированное усилие. Самое главное новшество – в систему Alpha 355 интегрирован емкостный датчик касания жилы ACD (automatic conductor detection), встроенный в головку ножей. Система измеряет емкость между жилой и лезвием ножа, гарантированно предотвращая тем самым их соприкосновение. Это также крайне важно и для очень тонких медных жил. Прикоснуться ножом к такой жиле – значит допустить брак, который в процессе производства может остаться незамеченным. Рань-
ше подобных проблем просто не видели, и с появлением модуля ACD качество производства кабелей может существенно возрасти.
Машина также оснащена системой оптического контроля. Данные оптической инспекции каждого кабеля сохранятся в базе данных. Система управления построена на ПО TopWin и контролирует действия оператора, не позволяя задавать неверные параметры.
Наконец, наше будущее, которое реализовано уже сегодня – система производства жгутов Zeta 633/656. Машина Zeta 633 предназначена для зачистки кабеля. Она дает возможность работать с кабельными сборками, одновременно обрабатывая до 36 различных проводов. Машина Zeta 656 позволяет вставлять эти подготовленные провода в соответствующие гнезда разъемов с заданным усилием и контролем качества. На выходе мы получаем жгут с установленными разъемами с одной или двух сторон. Весь цикл работы полностью автоматический.
Компания Cobra
Андрей Голубьёв, генеральный директор ЗАО "Остек-ЭТК"
Компания Cobra Braiding Machines (Вели-
кобритания) производит оборудование для оплетения проводов и кабельных сборок. На выставке демонстрируется машина Cobra 450, позволяющая использовать от 16 до 72 катушек с нитями для оплетки, в том числе с разными материалами. Для того чтобы структурировать жгут и защитить провода от внешних воздействий, используют пластиковые нити. Если кабель необходимо экранировать, возможна оплетка тонкой металлической проволокой, например, луженой медной диаметром до 0,06 мм.
Сейчас в России в большинстве случаев при экранировании берется готовая оплетка, в которую протягиваются провода. У такого решения масса недостатков. Диаметр экрана ощутимо больше диаметра жгута, т.е. ухудшаются массогабаритные характеристики. Кроме этого, при протяжке в оплетку невозможно контролировать, что происходит с проводом. Возможны любые повреждения, разрывы изоляции жил и т.п. При применении технологии компании Cobra экран плотно наплетается на провод без всякого повреждения.
В России, однако, на пути внедрения новой технологии возникает еще одна проблема – в соответствии с конструкторско-технологической документацией на военную продукцию все материалы должны быть отечественным. Совместно с предприятием "ОКБ кабельной промышленности" (ОКБ КП, Мытищи) мы нашли решение этой проблемы – собственное производство тонких проволок для машин оплетения. Более того, вместо медной проволоки для экранирующих оплеток во многих случаях лучше использовать алюминиевую или алюмомедную проволоку, которая гораздо легче. В частности, в том же ОКБ КП реализовано решение по оплетению алюмомедной проволоки. Чтобы заказчики могли самостоятельно обеспечить себя материалами для оплетения, специалисты компании Cobra совместно с сотрудниками ЗАО "Остек-ЭТК" разработали технологию тростки проволоки на катушки, которые используются в машине оплетения. Эти системы уже поставляются на российские предприятия.
Компания Exmore
Роман Лыско, начальник отдела модернизации производства кабельных изделий ЗАО "Остек-ЭТК"
Бельгийская компания Exmore занимается разработкой и производством оборудования для обработки проводов в области специализированных решений, ориентированных на высококачественное, но мелкосерийное производство. Конек компании – разработка решений под требования заказчика.
В частности, компания предлагает решения для прецизионного локального ИК-нагрева термоусадочных трубок. Благодаря системе зеркал и ИК-источнику нагрев происходит строго в заданной области, другие же части кабеля не подвергаются тепловому воздействию. Время и мощность нагрева (температура) задаются перед началом работы. Оборудование может работать в ручном или полуавтоматическом режимах; пока идет нагрев и термоусадка, оператор готовит следующий провод.
Впервые на выставке демонстрируется установка для интеграции компонентов c провод-
ными соединениями
(например, для монтажа датчика на конец провода) методом обжима Exmore SP-09. Компания предлагает оборудование для различных технологий монтажа компонентов с проводами – опрессовкой, ультразвуковой или резистивной сваркой. Представленная на выставке система для монтажа компонентов методом резистивной сварки обеспечивает скорость 2,3 с на одну точку сварки.
Еще одна новинка – полуавтоматическая система Exmore для опрессовки разъемов. Автомат зачищает одновременно два провода во внешней изоляции, затем происходит подача провода к разъему и его опрессовка. Параметры зачистки и усилие опрессовки могут задаваться, весь процесс контролируется с помощью камеры. Можно работать с любыми типами соединителей под опрессовку – меняется только модуль, в который они устанавливаются. Процесс полуавтоматический, но это наиболее удобно для небольших серий.
Корпусирование и обработка керамики
Компания Keko Equipment
Андрей Хохлун,
генеральный директор ЗАО "Остек-ЭК"
Компания Keko Equipment – один из лидеров в производстве оборудования для многослойной керамики – представляет свою новую платформу PAM-S8 Plus. Она стала развитием демонстрировавшейся два года назад системы PAM-S8. За два года специалисты Keko Equipment разработали фактически новую платформу – более эргономичную, адаптивную и универсальную. В частности, усовершенствована конструкция пробивных головок для повышения износостойкости инструмента. Головка выполнена из углепластика и позволяет пробивать до 13 отверстий в секунду, при этом точность пробивки составляет ±5 мкм. Таких головок, обеспечивающих сочетание производительность/точность/износостойкость, нет больше ни у одной компании в мире. Еще одна особенность новой платформы – встроенная система автоматической оптической инспекции точности позиции и формы пробиваемых отверстий. Такой опции также нет ни у одного конкурента. А это принципиально важно для широкого ряда специальных применений, поскольку качество отверстий – залог качества изделий. Ранее в данной машине был простой оптический контроль (пробито/не пробито/есть отклонение от заданной формы). В новой системе точность и позиция каждого отверстия контролируется с помощью встроенного лазерного сканера с разрешением 2400 dpi непосредственно в процессе работы. Это позволяет определить момент критического износа пробивного инструмента и вовремя его заменить, а также обнаружить дефекты на карте.
Для заказчиков с предыдущими версиями пробивных установок Keko Equipment разработала отдельно стоящую установку АОИ (AOI System) с аналогичными функциями. Также Keko Equipment разработала опцию оптической инспекции качества трафаретной печати для автоматического принтера P-200AAM и отдельную установку KVI-10 для данной задачи.
Компания Besi
Клаус Хёльцель,
директор по продажам в Европе
Компания выпустила новую линейку оборудования AMS-LM для технологии flip chip underfill. Речь идет о герметичном заполнении специальным компаундом пространства между кристаллом, монтируемым на подложку методом flip chip, и самой подложкой. Компаундом при этом заполняется как нижняя, так и верхняя часть над кристаллом. Компания разработала технологию и оборудование для ее реализации при формировке пластикового корпуса, что позволяет делать его максимально тонким – до 350 мкм. Сам корпус получается абсолютно плоским, с контактными площадками на нижней плоскости. Такой корпус не нуждается в подкорпусном заполнителе (underfill) при монтаже на печатную плату.
Еще одно инновационное решение – технология формирования корпусов, верхняя часть которых представляет собой совершенно плоскую поверхность с открытыми контактными площадками на чипе. Это важно, например, для технологий типа "корпус на корпус" (Package on Package, PoP), когда микросхемы в корпусах монтируются друг на друга. Для защиты верхней поверхности кристалла при формовке корпуса используется специальная пленка. По такой технологии производятся микросхемы в современных 3D BGA-корпусах, которые применяются при производстве, в частности, всех современных смартфонов. Besi – единственная в мире компания, которая владеет технологией создания сверхтонких, сверхкомпактных пластиковых 3D-корпусов.
Крайне важно, что для 3D-сборок имеются особые требования к точности монтажа кристаллов в корпус. Монтаж производится термокомпрессионным методом – медные контактные площадки совмещаются через прокладку припоя и нагреваются под давлением. Установка Datacon 8800 CHAMEO оснащена для этого совершенно новой системой термокомпрессионного монтажа. Впервые она была представлена всего за полгода до выставки Productronica-2013. Если два года назад речь шла точности на уровне от 7 до 10 мкм, то сегодня реализована точность монтажа кристаллов 2 мкм. При этом производительность установки составляет 1000 кристаллов в час. Вертикальное расстояние между двумя корпусами в 3D-сборке не превышает 40 мкм.
Еще одна инновация Besi относится к решениям для автомобильной промышленности. Традиционно при сборке в корпус кристаллы монтируются на мягкий припой. Но в современных силовых полупроводниковых приборах, в частности, для электромобилей и гибридных автомобилей, токи и температуры растут очень значительно. Поэтому на смену традиционным технологиям монтажа пайкой идут технологии вжигания контактов. Между керамической подложкой и кристаллом формируется контакт из серебросодержащей пасты. Серебро обеспечивает большее время жизни и меньшее сопротивление. Перед нанесением пасты поверхность должна быть предварительно подготовлена. Саму пасту наносят методом трафаретной печати, затем сушат, после чего следует термообработка.
Новый процесс реализован на платформе 2200 Evo – это самая универсальная платформа для монтажа кристаллов. Важнейшие составляющие этой технологии – температура и давление. Система обеспечивает температуру от 160 до 350°С в зависимости от типа корпуса, прижимное усилие – до 10 кг. Машина может работать с самыми разными типами подложек – от стандартных материалов на основе текстолита FR4 до металлических выводных рамок, металлокерамических корпусов и многослойных керамических подложек.
Компания Tresky
Алекс Трески, вице-президент
Швейцарская компания Tresky более 30 лет производит ручные
и полуавтоматические машины для установки кристаллов на подложки и в корпуса. Машины серии Т-3000 в России фа-
ктически стали стандартом сборки кристаллов в мелкосерийных произ-
водствах и исследовательских лабо-
раториях.
Все оборудование Tresky предназначено для мелкосерийного и опытного производства, но оно позволяет делать штучную продукцию с качеством серийного. В начале 2012 года компания Tresky выпустила первую автоматическую установку монтажа кристаллов Т-6000. Сегодня мы представляем ее усовершенствованный вариант – установку T-6000L, в которой используются линейные приводы. Машина удовлетворяет всем требованиям многономенклатурного мелкосерийного производства. Она дает возможность с максимальной гибкостью реализовать все процессы монтажа кристаллов – от захвата кристаллов с пластины до их монтажа на любые подложки, в том числе – на подложки из многослойной керамики.
Рабочая зона T-6000L позволяет разместить как большие подложки (зона монтажа – 400×315 мм), так и самые разные источники кристаллов, включая пластины диаметром до 200 мм. Есть зона нагрева для эвтектической пайки, монтажа на адгезив и т.д. С помощью установки можно реализовать широчайшую гамму процессов монтажа кристаллов, в том числе методом flip chip. Не конкурируя с высокопроизводительными автоматами для крупносерийного производства по скорости монтажа, система позволяет быстро переходить с одного продукта или процесса на другой. При этом обеспечивается высокая воспроизводимость технологии и повторяемость результатов.
Мы также представляем "большого брата" системы Т-6000 – универсальную установку Т-8000. Ее основное отличие – машина способна работать с 300-мм пластинами. Увеличилась и зона монтажа – до 500×450 мм. Это потребовало конструктивных изменений, станина у Т-8000 более жесткая, в основании – гранитная плита. Возросла и точность – если Т-6000 обеспечивает точность установки 7 мкм, то Т-8000 – 5 мкм (по уровню 3σ) с прижимным усилием до 10 кг.
Отмечу, что хоть наши автоматические системы совсем новые, их уже можно увидеть в России – они успешно работают на нескольких предприятиях.
Компания Kulicke & Soffa
Торстен Шайдлер,
менеджер по продажам в Европе
Компания Kulicke & Soffa – мировой лидер в области разварки проволокой и лентой при корпусировании электронных компонентов. На выставке компания Kulicke & Soffa представляет совершенно новую платформу Orthodyne PowerFusion. Впервые она была продемонстрирована в 2013 году на выставке Semicon China. Это самая новая машина для ультразвуковой разварки толстой алюминиевой проволокой (методом клин–клин). Такая система эффективна при решении задач силовой электроники, например для создания мощных гибридных модулей. По сравнению с предшественниками, например с системой 7200HD новая установка обладает существенно большей производительностью. Она выпускается в конфигурации с одной или несколькими головками. Если раньше использовались ременные приводы, то в новой системе применены линейные двигатели.
Существенной модернизации подверглась и система технического зрения – теперь она способна распознать плохо проработанные реперные знаки, другие элементы, и тем самым увеличить выход годных. Но самая большая инновация – PowerFusion позволяет работать с проволокой диаметром от 25 до 500 мкм, – т.е. перекрывает практически весь диапазон диаметров проволоки.
PowerFusion работает только с алюминиевой проволокой. Процесс разварки медной проволокой реализован на другой машине – IConn ProCu PLUS. По сути, это наша стандартная платформа 3600, но с полностью переработанной конструкцией сварочной головки. Машина специально создана для задач силовой электроники и работы с медной или алюминиевой проволокой диаметром от 300 до 500 мкм. Также с ее помощью можно разваривать алюминиевую ленту. Сейчас мы активно работаем, чтобы адаптировать машину для разварки и медной ленты. Это необходимо для силовой электроники, в частности – для электронных компонентов, используемых в электромобилях, в мощных источниках питания.
Важно отметить, что сегодня разварка медью используется для коммутации только пассивных элементов, поскольку производители мощных полупроводниковых приборов делают алюминиевые контактные площадки. Это создает проблему, поскольку современные силовые приборы требуют именно медных межсоединений – удельное сопротивление алюминия слишком велико. Используется проволока из меди с наружной оболочкой из алюминия, чтобы обеспечить контакт с алюминиевой площадкой. Но это – промежуточное решение. Сейчас активно ведутся разработки по замене алюминиевых контактных площадок на медные. И наша компания идет впереди этого процесса – когда появятся первые кристаллы с медными контактными площадками, мы будем готовы предложить технологию их разварки.
3D-MID
Технология 3D-MID (3D molded interconnect devices, дословно – трехмерные литые монтажные основания) сегодня переживает чрезвычайно бурное развитие. Еще пару лет даже среди специалистов мало кто знал, что обозначает эта аббревиатура. А сегодня технологии трехмерного монтажа на пластиковые (и не только) детали – по сути новое и чрезвычайно перспективное направление развития печатного монтажа. Перспективное настолько, что язык не поворачивается называть 3D-MID нишевым решением. Однако едва ли не единственной компанией, которая продвигает эту технологию в России, является Остек. Об одном из вариантов реализации технологии 3D-MID нам рассказал Игорь Волков, директор направления трехмерных схем на пластиках ЗАО "НИИИТ", Группа компаний Остек.
"Технология 3D-MID – и молодая, и не очень. Исторически она зародилась в США где-то в 1982 году. Уже тогда многим были очевидны достоинства, которые сулил перенос электронных схем с плоских печатных плат на пластиковые детали, в том числе сложной формы. Многие пытались создать промышленную технологию формирования токопроводящего рисунка, используя термический перенос материала (термотрансфер). Но на этом пути встала серьезная проблема – под каждое изделие нужно было делать свой уникальный инструмент. И малейшее изменение в конструкции требовало изменения инструмента. Это было очень дорого и неудобно. Кроме того, возникла и не менее важная проблема – все шли своими путями, не было унификации. Эта разрозненность лишь усугубляла дороговизну технологий монтажа и фа-
ктически закрыла им в те годы путь на рынок.
В начале 1990-х пальму первенства в области 3D-MID подхватила Европа. Стали появляться вполне промышленные решения. И сегодня этот процесс вплотную приблизился к стадии массового освоения технологий 3D-MID. Об унификации говорить пока рано, сегодня существует не менее девяти технологий 3D-MID, которые позволяют девятью способами получить одно и то же устройство. Однако среди них уже наметились лидеры. И сегодня одна из наиболее распространенных в мире технологий 3D-MID – технология прямого лазерного структурирования (LDS – Laser Direct Structuring), созданная немецкой компанией LPKF.
Об особенностях технологии прямого лазерного структурирования и оборудовании для ее реализации рассказал менеджер по продажам в Европе подразделения лазерной резки и структурирования компании LPKF Дирк Бэкер.
"Идея технологии прямого лазерного структурирования родилась в компании в 1998 году и была запатентована. В 2001 мы продали первую LDS-установку. Это была по сути экспериментальная система, она установлена в исследовательском институте и работает до сих пор. Промышленные установки мы начали поставлять с 2004 го-
да. Однако с 2004 по 2009 год включительно мы ежегодно продавали лишь по
десять таких систем по всему миру. Затем ситуация кардинально изменилась – с 2010 по 2012 мы поставили свыше 300 систем – т.е. на порядок больше. Только к ноябрю 2013 года мы поставили 140 систем – а год еще не закончен. Все это говорит о взрывном росте интереса к 3D-MID в целом, и к технологии LDS – в частности. Об актуальности LDS свидетельствует и тот факт, что некий китайский производитель пытался украсть у нас идею оборудования и технологии, причем и не без успеха. Однако в 2012 году компания LPKF выиграла очень крупный судебный процесс в Китае, суд обязал производителя купить около 20 единиц нашего оборудования.
Идея нашего решения достаточно проста. Как и любая технология печатного монтажа, 3D-MID начинается с основы. Для массовой продукции используются стандартные автоматы для литья пластика. Особенность – в используемых материалах. Должны применяться специальные пластики, которые содержат мелкодисперсные металлоорганические частицы (специальный полимер со связанным металлом). Токопроводящий рисунок формируется посредством лазерной абляции (гравировки). В точке нагрева металлоорганические частицы активируются, т.е. под воздействием тепла в комплексе металл–полимер разрываются связи и атомы металла переходят в свободное состояние. Они служат центром кристаллизации при последующем химическом осаждении меди. Далее стандартными химическими или гальваническими методами наносятся дополнительные слои меди, никеля, при необходимости – золота, другие финишные покрытия. Электрохимическое осаждение применяют, если нужно сформировать относительно толстые слои металла, ведь при химическом осаждении традиционно их толщина составляет 5–8 мкм.
Немаловажно, что в процессе лазерной абляции в зоне нагрева формируются микрошероховатости, что существенно улучшает адгезию осажденной меди. С помощью лазерного луча мы не только формируем рисунок на поверхности, но и делаем переходные отверстия. Их стенки при этом автоматически активируются – не нужно никаких дополнительных ухищрений для металлизации.
При прототипировании основу проще всего изготовить обычными сегодня методами 3D-печати с помощью 3D-принтеров из обычных пластиков. Далее такие заготовки покрываются специальным лаком ProtoPaint LDS, разработанным LPKF. В лак добавлены активируемые лазером металлоорганические частицы. После высыхания лака изделие можно обрабатывать так же, как и детали из модифицированного пластика.
Буквально в середине 2013 года мы отработали нашу LDS-технологию для работы с металлическими заготовками. Это важно, например, для систем силовой электроники или светодиодного освещения – везде, где необходим теплоотвод. Технология аналогична лакированию – на металлическую заготовку наносится порошковое покрытие с металлорганическим наполнителем. В результате поверхность готова к активации. Покрытие достаточно толстое, поэтому активация происходит только по поверхности, контакты с металлической основой не образуются.
Для установки электронных компонентов на 3D-MID-заготовки можно использовать модернизированные установки для поверхностного монтажа. Причем в случае массового производства методы монтажа в основном аналогичны технологиям сборки обычных печатных плат, вплоть до технологий reel-to-reel.
Компания LPKF разработала технологию LDS, включая сами пластики и лаки. Однако такие материалы уже выпускает целый ряд производителей, они свободно продаются на рынке. Сама же LPKF производит только установки прямого лазерного структурирования, формирующие топологический рисунок. Так, для прототипирования мы предлагаем установку Protolaser 3D с одной лазерной головкой. Для более массовых применений создано семейство машин Fusion3D, в которых используется до четырех лазерных головок, а также робот, который вносит заготовку в зону лазерной обработки.
В качестве демонстрации возможностей технологии LDS на нашем стенде представлено уникальное изделие – модель чувствительной подушечки пальца человека. Поверхность, воспроизводящая форму подушечки пальца, покрыта сеткой сенсоров прикосновения. Электронная схема обработки и управления собрана прямо на внутренней поверхности. До сих пор создание тактильных систем для роботов было сложнейшей, практически неразрешимой задачей. Подобный узел сегодня можно изготовить только по технологии 3D-MID. Конечно, пока это не массовый продукт, но все когда-то начиналось с прототипов".
Сборочные автоматы для установки компонентов на поверхности сложной формы представили сразу несколько производителей. Так, полный цикл производства 3D-MID-изделий по технологи LDS с использованием установок LPKF был продемонстрирован на стенде швейцарской компании Essemtec. Автомат Hydra для монтажа 3D-MID эта компания представила еще на Productronica-2011. Тогда в разговоре с нами исполнительный директор Essemtec М.Цайбруннер отметил, что "трехмерные сборочные системы – один из основных трендов развития компании на ближайшее будущее" (см. Электроника: НТБ, 2012, №2, с.157–158). За два года компания Essemtec усовершенствовала эту систему. О ней нам рассказал менеджер по маркетингу и торговле компании Essemtec Флориан Шилдайн.
"Hydra – это автомат для 3D-установки компонентов. Он оснащен 5-осевым роботом для перемещения заготовки и двумя головками дозирования. Подвижный робот смонтирован на станине автомата. Он захватывает заготовку, переносит в требуемое место сборки внутри рабочей зоны и позиционирует его необходимым образом, в том числе с требуемым наклоном, так что площадка для нанесения паяльной пасты или компонентов оказывается в горизонтальной плоскости.
Для нанесения материала использованы две бесконтактные головки дозирования: одна для паяльной пасты, вторая – для адгезивов, чтобы зафиксировать компоненты в процессе пайки. Установка компонентов происходит обычным способом. Стандартные компоненты центрируются "на лету" лазерной системой, а для центрирования микросхем с мелким шагом выводов, например, в корпусах типа QFP, QFN и BGA, используется система технического зрения центрирования компании Cognex.
В ходе модернизации изменения коснулись в основном программного обеспечения. Так, стал проще интерфейс управления машиной, изменилась система управления дозаторами".
Оборудование для 3D-монтажа демонстрировала и компания Häсker Automation. О нем рассказал Уве Шульц, технический менеджер по продажам этой фирмы.
"Компания Häcker Automation базируется в Германии, у нас около 50 сотрудников, занятых разработкой и производством оборудования. Области наших компетенций – микросборка, микро- и нанодозирование, а также лазерная пайка. Особенность наших решений – это модульная архитектура. Есть базовая платформа, на которую можно установить 70 разных модулей, в зависимости от задач заказчика.
Мы позиционируем себя даже не как производители оборудования, а как поставщики решений для задач микросборки под требования заказчиков. У нас есть большой исследовательский центр, где мы в состоянии помочь заказчикам подобрать оптимальное решение под их производственные потребности: мы помогаем разработать само изделие, изготовить прототипы и воплотить их в серийный продукт.
В соответствии с нашей концепцией, мы используем единую базовую платформу VICO XTec как для работы со стандартными плоскими платами, так и для монтажа трехмерных изделий. В последнем случае базовая конфигурация включает модуль для сборки объемных изделий с лазерными паяльными головками.
Работа начинается с загрузки заготовок в машину. Они фиксируются в специальном подвижном захвате в строго определенной позиции. Точность позиционирования контролируется по реперным знакам. Для этого мы используем собственную запатентованную систему распознавания и позиционирования заготовки по всем трем осям. Головки дозирования, установки и пайки перемещаются, как в обычных 2D-системах, по трем осям. Для 3D-монтажа применяется головка со свободным ходом по вертикальной оси 150 мм. Трехмерный монтаж реализуется за счет перемещения самой заготовки – система крепления переносит ее в рабочую зону и разворачивает под нужным углом.
Монтаж компонентов начинается с нанесения на заготовку микродиспенсером паяльной пасты и адгезивов. Для высокопрецизионного дозирования мы используем систему управления с обратной связью, которая позволяет точно определять объем наносимой пасты в зависимости от текущего значения вязкости материала. Для установки не проблема нанести вещество объемом в 1 нл и обеспечивать такую точность в режиме 24-часового непрерывного производства.
После нанесения пасты следует установка различных компонентов. Здесь также проявляется универсальность нашей платформы. Компоненты могут быть любыми – от крупногабаритных электромеханических, оптических, акустических до компонентов для поверхностного монтажа и даже кристаллов. Для установки используется одна головка со сменными инструментами, точность монтажа – не хуже 10 мкм.
После установки компонентов начинается пайка. Для этого используется головка с ИК-лазером. Таким образом, весь процесс сборки может быть выполнен на одной машине. Но производительность при этом будет не слишком высокой, оценочно – на уровне 2–3 тыс. компонентов в час, в зависимости от сложности самой заготовки, числа технологических шагов и т.п. Если нужно увеличить производительность, можно использовать две такие машины, объединенные в одну линию.
Около 85% механических частей и 60% электронных блоков машин компания Häcker Automation производит самостоятельно. Например, систему дозирования паяльной пасты мы разработали и производим сами, а лазерные головки разработали совместно с компанией Dilas – немецким производителем лазерных диодов.
За последние 15 лет в мире установлено более 200 машин прецизионной сборки компании Häcker Automation. Нам было очень сложно конкурировать с производителями систем для монтажа плоских печатных плат. Сейчас компания обретает второе дыхание, поскольку появился спрос на системы именно для 3D-сборки. За последние два года мы поставили порядка десяти установок специально для 3D-MID. Точное их число назвать сложно, поскольку мы не всегда знаем, в каких целях заказчики используют наши системы".
Для массового выпуска продукции на основе 3D-MID свои решения представила компания Xenon. О них нам рассказал др. Хартмут Фрайтаг, управляющий директор компании Xenon.
"Компания Xenon уже много лет успешно решает вопросы глобальной автоматизации производств. Мы можем разрабатывать и поставлять модульные решения для автоматических линий сборки самых разных устройств – не только электронных, но и механических, электромеханических, оптико-механических и т.п. И в каждом из этих направлений у компании накоплен огромный опыт.
Для сборки 3D-MID-узлов мы предлагаем новое решение – систему Space 400 с модулем 3D-позиционирования. В предшествовавших системах мы использовали как вращающийся держатель заготовок, так и шестиосевой робот (рука-манипулятор) с видеокамерой. На манипулятор монтировалась головка, позволяющая использовать различные инструменты – вакуумные захваты для компонентов, диспенсеры для нанесения адгезивов и паяльной пасты, лазер для точечной пайки и т.п.
В новой системе Space 400 мы отказались от робота-манипулятора и применили стандартную схему перемещения головки на порталах по трем осям, с помощью линейных электродвигате-
лей. Вращается только заготовка – система крепления располагает ее под нужным углом, чтобы плоскость точки монтажа компонента оказалась перпендикулярной оси Z монтажной головки. В результате отказа от робота-манипулятора существенно повысилась скорость работы и точность позиционирования – по одной оси точность составляет 0,5 мкм, при позиционировании по всем трем осям она снижается до 20 мкм. Точность позиции контролируется по реперным знакам с помощью всего одной видеокамеры.
В системе используются две монтажные головки. Они позволяют выполнять различные операции – дозирование пасты, установка компонентов, тестирование на отрыв и т.п. Используются магазины различных захватов компонентов, диспенсеров, других инструментов. Тем самым достигнута максимальная универсальность. Причем предусмотрен постоянный контроль всех операций. Например, система дозирования автоматически тестируется во время работы. Для этого периодически диспенсер наносит пасту на тестовую площадку, и камера определяет точность дозирования. При смене иглы диспенсера лазерная система определяет ее высоту и вносит корректировки в работу системы дозирования.
О производительности системы говорить сложно – тут слишком много нюансов. Например, скорость нанесения паяльной пасты составляет до 120 точек в минуту, а монтажа – до трех компонентов в секунду. Но, конечно, главный конек нашего решения – не производительность как таковая, а универсаль-
ность и модульность. Ведь компания Xenon специализируется не столько на сборке, сколько на решениях, необходимых заказчику. Это может быть нанесение маркировок, защитных покрытий, тестирование. Мы можем разработать линию, в которой будет много модулей, и каждый выполняет какую-то отдельную операцию. Например, один модуль занимается монтажом, другой, вслед за ним, – пайкой в парогазовой фазе и т.п.
В мире пока очень мало реальных проектов по производству электронных узлов на основе 3D-MID. Мы продали всего несколько линий для такой технологии, одна из них работает на заводе компании BMW. С помощью нашего оборудования там собираются электронные схемы рукояток управления на руле мотоцикла. Однако у нас нет сомнений, что технология 3D-MID будет развиваться в различных областях".
Подводя итоги, Игорь Волков подчерк-
нул, что технологии 3D-MID для России – пусть и очень новые, но чрезвычайно перспективные. "Это – один из важнейших технологических трендов в области печатного монтажа, открывающий перед производителями конечных устройств и электронных модулей совершенно новые, недостижимые ранее возможности. Он требует самого пристального внимания со стороны специалистов, иначе мы рискуем кардинально отстать от мирового технологического сообщества и в этом направлении. Сейчас в России в стадии проработки находятся несколько проектов по реализации 3D-MID. Надеюсь, они воплотятся в жизнь, и число подобных проектов будет расти в соответствии с резким ростом интереса к 3D-MID во всем мире, который мы наблюдаемым сегодня". ●
Без преувеличения грандиозные масштабы выставки не позволяют, к сожалению, описать все представленные там решения и технологии. Потому мы ограничимся рассказом лишь о некоторых новинках в области оборудования, материалов и технологий, которые представили на Productronica 2013 наиболее авторитетные производители монтажно-сборочного оборудования. Но начнем мы с организации, хоть и не производящей оборудование или материалы, но играющей роль в электронной индустрии, переоценить которую невозможно.
Ассоциация IPC
Джек Кроуфорд,
директор по сертификации
Ассоциация IPC постоянно работает над совершенствованием существующих стандартов и разработкой новых. Из наиболее интересных изменений, произошедших в последние годы, стоит отметить объединение стандартов IPC-SC-60, IPC-SA-61 и IPC-AC-62 в новый, дополненный – IPС-CH-65B Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies ("Руководство по отмывке печатных плат и электронных сборок"). Появились новые стандарты: IPC-1601 Printed Board Handling and Storage Guidelines, в котором описаны методы упаковки и хранения печатных плат, вопросы накопления влаги и т.д., и IPC-5703 Cleanliness Guidelines for Printed Board Fabricators, содержащий рекомендации по соблюдению чистоты печатных плат при производстве. Вышла новая редакция очень важного для электронной промышлености стандарта J-STD-002 Solderability Tests for Component Leads, Terminations, Lugs, Terminals and Wires, определяющего методики испытания паяемости выводов компонентов, контактов и проводов. Также был дополнен новыми видами припоев, в том числе бессвинцовыми, стандарт J-STD-006 Requirements for Electronic Grade Solder Alloys and Fluxed and Non-Fluxed Solid Solders for Electronic Soldering Applications ("Требования к припойным сплавам для электроники и твердым припоям с флюсом и без флюса для применения при пайке электроники"). Этот стандарт уже переведен на русский язык. Еще один новый стандарт – IPC-9641 High Temperature Printed Board Flatness Guideline, это руководство по испытаниям печатных плат на коробление из-за воздействия повышенных температур бессвинцовых технологий.
Также надо упомянуть первый стандарт IPC, полностью разработанный в Европе, – IPC-7527 Requirements for Solder Paste Printing. Это руководство со множеством цветных иллюстраций по контролю качества нанесения паяльной пасты – учитываются размер, толщина отпечатка, его профиль и т.д.
Осенью 2013 г. было обновлено руководство по нанесению конформных покрытий IPC-HDBK-830. Нанесение конформных покрытий на собранные печатные узлы – довольно трудоемкий и ответственный процесс, требующий чистоты платы, качественных материалов и т.д. Из-за этих сложностей многие предприятия отказывались от его применения. Но в последние годы повсеместно применяются бессвинцовые припои, плотность компонентов на платах растет. Как следствие, повышается риск появления оловяных "усов" и медных дендритов, которые могут привести к коротким замыканиям. Предотвратить возникновение дефектов поможет правильно нанесенное защитное покрытие. В руководстве IPC-HDBK-830 содержится важная информация о технологиях нанесения покрытий, выборе материалов и т.д.
Качество изделия определяется не только правильным монтажом и испытаниями, но и аккуратной сборкой и красивым корпусом. Новый стандарт IPC-A-630 Acceptability Standard for Manufacture, Inspection and Testing of Electronic Enclosures описывает критерии качества корпусов электронных изделий.
И, наконец, стоит сказать несколько слов о стандартах для самых новых, развивающихся отраслей мировой электронной промышленности. Стандарты появляются с некоторой задержкой, так как нужна некая "критическая масса" предприятий, работающих в этой области. Недавно был опубликован стандарт IPC-2291 Design guideline for the printed electronic – руководство по разработке устройств печатной электроники. В этой области сегодня работает достаточно много предприятий из разных стран, совместно с которыми и был разработан этот стандарт. Что касается других новых областей, например, трехмерных схем на пластиках и т.д., то сейчас мы не готовы начать разработку стандартов для них, но ведем активные обсуждения того, какие именно стандарты необходимы. С увеличением числа предприятий, работающих в этих областях, появится и база для разработки стандартов.
Девид Бергман, вице-президент
по международным связям
Ассоциация IPC также уделяет внимание проблеме так называемых "конфликтных" минералов – касситерита (оловянной руды), вольфрамита, колтана (руды тантала и ниобия) и золота, которые добываются в демократической республике Конго и некоторых других районах Африки, где ведутся военные действия и нарушаются права рабочих, добывающих эти материалы. Конгресс США издал закон, согласно которому поставщики материалов должны уведомлять заказчиков об их происхождении. IPC работает над руководствами, которые помогут правильно определить происхождение минералов. Имея достоверную информацию о "конфликтных" минералах, заказчик должен сам решить, приобретать их или искать другого поставщика.
В заключение хотелось бы сказать о том, что главная цель нашего присутствия здесь – это демонстрация работы стандартов IPC на практике. Впервые на выставке Productronica мы провели соревнование по ручной пайке с призовым фондом 900 евро и главным призом – паяльной станцией JBC Tools. За 45 минут участники соревнования должны были собрать электронное изделие, качество их работы оценивалось квалифицированными судьями в соответствии со стандартом IPC-A-610. Такие соревнования всегда имеют очень большой успех, поэтому мы и далее будем проводить их по всему миру.
Сборка электронных узлов
Компания ASM Assembly System
Дмитрий Власов, начальник отдела
оборудования компании "ДИАЛ-РЭМ"
Брэнд ASM до сих пор не был известен на рынке сборочного оборудования электроники. Поэтому расскажу немного о его истории. В 1948 году в городе Брушаль (Германия) была основана фабрика ZWM, выпускающая различные инструменты и металлообрабатывающие станки. В 1966 году фабрика становится подразделением Siemens, переименовывается в WMW, но не меняет специализацию. В 1984 году предприятие начинает заниматься системами для автоматизации производства, разрабатывает и выпускает на рынок первый монтажный автомат компонентов MS-72 с производительностью 4000 комп./час и точностью установки 75 мкм, который сразу стал "хитом" на рынке оборудования. С 1992 года компания начала выпускать оборудование под брендом Siplace, каждый год модернизируя существующие автоматы и разрабатывая новые, став в итоге мировым лидером в области производства монтажного оборудования. В 2001 компания получает название Siemens Dematic AG, несколько лет спустя она входит в подразделение Siemens Automation & Drives (A & D). Филиал производства открывается в Сингапуре, и в начале 2011 года Siplace входит в концерн ASMPT Group, получив название ASM Assembly System.
Такая смена бренда не могла не вызвать некоторые негативные эмоции. Многие российские заказчики, которые использовали оборудование Siplace на своих предприятиях, опасались, что теперь эта торговая марка станет азиатской. Но на самом деле ничего не изменилось – автоматические установщики компонентов Siplace под брэндом ASM производятся, как и ранее, в Мюнхене (Германия), и опасаться смены "гражданства" этого оборудования причин нет. Смену бренда в Мюнхене прокомментировали очень кратко и по-немецки лаконично: за этим стояли исключительно коммерческие интересы компании Siemens, которая не могла выйти на азиатский рынок из-за жесткой конкуренции с "местными" японскими производителями. Поэтому европейской компании пришлось искать партнера в Азии, и им стала фирма ASM Assembly System. Эта сделка готовилась в секрете в течение нескольких лет. И сразу после слияния двух компаний на азиатский рынок было поставлено более 400 машин Siplace под брендом ASM.
Сегодня на платформе Siplace производятся три серии установщиков – Siplace Di, Siplace X, и Siplace SX, каждая серия представлена несколькими вариантами. За последний год было реализовано несколько новых решений на базе серии SX. Особенность этих машин – сменные порталы и новые более скоростные револьверные установочные головки. Заказчик может купить машину класса SX-1 с одним порталом и одной головкой. Если же потребуется увеличить производительность, он может купить или арендовать второй (дополнительный) портал и установить его в машину, превратив ее в SX-2. В зависимости от задач заказчика, портал может комплектоваться разными типами установочных головок. Таким образом, в обоих классах машин можно подобрать нужное решение по производительности и гибкости. В отличие от предыдущих моделей, новые головки работают почти в два раза быстрее: старая 12-насадочная головка имела производительность 12 200 комп./ч (IPC), а новая, получившая название Multistar, работает со скоростью 23 000 комп./ч.
Гибридный установщик XS4i создан на базе типов X и SX. Он оснащен головками серии SX, но имеет несменные порталы. Это скоростной, производительный "чип-шутер" с прогнозируемой (возможной при максимальной оптимизации работы) производительностью 175 000 комп./ч. Реальная же производительность будет чуть меньше – 150 000 комп./ч, а измеренная по стандарту IPC – 125 000 комп./ч.
Компания ASM Assembly System планирует расширять ассортимент продукции. В конце 2013 года она за-
явила о создании собственных систем автоматической оптической инспекции (АОИ) которые будут представлены осенью 2014 года.
Компания Rehm
Компания Rehm – крупнейший в Европе производитель конвейерных печей конвекционного оплавления, вакуумных печей, систем пайки в парофазной среде, сушки, обжига и другого оборудования связанного с высокой температурой.
Компания активно сотрудничает в этой области с крупнейшими научными учреждениями Европы и Германии, по-
этому любое техническое решение Rehm обосновано и единственно правильно на рынке электроники. Сегодня Rehm предлагает своим заказчикам классические печи оплавления в воздушной и азотной среде, печи для сушки, вакуумные печи и системы парофазной пайки.
Одна из показанных на выставке новинок – машина селективного нанесения влагозащитных материалов Protecto, работающая в составе линии. Системы контроля дозирования и температуры материала обеспечивают качественное нанесение покрытия независимо от скорости работы и внешних условий. Автомат позволяет наносить до четырех материалов одновременно и оснащен встроенной станцией очистки насадок.
Компания Rehm – один из ведущих разработчиков систем парофазной пайки. Эта технология известна достаточно давно, но по ряду характеристик она проигрывает хорошо зарекомендовавшей себя и отработанной конвекционной пайке. Однако парофазная пайка оказалась востребована в определенных отраслях промышленности, в первую очередь – на оборонных предприятиях. Массивные платы с металлическим основанием (порой масса таких изделий может достигать 15 кг!) с нестандартной элементной базой и высокой плотностью размещения компонентов весьма сложно качественно пропаять в конвекционной печи. Поэтому компания Rehm предлагает альтернативу традиционным системам пайки – линейные и автономные парофазные печи оплавления серии Condenso. Сами по себе эти печи уже известны давно и популярны в Европе, но в последние годы они подверглись существенным доработкам. Особенность этих печей – экономия рабочей жидкости за счет применения специальных систем циркуляции и фильтрации. Компания Rehm уделяет очень серьезное внимание экономии расходных материалов, и это снижает стоимость владения оборудованием. Наличие вакуумной камеры с давлением 2 мбар для удаления пустот из паяльного материала гарантирует высокое качество оплавления.
Также традиционно были представлены конвекционные печи оплавления Vision. Самая старшая в линейке печей Rehm модель XP имеет сложные встроенные и внешние системы очистки, много внимания уделено минимизации утечек азота за счет специальных конструкторских решений компании. Их отличительная особенность – снижение энергопотребления при выходе на рабочий режим. Эта технология также была реализованна совместно с научными учреждениями Германии. В общем, одна из отличительных черт оборудования Rehm, которая зачастую становится решающим для заказчика аргументом, – это экономия материалов и ресурсов и стремление максимально удешевить стоимость владения.
Компания "ДИАЛ Электролюкс"
Александр Гриневич,
генеральный директор
Наша компания уже четвертый раз принимает участие в зарубежной выставке. Руководствуясь опытом прошлых выставок, мы решили не везти в Мюнхен все свое оборудование, а ограничиться лишь тем, что отличается от стандартных решений и чем мы можем заинтересовать местный рынок. Главная наша новинка – обновленное программное обеспечение трафаретного принтера Buran B-100, в первую очередь – пользовательский интерфейс. Мы старались сделать его максимально простым и интуитивно понятным, взяв за основу привычный многим интерфейс смартфонов с иконками и страницами, которые можно перелистывать движением пальца. В результате работа с принтером стала интуитивной, так как экранные кнопки имеют понятные графические обозначения, а чувствительный к касанию экран позволяет быстро и просто вводить данные для программирования принтера.
При разработке нашего оборудования мы всегда руководствуемся просьбами и пожеланиями наших заказчиков. Иногда они подсказывают нам идеи, до которых мы не додумались бы сами. Например, для многих оказалась полезной возможность разграничения прав пользователей принтера – кому-то разрешено только запускать печать, кому-то открыты настройки процесса, а кто-то будет иметь полный доступ к системе, в том числе и к сервисному меню. В новой версии ПО мы реализовали и эту функцию.
Нужно отметить, что ПО для нашего оборудования мы пишем сами, не обращаясь к сторонним разработчикам. Это важно, так как мы знаем, что нам нужно сейчас и что может понадобиться потом. Наше ПО – гибкое, оно легко изменяется и подгоняется под конкретную конфигурацию принтера и под задачи клиента.
Что касается аппаратной части – принтер Buran получил диспенсер для нанесения клея или пасты без трафарета. Эта возможность становится стандартной для многих производителей принтеров, и мы решили не отставать от рынка. Очистка трафарета теперь выполняется с вибрацией, это еще одна новинка рынка. Особенность, которая отличает наш принтер от оборудования конкурентов, – возможность движения ракеля по продольной оси (полезно для длинных плат) и по диагонали (применяется для плат с неортогональным расположением контактных площадок).
Если сравнивать наше оборудование с продукцией конкурентов, я могу честно сказать: и то, и другое работает быстро и хорошо и имеет свои собственные уникальные функции. Но наше оборудование значительно дешевле, при этом мы обеспечиваем качественный, доступный сервис, так как находимся рядом с российскими заказчиками. К сожалению, выходя на зарубежный рынок (а он открывает для нас колоссальные возможности, так как в разы больше российского), мы столкнулись с недоверием к российской продукции. Сам факт, что в России могут производить что-то высокотехнологичное, был откровением для некоторых посетителей нашего стенда. И по понятным причинам никто не желает сразу покупать оборудование за полную цену, не опробовав его в работе. Мы стараемся идти навстречу потенциальным клиентам, приучая их к мысли, что оборудование из России может быть качественным, и планируем открыть европейский офис.
Компания Autotronik-SMT
Бернхард Баумгартнер, генеральный директор
Традиционно с само-
го начала своей деятельности компания Autotronik предлагала гибкие и точные автоматы малой и средней производительности. Одно из новых решений – автомат для установки светодиодов LD812V4. Эта машина может работать с платами длиной до 1200 мм в базовой комплектации, есть возможность увеличения максимальной длины до 1800 мм. Этот автомат предназначен в первую очередь для сборки светодиодных панелей, поэтому для уменьшения его стоимости и увеличения производительности (как бы противоречиво это ни звучало) разработчики применили наиболее выигрышную кинематическую схему: в процессе монтажа плата движется по конвейеру, а четыре монтажные головки перемешаются перпендикулярно движению платы (по оси Y). Для того чтобы светодиоды не прилипали к насадкам, применяются специальные носики из тефлона, а для большей надежности после установки светодиода на плату срабатывает механизм обратной подачи воздуха, который выдувает светодиод из носика. Автомат LD812V4 – самый быстрый в своем ценовом классе. Важно, что светодиодные решения неуклонно дешевеют, поэтому производить их на дорогих машинах становится невыгодно.
Еще один автомат, интересный как для учебных заведений и лабораторий, так и для малых производств, которые не могут позволить себе дорогое оборудование, – небольшой установщик компонентов BS281 начального уровня с производительностью 3000 комп./ч. В нем сочетаются гибкость, универсальность и все остальные технические решения Autotronik, которые делают оборудование этой компании столь популярным; при этом автомат остается недорогим для своего класса. Приобретя такую машину, заказчик может запускать свое первое производство, ограничившись очень небольшими инвестициями.
Наконец, третья новинка Autotronik – автомат BA388V2/4 с двух- или четырехшпиндельной головкой соответственно. Создав этот автомат, компания Autotronik вышла в новый для нее класс более производительных машин. С четырех-, а в перспективе – шестишпиндельной головкой эта машина превратится в автомат среднего класса. Длинная база позволяет устанавливать в автомат до 256 питателей, что экономит время при переходе с одного изделия на другое, а также работать с платами длиной до 1200 мм.
BA388V также оснащен новым автоматическим паллетным питателем для компонентов и интегральных схем в лотках. Возможность загружать большое число лотков с микросхемами востребована в основном в машинах среднего класса, по-
этому для компании это стало еще одним нововведением.
Мы надеемся, что новинки оборудования Autotronik будут востребованы в России. Среди стран Восточной Европы российский рынок – основной для европейских производителей оборудования.
Группа компаний Europlacer
Антон Гаранин, технический директор ООО "Новые технологии"
С 1991 года французская компания
Europlacer входит в группу компаний Blakell Europlacer, к которой позже присоединился и производитель трафаретных принтеров Speedprint. Поэтому на выставочном стенде Europlacer помимо автоматических установщиков этой компании была представлена и продукция Speedprint – трафаретные принтеры моделей SP210avi и SP710avi.
Оба этих автомата оснащены системой инспекции качества нанесения пасты, системами очистки и протирки трафарета. Линейные приводы стали точней, долговечней и реже требуют технического обслуживания. Можно сказать, что основное достоинство этих машин – простота, причем под ней имеется в виду не столько устройство автомата (хотя оно действительно несложное), сколько простота работы с ним. Машина интеллектуально подсказывает оператору, что нужно делать, выводя сообщения на мониторе. Переналадка с одного изделия на другое занимает порядка десяти минут и не требует серьезных усилий со стороны оператора. Поэтому для работы с этим принтером не нужно иметь высокой квалификации.
Разница между моделями заключается в размерах трафаретов: модель SP210avi работает только с 23-дюймовыми трафаретами, а SP710avi – и с 23-, и с 29-дюймовыми. Отличительная особенность принтера Speedprint SP710avi – возможность установки на систему перемещения ракеля головки – дозатора паяльной пасты и клея. С его помощью можно дополнительно наносить паяльную пасту без применения трафарета либо дозировать клей для крепления тяжелых компонентов; при этом отпадает необходимость в использовании для этого отдельного автомата. Дозатор имеет иглу с нагревом, в него устанавливаются стандартные картриджи с пастой и клеем. В целом могу сказать, что это очень хорошие машины – функциональные, надежные и эстетичные.
Установочные автоматы Europlacer производятся на фабрике во Франции. В 1990 году компания разработала и впервые применила в своей продукции интеллектуальные питатели; сейчас же это – стандарт для всех производителей монтажного оборудования. Концепция Europlacer, получившая название Integrated Intelligence ("Интегрированная интеллектуальность") и объ-
единяющая автомат и питатели в единое целое, постоянно развивается и совершенствуется. Автоматы Europlacer – не скоростные "чип-шутеры", но универсальные мультифункциональные установки, которые обеспечивают максимально возможную гибкость и удобство в работе.
Компания непрерывно совершенствует свою продукцию. В этом году автомат iineo, cтарший в линейке Europlacer, улучшил функциональность дополнительных модулей – системы дозирования и электрического тестирования. Проверка компонентов может проводиться постоянно либо выборочно – несколько первых, через один и т.д., позволяя отсекать контрафактные компоненты, предотвращать ошибки оператора и по требованию заказчика автоматически создавать отчеты о проверке всех компонентов изделия. Модуль электрического тестирования имеет сертификат соответствия Госреестра РФ, по-
этому его можно применять при сборке ответственной электроники на российских предприятиях.
Кроме своей основной функции – установки компонентов – автомат iineo теперь позволяет выполнять "реболлинг" – замену шариковых выводов микросхем в корпусах BGA. Часто производители электроники сталкиваются с проблемой отсутствия на рынке необходимых компонентов со свинцовосодержащими выводами. С помощью автомата iineo можно заменять шариковые выводы микросхем и даже устанавливать два шарика один на другой, автоматически выполняя флюсование. Шарики могут подаваться из коробки или вибрационного питателя; головка автомата следит за моментом касания и самостоятельно определяет высоту компонентов, благодаря этому и достигается такая точность и аккуратность установки шариковых выводов.
Еще одна новинка этого года – автомат-установщик iico с довольно необычной историей происхождения. В 1990-х годах среди европейских производителей электроники были популярны автоматы Europlacer серий EP600 и Progress 6. Некоторые из них работают на предприятиях и сейчас, полностью оправдывая репутацию надежных машин. Компания Europlacer очень любит своих "детищ", поэтому она выкупает у предприятий ненужные им старые автоматы и на базе их крайне прочных станин изготавливает новые установщики iico. Такой подход, конечно, сказывается на стоимости автоматов. Эти машины дешевле своих "старших братьев" и обладают более скромными, но, тем не менее, неплохими характеристиками. Автоматы iico имеют одну револьверную головку с восемью захватами, как и у iineo, и две камеры. От флагманов их отличают шарико-винтовые приводы (против магнитных линейных) и обыкновенные энкодеры (против энкодеров с линейной шкалой в iineo). Этим автоматам также требуется внешний компрессор, тогда как в старших моделях он встроенный.
Автомат позволяет загружать до 198 8-мм питателей, также возможна загрузка компонентов в лентах, тубах и паллетах. Паллеты устанавливаются вручную, в базовой комплектации всего можно установить до 10 паллет, дополнительно – до 33. Автомат работает с компонентами от типоразмера 0201 до 50×50 мм при максимальной скорости до 9100 комп./ч.
Новые, миниатюрные питатели системы ii-Feed могут программиро-
ваться с помощью распознавания штрих-кодов, исключая ошибки при их загрузке. В питателе хранится вся информация о компонентах, поэтому их можно ставить в любую позицию – автомат сам определит, где находятся нужные компоненты.
Автоматы iico – самодостаточные, они имеют все, что нужно. Важно отметить, что они занимают немного места. Это отличное начало для среднесерийного предприятия и хороший выбор для тех, кому нужна гибкость, надежность, репутация производителя и при этом – относительно невысокая стоимость. Можно сказать, что эта машина – подготовка производства к следующим, более серьезным установщикам Europlacer.
Компания Hitachi
Даниил Митичев, директор по маркетингу компании
"Новые Технологии"
В этом году на выставке Productronica компания Hitachi представила усовершенствованные автоматы Sigma G5S. Эти автоматы немного быстрее своих предшественников Sigma G5, работают с бóльшим диапазоном компонентов и имеют некоторые дополнительные возможности. Например, они позволяют устанавливать не только SMD-компоненты, но и некоторые выводные, такие как реле, разъемы, мощные транзисторы и прочие компоненты, которые загружаются из пеналов. После установки компонентов в плату автомат загибает выводы компонентов с обратной стороны, фиксируя их.
Обновленные автоматы также могут работать со светодиодами по совершенно новому принципу: дополнительно может быть установлена камера с подсветкой голубого и красного цветов, с помощью которой светодиод перед взятием из питателя просвечивается сквозь его линзу для определения точного расположения кристалла. Точная установка светодиодов по их кристаллу иногда необходима для улучшения качественных характеристик готовых изделий.
Питатели для компонентов, упакованных в пеналы ("стики"), получили новую автоматическую функцию смены пеналов для компонентов. Из-
вестно, что замена пеналов – большая проблема для скоростных установщиков, так как компоненты в них очень быстро заканчиваются. В новый питатель можно зарядить 5–10 пеналов, которые будут автоматически меняться по мере их опустошения. Оператору нужно лишь забирать пустые пеналы из специального контейнера и заряжать в магазин питателя новые, не останавливая машину. Эта функция предназначена в первую очередь для производителей автомобильной электроники, так как там требуется устанавливать много реле, разъемов и прочих компонентов такого рода.
Также Hitachi впервые в Мюнхене представила высокоскоростной автомат ("чип-шутер") Sigma F8 для сборки крупносерийной бытовой электроники – мобильных телефонов, планшетов, персональных гаджетов и т.д. Этот автомат работает с небольшими компонентами, устанавливая их со скоростью до 160 000 комп./ч. Автомат имеет четыре портала с револьверными головками по 15 захватов и два конвейера. При этом ширина машины всего 1450 мм.
Компания Mirae
Алексей Василенко, заместитель генерального директора компании "ЛионТех"
Компания Mirae по-
казала новую для Европы серию автоматов-установщиков MR. На первый взгляд, внешне эти автоматы мало отличаются от своих предшественников, однако на самом деле изменениям подверглись почти все важные узлы. Автоматы серии MR получили совершенно новую архитектуру. Произведенная в Швейцарии установочная голова работает с новыми камерами высокого разрешения с большим полем обзора. Вкупе с новой конфигурацией захватов это повысило точность и расширило диапазон устанавливаемых компонентов. Теперь "чип-шутер" MR-40L с производительностью до 42 000 комп./ч (по IPC-9850) может устанавливать и крупные компоненты размерами до 50×50 мм или 90×30 мм и высотой до 11 мм с точностью, практически равной прецизионным моделям. В свою очередь, прецизионный же установщик MR-40LP позволяет работать с более крупными компонентами высотой до 25 мм с более высокой производительностью и точностью до ±0,025 мм. В новой серии MR применены новые более мощные линейные приводы, новые базы для смены насадок, новая система быстросъемных баз питателей, лазерный датчик контроля высоты компонентов и копланарности платы, лазерный сенсор контроля наличия компонента на захвате – и это еще не все. Автоматы MR получили также новые, более точные питатели Ex-Feeder, которые работают в шесть-семь раз быстрее предыдущих моделей.
Переработке подверглось и программное обеспечение автоматов, в частности, изменена система оптимизации установки компонентов. В результате при работе с платами производительность автоматов увеличилась в несколько раз.
Иными словами, новые установщики Mirae серии MR стали быстрее, надежнее и универсальнее своих предшественников.
Компания MYDATA automation
Геннадий Мартынов, руководитель научно-технологической службы компании "Диполь"
На выставке было показаны несколько автоматов новой серии MY-200, в том числе и самый производительный – MYDATA MY-200HX. Два главных усовершенствования, которые отличают автоматы серии MY200 от своих предшественников, – это улучшенная камера для распознавания компонентов "на лету" и новая высокоточная и высокоскоростная монтажная головка.
Новая камера LineScan Vision System 3 оснащена усовершенствованным модулем подсветки компонентов, сопоставимым по возможностям с модулями подсветки высокоточных камер. Наряду с возможностью съемки со скоростью до 50 000 кадров в секунду, новая камера позволяет получать более контрастное изображение с минимумом темных областей на снимке. Это позволяет точнее распознавать компоненты и снизить количество ошибок оптической системы.
Новая скоростная установочная головка Hydra 4 стала еще более точной и быстрой. Помимо изменений в конструкции, уменьшающих износ трубок с течением времени (были заменены система подшипников и тип смазки), эта головка способна контролировать поворот каждого захвата по отдельности – в отличие от предыдущих моделей головок Hydra, где устанавливался лишь один датчик поворота для всех захватов. Все эти усовершенствования сделали головку более быстрой и точной и расширили диапазон монтируемых компонентов.
Ранее головки автоматов MYDATA применялись для разных задач: Mydas – для высокоточной установки компонентов самой широкой номенклатуры с возможностью проведения электрического теста (диапазон монтируемых автоматами компонентов указывается исходя из возможностей именно этой головки), а Hydra – для скоростной установки меньшего диапазона компонентов (как правило, чип-компоненты, транзисторы и диоды в корпусах SOT23, Melf, а также небольшие микросхемы). Новая головка Hydra четвертого поколения по точности и повторяемости приближается к высокоточной Mydas (повторяемость до 30 мкм при 3σ, точность до 50 мкм при коэффициенте реализуемости процесса Cpk = 1,33) и работает с большим диапазоном компонентов – от типоразмера 01005.
Скоростной установщик MY-200HX позволяет устанавливать компоненты высотой до 2,54 мм – это плата за скорость 50 000 комп./ч. Другие автоматы серии (DX, SX, LX) позволяют работать с компонентами высотой до 22 мм с несколько меньшей скоростью (DX – до 40 000 комп./ч).
Также продолжает совершенствоваться программное обеспечение автоматов. Собственный формат внутренней базы данных, в которой хранится информация о загруженных в автомат компонентах и корпусах, меняется на PostgreSQL. Это шаг на пути к интеграции монтажных автоматов, каплеструйных принтеров MYDATA, систем идентификации и автоматизированного хранения компонентов, входного контроля и т.д.
Компания Fritsch
Маркус Фрич,
генеральный директор
Мы привезли на выставку две новинки. Первая – модульный автоматический установщик placeALL 700. Он предназначен для сборки средних серий изделий высокой сложности, в том числе с нестандартной элементной базой – это может быть продукция военного назначения, медицинская электроника и т.д. Производительность автомата – 14 000 комп./ч, он оснащен четырьмя установочными головками и позволяет использовать до 208 8-мм питателей. Автомат может работать как в составе сборочной линии, так и отдельно, причем дооснащать его можно прямо на территории заказчика.
Питатели, которыми комплектуется автомат placeALL 700, – интеллектуальные. Несмотря на то что интеллектуальные питатели сейчас стали стандартом для производителей сборочного оборудования, далеко не все они обладают настоящей интеллектуальностью. Наши питатели полностью интеллектуальные. Например, во время работы автомата питатели можно вынимать и устанавливать в любые позиции – автомат, не прекращая работы, подстроится под их новые положения.
Вторая представленная новинка – автомат дозирования dispenceALL 420. Это второе поколение наших автоматов дозирования, отличающееся от
своих двухголовочных предшественников четырьмя дозирующими головками. На каждую головку могут быть установлены насадки для различных материалов – паяльной пасты, клея, компаундов, а также масла и прочих жидкостей. Система приводов головок и система технического зрения автомата обеспечивают точность дозирования 30 мкм.
Компания Panasonic
Тимофей Непомнящий,
региональный менеджер
В 2013 году компания Рanasonic представила новый автоматический установщик компонентов AM-100. Этот автомат – решение "все в одном" для среднесерийных производств с широкой номенклатурой, которым требуется высокая скорость сборки. АМ-100 устанавливает компоненты от типоразмера 01005 до 14×14 мм при скорости до 35 800 комп./ч. Максимальный размер компонентов, с которыми может работать автомат, – 120×90 мм, высота – 28 мм. Здесь применяются 8-мм питатели Slim Feeder толщиной 10 мм, в слот шириной 21 мм помещаются два таких питателя. Таким образом, всего можно установить до 160 катушек с компонентами – по 40 двойных питателей с каждой стороны. Столы для питателей могут быть как фиксированными, так и в виде тележек, в этом случае питатели можно заменять сразу по 20 штук. Компоненты в лотках могут загружаться либо из ручных податчиков, которые устанавливаются на фиксированный стол, либо из автоматических – один или два таких податчика могут быть установлены с за-
дней стороны автомата.
Конвейер машины разделен на три части, благодаря этому не теряется время при транспортировке плат: пока одна плата монтируется, другая загружается в установку и ожидает своей очереди, а третья выгружается в следующий автомат сборочной линии.
AM-100 автоматически меняет установочные насадки. При этом каждый захват имеет собственный штрих–код, по которому машина может найти нужный, и нет необходимости располагать захваты в магазине в строго определенном порядке.
Также этот автомат с помошью специального захвата может автоматически устанавливать поддерживающие плату штыри. Дополнительно AM-100 может комплектоваться датчиками измерения кривизны платы, толщины компонентов и прочими доступными для hi-end-автоматов Panasonic дополнениями.
Еще одна новинка – трафаретный принтер SPG. Его особенность – выполнение протирки трафарета после каждого нанесения пасты, при этом полный цикл работы с одной платой, включая протирку, занимает всего 15 с. В большинстве трафаретных принтеров протирка выполняется после каждого десятого нанесения пасты. С каждым новым циклом из-за загрязнения трафарета форма отпечатка и площадь покрытия меняются, к десятому отпечатку эта разница становится существенной. Если же протирать трафарет после каждого нанесения, как происходит при работе принтера SPG, форма и объем отпечатков пасты всегда остаются такими, какими они должны быть.
Печатная головка принтера Uniflow оснащена, кроме моторизованного привода поднятия-опускания, системой пневматического дожима с обратной связью. Платы никогда не бывают идеально ровными; головка принтера SPG при нанесении пасты повторяет неровности платы и трафарета. При печати контролируется объем валика пасты: если его толщина недостаточна, паста автоматически добавляется на трафарет. При зарядке пасты в автомат можно установить ее прямо в банке, не перекладывая в специальные картриджи.
Оборудование Panasonic работает под управлением одних и тех же программных оболочек, поэтому для программирования всех автоматов достаточно одного рабочего места. Интерфейсы управления также унифицированы, дружественны и удобны в работе.
Корпорация Yamaha Motor IM
Евгений Матов, генеральный директор компании "Ассемрус"
Продукция под брендом Yamaha известна во всем мире – будь то музыкальные инструменты, мотоциклы или лодочные моторы. Но как компания, производящая оборудование для электронной промышленности, в Европе она впервые была представлена на предыдущей выставке Productronica в 2011 году. Это было относительно скромное мероприятие, так как официально она начала работать в Европе с 1 января 2012 года. Поэтому главная новость сегодня – это то, что Yamaha предстает на выставке Productronica как полноценный, самодостаточный производитель сборочного оборудования, один из крупнейших в мире, и показывает всю линейку своей продукции.
Не секрет, что до 2011 года некоторые установщики компонентов Yamaha продавались под брендом Assembleon в различных регионах мира. Поэтому многие экземпляры этого оборудования покажутся европейским заказчикам уже знакомыми. В этот раз Yamaha представила новинку не только для Европы, но и для сегмента промышленности, – модульную платформу для сверхмассового серийного производства YSM40, получившую имя Z:TA. До недавних пор Yamaha была известна как производитель среднесерийных установщиков законченного (не модульного) типа. С выпуском новейшей платформы Z:TA компания вышла в сегмент рынка, ранее не представленный в продуктовой линейке Yamaha. Тем не менее, именно на этот продукт Yamaha делает ставку в мировом масштабе, предлагая его таким ведущим производителям массовой электроники, как Foxconn, Samsung и т.д. При этом классическая серия автоматов YS по-прежнему занимает лидирующие позиции в сегменте серийных производств технически сложной и ответственной электроники.
Модульность в случае с серией YSM40 означает гибкость и производительность. Каждый модуль YSM40 можно сконфигурировать под собственные нужды: это может быть и скоростной "чип-шутер" с производительностью 100 000 комп./ч, и универсальный установщик, и высокоточный. Классическая идеология модульных машин осталась прежней – конфигурацию можно менять на своей территории, заменяя головки, системы подачи компонентов и т.д. Модуль может быть двух- и четырехпортальным, оснащенным головками трех типов: скоростной, средней производительности и точной для установки крупных компонентов. Захваты располагаются в форме звезды – такое необычное решение сочетает преимущества рядных и револьверных головок. Скоростная головка обеспечивает точность установки 50 мкм, а точная – 30 мкм по паспорту, реально же можно откалибровать ее до 20 мкм.
Площадь, занимаемая одним модулем, – всего 2 м2. Для того чтобы получить максимальное на единицу площади количество питателей, машину сделали двухсторонней, всего в нее можно загрузить до 92 питателей. Для этой платформы были разработаны питатели серии ZS, которые быстрее своих предшественников для платформ YS на 30%. Эти питатели обладают всеми возможными для таких устройств функциями – быстрая смена "на лету", индексация компонентов, интеллектуальные функции и т.д.
Еще одна новинка, которая, безусловно, заинтересует европейских заказчиков, – конвейерная комбинированная система рентгеновской и оптической инспекции YSiX. Она предназначена в первую очередь для производителей современной автомобильной электроники, так как позволяет инспектировать на высокой скорости изделия, визуальный контроль которых невозможен или затруднен, например, из-за заливки. Обе системы инспекции – рентгеновская и визуальная – совмещены как одно целое и работают в полностью автоматическом режиме. С помощью рентгена можно в спорных ситуациях подтверждать или опровергать результаты оптической инспекции; он также позволяет получать объемное изображение изделия путем послойной съемки (ламинография). В автомате YSiX также имеется лазерный датчик высоты, с помощью которого выполняется проверка копланарности корпусов BGA, обнаружение поднятых выводов микросхем и т.д. Проверка одной платы занимает всего 10 с.
И, наконец, стоит обратить внимание на автомат дозирования YSD. Компания Yamaha одной из первых в мире начала производить такие системы. Автомат YSD сам по себе не нов, но был модифицирован и стал более точным и быстрым. Этот автомат также рассчитан на массовое производство. В зависимости от поставленной задачи в автомат устанавливают одну, две или три дозирующие головки, которые могут наносить клей, паяльную пасту и любые другие материалы и работают синхронно или асинхронно. Его производительность – порядка 50 000 точек в час. Очень важно отметить, что компания Yamaha – единственный производитель сборочного оборудования, предлагающий законченные решения для производств. Все это оборудование управляется одним пакетом ПО с едиными интерфейсом, базой компонентов и т.д. Это существенно упрощает настройку оборудования и работу с ним.
Компания Speedline Technologies
Группа компаний Speedline Technologies объединяет четыре известнейших на рынке монтажного оборудования бренда – производителя трафаретных принтеров MPM, пионера на рынке волновой и конвекционной пайки компанию Electrovert, крупнейшего производителя систем дозирования Camalot и небольшую, но очень серьезную компанию Accel, которая изготавливает системы очистки для микроэлектронных производств. В последний год все крупные производители монтажного оборудования следуют тенденции сегментирования рынка и явного разделения линеек своей продукции на высоко- и низкопроизводительные. Speedline не остался в стороне от этой тенденции и представил новую скоростную модульную систему дозирования Camalot Prodigy. Эта машина оснащена всем необходимым для достижения высокого качества нанесения паст и компаундов: линейными приводами, системами прочистки, подогрева материалов вакуумной поддержки платы и т.д. Автомат позволяет дозировать любой материал и поддерживает весь ассортимент головок и насадок Camalot. Надо отметить, что автомат очень компактный – размеры его основания всего 830×1735 мм. Еще один ход в борьбе за компактность и производительность – выпуск нового трафаретного принтера MPM Momentum Compact. Как видно из его названия, это компактная версия очень популярного на нашем рынке принтера Momentum. Автомат оснащен реометрической головкой, в которой паста перед нанесением находится в закрытом объеме и постоянно перемешивается. Эта технология исключает ее окисление на воздухе. При нанесении пасты классическим ракельным способом она неизбежно выдавливается по бокам, новая же головка существенно снижает напрасный расход материала. На практике за год эксплуатации удалось добиться экономии паяльной пасты до 40% по сравнению с принтером традиционной системы; для крупносерийного производства это внушительная сумма денег! Также принтеры MPM Momentum Compact имеют очень важную особенность – возможность установки в принтер головки дозирования Camalot. Это позволяет дополнительно наносить на плату паяльную пасту или клей – независимо или в цикле трафаретной печати.
Компания Universal Instruments
Коэн Винк, генеральный директор подразделения в странах EMEA
В 2013 году компания Univrsal представила монтажную платформу нового поколения Fuzion. Это очень гибкое решение для сборки практически любых изделий, включая сложные оборонные заказы. В зависимости от поставленных задач, заказчик может выбрать нужное решение из девяти моделей автоматов, оснащенных семи-/четырехшпиндельной рядной монтажной головкой, 30-шпиндельной турелью либо их сочетанием. Производительность автоматов семейства Fuzion – от 15 000 до 140 000 комп./ч, емкость – до 272 питателей для 8-мм лент. Машины Fuzion собираются на одной из четырех видов платформ одно-, двух- или четырехбалочной конфигурации.
В качестве примера на выставке мы показали наиболее универсальное ре-
шение – Fuzion XC2-37
производительностью
48 000 комп./ч. Этот автомат оснащен дву
мя головками – 30- и семишпиндельной – и работает с платами размером до 610×1300 мм, устанавливая компоненты от типоразмера 01005 до 150×150 мм и высотой 25 мм с точностью 27 мкм для крупных компонентов. Это самая "вместительная" машина серии – если в линии установить два таких автомата, то общая емкость установщиков превысит 500 питателей, что перекрывает потребности любого производства.
Андрей Калмыков, директор по продажам и сервисной поддержке компании "Клевер Электроникс"
Важнейшая особенность платформы Fuzion – уникальная система линейных приводов, разработанная и запатентованная компанией Universal (к слову, это единственная компания, которая сама производит приводы для своих машин) и применяющаяся только в автоматах серии Fuzion. Эти приводы не имеют постоянных магнитов, их составные элементы изготовлены из обычной стали, что снижает их стоимость. Приводы почти не нагреваются даже после длительной работы. Это означает, что нет теплового расширения и, как следствие, потери точности.
Скорость работы автоматических установщиков определяется прежде всего возможностями монтажной головки. Автоматы серии Fuzion оснащаются тремя типами головок, которые сочетают в себе несколько интересных технических решений, разработанных и запатентованных компанией Universal. Двигатели головок работают по тому же принципу, что и линейные приводы автоматов. Самая быстрая головка – 30-шпиндельная турель FZ30 – может работать как "чип-шутер", устанавливая пассивные компоненты, и как установщик микросхем с габаритами до 30×30×6 мм. Монтажные головки нового поколения оборудованы оптическим сенсором (технология VPS), который контролирует положение компонента на вакуумном носике за шаг до установки; это очень важно для компонентов типоразмера 0402 и меньших. Вакуумные носики для мелких компонентов имеют несколько сопел, расположенных по длине компонента. Это сделано для того, чтобы компонент надежно закреплялся в нескольких точках, а не на одной, вокруг которой он может вращаться. В момент установки компонент досылается воздухом, который подается в противоположном направление, – иначе при столь высоких скоростях компонент не успеет вовремя самостоятельно отделиться от носика. Такая технология получила название Air kiss – "воздушный поцелуй". Шпиндели автоматов оборудованы сенсорами касания и датчиками усилия, которые определяют момент соприкосновения компонента с нанесенной на плату пастой и позволяют устанавливать компоненты на пасту, вдавливая их с определенным усилием или просто укладывая на нее. Эти условия индивидуально задаются для каждого типа компонентов и хранятся в библиотеке компонентов автомата. В автоматах Fuzion реализовано множество технических решений, позволяющих машине производить непрерывную самодиагностику и сокращать время на обслуживание, а также на замену узлов. К примеру, автомат может самостоятельно переводить шпиндели в режим ожидания, если один из его параметров выходит за рамки нормального функционирования, и сообщать об этом оператору. При необходимости заменить шпиндель это можно сделать в течение двух минут.
Семи- и четырехшпиндельные головки менее производительны, но
более универсальны и могут работать как с самыми мелкими, так и с самыми крупными компонентами, применяя, помимо вакуумных носиков, пневматические захваты, которые берут компонент за вертикальные поверхности. Усилие, которое может быть приложено одним шпинделем при установке компонента, может достигать 5 кг, – например, для запрессовки компонентов в отверстия печатной платы.
Питатели автоматов Fuzion также разработаны специально для этой платформы совместно c компанией Hover-Davis. Эта компания – крупный OEM-производитель питателей для многих известных фирм, таких как Juki, MYDATA, Panasonic и т.д. Легкие и компактные двухканальные питатели Ion легко и быстро заряжаются (опытному оператору для этого требуется всего 18 с) и автоматически устанавливают шаг ленты. Катушка с компонентами может находиться в корзине либо быть закрепленной на питателе – это удобно, если катушки хранятся на стойке вместе с питателями. Для компонентов в лентах 12 и 16 мм используется однотипный универсальный питатель. Теперь не нужно приобретать двойной комплект питателей для компонентов, которые могут поставляться и в 12-, и в 16-мм лентах. Будучи установленным в автомат, питатель жестко крепится в трех точках – это исключает его люфт.
При ошибках установки или окончании ленты машина сообщает об этом оператору. Обмен информацией между питателем и автоматом выполняется через четырехконтактный разъем. Если электронный модуль питателя выходит из строя, нет необходимости покупать новый питатель – достаточно заменить сам модуль.
И, наконец, еще одна маленькая, но очень удобная особенность платформы Fuzion: информация обо всех событиях и ошибках на линии поступает на карманный компьютер оператора, таким образом, он всегда будет в курсе требующих его внимания событий.
Компания Japan Unix
Кентаро Коно, менеджер международных продаж
Впервые в Европе компания Japan Unix представила роботизированную систему селективной лазерной пайки 413L. Основное применение этой системы – пайка компонентов, чувствительных к длительному нагреву. Цикл пайки лазером короче примерно на 30% по сравнению с традиционной пайкой, это экономит время и защищает компоненты от перегрева.
Система подачи припоя в установке 413L позволяет точно отмерить длину проволоки, что дает одинаковое количество припоя в каждой точке пайки. Невозможно добиться такого же результата при ручной и селективной пайке. В системах селективной пайки припой постоянно соприкасается с платой, которая из-за этого со временем меняет свой состав и загрязняется. Лазерная система лишена этого недостатка – в точку пайки всегда подается новый и чистый припой. Наконец, установка лазерной пайки не имеет требующих замены выгорающих наконечников. Таким образом, установка лазерной пайки обеспечивает более высокое качество пайки в совокупности с низкой ценой. Система 413L может быть оснащена лазером мощностью 30, 45 или 75 Вт. Диаметр точки пайки составляет 0,4 или 0,6 мм, также есть возможность заказать конфигурацию с минимальной точкой пайки диаметром 0,2 мм.
контроль качества и тестирование
Компания Göpel Electronic
Алиса Гёпель, менеджер по международной торговле
Компания Göpel Electronic находится в городе Йена – колыбели оптических технологий. Компания занимается комплексными решениями для тестирования электронных изделий. В этой области Göpel Electronic работает в четырех направлениях: автоматическая оптическая инспекция (АОИ), рентгеновский контроль, электрическое тестирование и, как отдельное направление, тестирование автомобильной электроники. Системы АОИ Göpel Electronic оснащаются объективами Carl Zeiss и системами мультиспектральной (от инфракрасной до ультрафиолетовой) подсветки. Одно из новейших и уникальных решений, применяемых в системах АОИ, – поворотные многоракурсные камеры, с помощью которых можно осматривать изделие под любым углом в диапазоне 360° с шагом 1°. Также недавно были представлены системы проверки печатных плат с двух сторон без необходимости их переворота.
Новые системы рентгеновской инспекции работают в составе сборочных линий со скоростью, достаточной для обнаружения всех дефектов, но не становясь при этом "узким местом" линии. Тройной конвейер позволяет одновременно инспектировать плату, загружать следующую и выгружать уже проверенную.
Хольгер Гёпель, президент
Слоган компании – Get the total coverage! – означает стремление компании предоставить комплексные решения для всех видов тестирования изделий, которые позволят обнаружить абсолютно все дефекты. Кроме направления АОИ, компания также предлагает системы электрического тестирования – как функционального, так и периферийного сканирования и прочих его видов. Göpel Electronic – член исполнительного комитета индустриального объединения PXI Systems Alliance; компания производит JTAG-контроллеры, приборы с интерфейсами CAN, LVDS и т.д. Но самое важное преимущество решений Göpel Electronic – комбинация различных методов тестирования в одном автомате. Одновременно может выполняться оптическая инспекция и электрическое тестирование, при этом все данные тестов сохраняются на центральном сервере и могут быть получены для последующего ремонта. Такие системы могут быть полезны на предприятиях, где необходимо проверять качество монтажа микросхем в корпусах BGA, но нет возможности применять рентгеновский контроль. Он в этом случае заменяется проверкой целостности цепей на плате.
Антон Гаранин, технический директор компании "Новые технологии"
Из новинок, показанных на выставке, стоит обратить внимание на
комбинированную оптико-рентгеновскую систему OptiCon AXOI. С помощью рентгена инспектируется качество всех паяных со-
единений, а оптическая система проверяет правильность установки компонентов и их номиналы. Этот автомат может работать и в линии, и автономно.
Еще одна интересная новинка – OptiCon THT-Line. Это система инспекции качества монтажа выводных компонентов, выполненного методом селективной или волновой пайки. Особенность автомата – его структура и возможность одновременной проверки обеих сторон печатного узла. Установка состоит из двух независимых модулей инспекции, расположенных один над другим. Один из примеров применения такой системы – инспекция правильности установки компонентов перед пайкой, после нее платы направляются на пайку, а потом возвращаются в автомат АОИ, но уже в нижний модуль, который проверяет качество пайки. Этот автомат можно использовать и для инспекции качества поверхностного монтажа.
Также была представлена новая система инспекции качества нанесения паяльной пасты OptiCon SPI-Line 3D. Она строит трехмерную модель платы с нанесенной пастой и анализирует форму, наличие дефектов и т.д. В отличие от встроенных в принтеры систем инспекции, эта система работает быстрей и сканирует всю плату, а не отдельные области.
Наконец, для крупносерийных производств Göpel Electronic предлагает скоростную систему инспекции OptiCon Turbo-Line, оснащенную четырьмя поворотными многоракурсными камерами и мультиспектральной подсветкой. Эта система позволяет получать одновременный снимок платы со всех сторон, что экономит время и улучшает качество инспекции.
Компания Mirtec
Алексей Василенко, заместитель генерального директора компании "ЛионТех"
Компания Mirtec представила на выставке новые модели оптической инспекции поверхностного монтажа и серию оборудования для проверки качества сборки модулей светодиодной подсветки жидкокристаллических экранов.
Во всех установках АОИ Mirtec для получения модели инспектируемого изделия применяется метод создания реалистичной трехмерной модели, которая позволяет обнаружить незаметные при фронтальной инспекции дефекты, – например, поднятый вывод микросхемы.
Главная новинка Mirtec – автомат оптической инспекции печатных плат MV-9. Он оборудован линейными приводами, 25-мегапиксельной основной и четырьмя 10-мегапиксельными дополнительными камерами. Применение камер более высокого разрешения позволяет увеличить площадь сканируемой зоны, а в совокупности с линейными приводами – значительно повысить скорость и точность инспекции. Автомат MV-7 OMNI – более бюджетный вариант, с возможностями флагмана серии, но менее быстрый.
Еще одна новинка, автомат инспекции качества нанесения паяльной пасты MS-15, отличается от своего предшественника MS-11 15-мегапиксельной камерой и новыми линейными приводами, что также ускорило работу автомата и повысило его точность.
Компания Mirtec предлагает комплексное решение для контроля качества изготовления модулей светодиодной подсветки дисплеев. На выставке демонстрировалась установка оптической инспекции качества заливки светодиодов гель-люминофорной смесью MV-9UP.
Также Mirtec представила ряд новых программных решений анализа информации, собранной с систем оптического контроля. Программное обеспечение Intellitracker позволяет собрать результаты инспекций в единую базу данных, в которой хранится вся информация о выявленных дефектах на всех этапах сборки. Штрих-коды, которыми маркируются изделия, позволяют отслеживать все этапы сборки и определять, на каком из них возникает дефект. При этом система Intellitracker дает возможность наблюдать за процессом сборки в режиме реального времени с удаленного рабочего места.
Компания "ЛионТех", демонстрировавшая на выставке работающую сборочную линию, показала, как с помощью систем АОИ Mirtec можно быстро и просто выявить брак и устранить причины его возникновения. Оператор линии может мгновенно определить, на каком этапе произошло нарушение технологического процесса. Такой подход позволяет значительно снизить количество брака на производстве, уменьшить себестоимость выпускаемого изделия и, что самое главное, завоевать репутацию надежного производителя электронной продукции, что крайне важно в условиях жестокой конкуренции.
Все новинки, впервые представленные компанией "ЛионТех" в Европе, привлекли большое внимание гостей выставки. Надо отметить, что в 2013 году на выставке Productronica было зарегистрировано рекордное число посетителей из России. Тем не менее, из-за огромных объемов выставки многие желающие не смогли ознакомиться со всеми экспонатами. Поэтому компания «ЛионТех» представит эти и прочие новинки оборудования Mirae, Mirtec и других компаний на выставке "ЭкспоЭлектроника-2014", которая состоится в Москве 15–17 апреля 2014 г.
Компания TRI
Джерри Су, менеджер по развитию бизнеса
Компания TRI (Тай-
вань) производит оборудование для автоматической оптической инспекции и электрического тестирования печатных узлов. Многие компании – производители систем инспекции и тестирования – зачастую специализируются на одном или нескольких видах оборудования. В отличие от них, мы предлагаем полные, перекрывающие весь производственный процесс решения – системы инспекции нанесения паяльной пасты, АОИ до и после пайки, рентгеновcкой инспекции, а также тестеры с игольчатым полем для внутрисхемного и функционального тестирования.
Одна из наших новинок – автомат трехмерной инспекции качества нанесения паяльной пасты TR7007SII. Обновленный интерфейс делает работу с автоматом проще, позволяя программировать его за пять шагов. Автомат имеет двойной конвейер для одновременной инспекции двух плат. Он оснащен системой цветных камер для распознавания реперных точек. Обратная связь с принтером позволяет управлять процессом печати, устраняя возникающие дефекты.
Линейная система двух- и трехмерной оптической инспекции TR7500SIII 3D – новинка не только на выставке, но и в индустрии. До сих пор системы АОИ применялись только для инспекции изделий. Автомат TR7500SIII 3D позволяет, помимо этого, проводить полноценные измерения – от определенной точки на плате до компонента, от вывода до корпуса и т.д. Система оснащена пятью цветными камерами – одной фронтальной и четырьмя боковыми – и лазерным датчиком, с помощью которого строится точный профиль компонентов. Нужно отметить, что в большинстве представленных на рынке систем АОИ боковые камеры обычно монохромные.
Следующая новинка, на которую стоит обратить внимание – автомат оптической инспекции TR7550 SII. Он оборудован линейными приводами блока камер, что ускоряет инспекцию и повышает точность. Автомат оснащен одной цветной камерой с тремя ПЗС-матрицами и четырьмя монохромными боковыми.
Отличительная особенность еще одной новинки – автомата TR7700L SIII DT – четырехцветная подсветка, которая помогает правильно распознавать и соединения на плате, и корпуса компонентов, и их маркировку. Автомат работает с платами размером до 510×460 мм. Эта и предыдущая модели имеют возможность работать и с УФ-подсветкой для инспекции качества влагозащитных покрытий с флуоресцентными добавками и лаков.
В 2013 году мы представили линейный автомат трехмерной рентгеновской инспекции TR7680. Его особенность – возможность быстро менять разрешение и глубину инспекции на различных участках платы. Максимальное разрешение системы – 5 мкм, оно дает возможность инспектировать компоненты типоразмера 01005. Система позволяет работать с платами размером до 1000×660 мм и предназначена в первую очередь для производителей автомобильной электроники.
Последняя новинка – система внутрисхемного тестирования с игольчатым полем TR5001. Она выпускается в двух модификациях: TR5001 SII Inline встраивается в линию и оборудована конвейером, а TR5001T SII Tiny – компактный ручной прибор. Эти устройства – лишь основа для создания полноценных тестеров, так как из-за уникальности электрических тестов для каждого изделия заказчик должен самостоятельно разработать игольчатый адаптер и алгоритмы тестирования.
Надо отметить, что все оборудование TRI посредством специального ПО может объединяться в сеть с сохранением всех результатов инспекции и тестирования изделий на центральном сервере.
Компания Viscom
Никита Федоров, начальник
отдела технологий контроля ЗАО "Остек-СМТ"
Установка для автоматической оптической инспекции (АОИ) разварки кристаллов Viscom S2088BO-II Bond Optic Inspection позволяет контролировать чистоту и правильность позиционирования кристалла до и после разварки. Также можно проконтролировать качество шариковых или клиновых сварных соединений, пересечения между проволоками, оценить минимальные зазоры между проводниками, высоту петли проводника и т.д. Причем анализ трехмерных структур проводится с помощью всего одной видеокамеры, расположенной сверху. С ее помощью получается двумерная картинка. Далее, при-
меняя специальные
алгоритмы обработ-
ки изображения, по
контрасту отдельных фрагментов проводников можно оценить высоту и правильность формы петли, зазоры между провод-
никами. Например, участки петли, парал-
лельные подложке, будут светлее, нис-
ходящие и восходящие участки – темнее. И если форма проволоки в петле отличается от заданной, это будет сразу же заметно и система сообщит об этом.
Установка базируется на платформе АОИ для поверхностного монтажа S2088-II. Ключевое отличие – оптическая головка, разрешение которой существенно выше. Это позволяет контролировать проволоку диаметром до 17 мкм. Для России это абсолютно новое решение – в нашей стране таких систем нет вообще. Кроме того, на Productronica-2013 компания представила новую версию программного обеспечения V Vision именно для контроля разварки кристаллов.
Василий Афанасьев, начальник отдела развития ЗАО "Остек-СМТ"
Самого пристального внимания заслуживает недавно представленная установка контроля качества нанесения паяльной пасты Viscom S3088 SPI (Solder Paste Inspection). Она обеспечивает как двумерный, так и трехмерный контроль нанесения пасты. 3D-инспекция реализована за счет проверенного метода проецирования полос, в результате которого формируется объемное изображение. Распознавание трехмерных образов происходит при дальнейшей математической обработке.
Одна из ключевых особенностей новой системы S3088 SPI – она поддерживает обратную связь с широким рядом автоматических трафаретных принтеров, в том числе c принтерами компании DEK, а также с системой АОИ, стоящей дальше в линии. Если обнаружены дефекты нанесения паяльной пасты, машина сообщает об этом принтеру, и тот изменит некоторые параметры процесса, в частности порядок очистки трафарета, и скорректирует совмещение трафарета с платой. В случае обнаружения дефекта на стадии инспекции платы после пайки, путем анализа данных, полученных с SPI, можно определить, на какой стадии возник дефект – при нанесении паяльной пасты, при установке компонента или в ходе оплавления. Таким образом, обеспечивается полная прослеживаемость процесса. Подчеркну, обратная связь как с трафаретным принтером, так и с АОИ, стоящей дальше в линии, по цепочке технологического процесса – это одно из ключевых преимуществ системы S3088 SPI над конкурентными системами АОИ.
Компания General Electric (phoenix|x-ray)
Никита Федоров, начальник отдела технологий контроля
ЗАО "Остек-СМТ"
В 2007 году корпорация General Electric (GE) приобрела известного производителя в области систем рентгеновского контроля и томографии – компанию phoenix|x-ray. На рынке электроники популярны решения компании в области рентгеновского 2D-контроля, например, система microme|x с функцией компьютерной томографии.
Для решения более сложных задач компьютерной томографии предназначена другая установка – phoenix nanotom m. Она обеспечивает разрешение до 300 нм – это лучшее сегодня разрешение для систем компьютерной томографии. Конечно, такая система дорогая, поскольку она уникальна – ничего близкого по разрешению в мире нет. Для ряда применений оно избыточно. Но в исследовательских задачах, при создании уникальной продукции такая система может оказаться незаменимой.
На выставке была анонсирована абсолютная новинка – технология флеш-фильтров. Она была разработана компанией GE для цифровых рентгеновских систем в области металлообработки, и только в конце 2013 года ее адаптировали для задач электроники. Технология позволяет выявлять очень сложные для обнаружения дефекты и существенно сокращает время инспекции.
Отмечу, что в области систем контроля эффективен именно комплексный подход. И комбинация решений компаний Viscom и GE обеспечивает принципиально новый уровень контроля качества для электронных и микроэлектронных производств – системы Viscom используются на этапе сборки и разварки, рентгеновский контроль от GE – на финальных стадиях корпусирования и дальнейшего производства электронных модулей.
Контроль и измерения
Компания Rohde&Schwarz
Йосра Эль-Хадж, отдел сбыта
измерительной техники
Мы представили на выставке несколько новых приборов, а также решения на основе и новых, и уже известных заказчикам приборов для актуальных сегодня применений. Например, широкополосный тестер систем беспроводной радио-
связи CMW500 и векторный генератор сигналов SMBV100А могут использоваться для отладки системы экстренного сообщения об авариях E-Call (российский аналог – ЭРА-ГЛОНАСС) в автомобильной промышленности. Оба прибора поддерживают все современные стандарты беспроводной связи и навигационных систем. Генератор SMBV100А – единственный на рынке, который одновременно поддерживает несколько сигналов беспроводной связи и навигационных систем.
Новые решения Rohde&Schwarz предназначены для тестирования изделий на электромагнитную совместимость (ЭМС). Анализатор помех ESR26 с частотным диапазоном 10 Гц – 26,5 ГГц выполняет измерения с очень высокой скоростью. Благодаря этому появилась возможность сократить время, затрачиваемое на испытания ЭМС, в десятки раз. Прибор удобен в работе и позволяет отображать на экране спектр в режиме реального времени.
Векторный генератор сигналов SMW200 поддерживает все основные стандарты беспроводной связи и основные режимы MIMO – 3×3, 3×4, 8×2, а также позволяет имитировать каналы с полосой до 160 МГц (возможно ее расширение до 2 ГГц) на частотах до 6 ГГц.
Среди представленных новинок – оснащенный приемником GPS переносной анализатор спектра FSH20, который может запоминать координаты точек, в которых проводились измерения. Его частотный диапазон расширился до 20 ГГц. Этот прибор может выступать в роли измерителя мощности, кабельного и антенного тестера и двухпортового векторного анализатора электрических цепей.
И, наконец, нужно обратить внимание на анализатор спектра и сигналов высшего класса FSW с полосами частот 2 Гц – 67 ГГц и анализа до 500 МГц. Следует отметить, что этот прибор, а также приборы серии ESR и SMBV100А, внесены в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации, что позволяет применять их для работы с изделиями специального назначения.
Компания Agilent Technologies
Директор по маркетингу подразделения измерительных систем
Нандахкомар Чари
Подразделение измерительных систем концентрируется на создании решений для автоматического тестирования при производстве электроники. На этой выставке мы представляем два но-
вых решения – полностью автоматизированную систему внутрисхемного тестирования (ICT) INLINE i3070 Series 5i и анализатор периферийного сканирования x1149.
В области внутрисхемного тестирования компания Agilent выступает безусловных лидером – в 2012 году мы контролировали 40% рынка таких устройств. Здесь мы представили двухмодульную систему INLINE i3070 Series 5i. Основное назначение системы – повышение качества производства. Ведь появление многих дефектов связано с тем, что операторы в ходе различных операций, в том числе тестовых, касаются печатных плат. Автоматическая линия позволяет предотвратить эти нежелательные контакты. Не менее важно, что единая установка те-
стирования позволяет избежать проблем, связанных с созданием сложного и разнородного тестового окружения. Это очень значимый стимул для внедрения такого рода систем. В итоге не только растет выход годных изделий, но и
экономятся производственные площади.
Другая новейшая система, которую мы представляем на Productronica-2013 – анализатор периферийного сканирования x1149. Такие системы применяются в тех многочисленных случаях, когда зондовой станции ICT-тестеров сложно добраться до печатной платы либо на плате нет тестовых контактных площадок, например, из соображений минимизации площади. Сам по себе метод периферийного сканирования далеко не нов, и мы много лет используем его в составе оборудования внутрисхемного контроля. Однако теперь мы представили отдельный анализатор для периферийного сканирования х1149. Прибор оснащен четырьмя портами и с успехом может использоваться как при создании прототипов электронных устройство, так и в рамках промышленного производства, если недостаточно ICT-тестеров.
Прибор отличается уникальной особенностью – мы объединили метод периферийного сканирования и нашу технологию VTEP (Vectorless Test Extended Performance). Объединение двух методов тестирования позволило создать новую технологию, которую мы назвали Cover-Extend Technology (CET). Одна из особенностей CET – применение датчиков с емкостной связью. Для тестирования не нужен непосредственный электрический контакт с выводами тестируемого устройства. Это важно при тестировании печатных плат с компонентами типа BGA, миниатюрных печатных плат, например, для мобильных устройств, планшетных и персональных компьютеров, автомобильной электроники. Анализатор x1149 эффективен для контроля всех устройств, цепи которых необходимо проверять до стадии функционального тестирования, но при этом внутрисхемное тестирование проблематично или невозможно.
Полагаю, анализатор x1149 должен найти широкое применение на российском рынке. Ведь метод периферийного сканирования особенно эффективен в условиях мало- и среднесерийного производства печатных узлов, что как раз характерно для российского рынка. Многим пользователям в России не нужны полнофункциональные системы ICT, и система x1149 станет для них хорошим выбором.
Материалы
Компания Pfarr Stanztechnik
Управляющий директор
Константин Дракопоулос
Компания Pfarr специализируется на производстве преформ из мягких и туголплавких припоев для электронной, микроэлектронной и автомобильной промышленности. Мы – небольшая фирма, однако поставляем продукцию в 30 стран мира, в том числе и в Россию. Компания располагает собственным производством. Конечно, у нас есть склад готовой продукции, где мы постоянно поддерживаем запас наиболее популярных позиций. Однако в основном мы изготавливаем материалы по требованиям заказчика. При этом и состав припоя, и геометрическая форма преформ определяются задачами пользователей.
Мы поставляем паяльные материалы в виде преформ, лент, шариков, слитков. Особо отмечу преформы – тонкие детали заданной формы, которые размещают между спаиваемыми поверхностями. В основном их используют для бесфлюсовой пайки в ваккууме или в среде инертных газов. Преимущества преформ в том, что на паяное соединение всегда приходится один и то же объем припоя. При этом сам процесс очень чистый, не требует флюса, соответственно, не нужны операции отмывки самих деталей, а также чистки оборудования, что неизбежно при использовании флюсов. Работа с очень чистыми материалами обеспечивает отличное качество паяных со-
единений, а отсутствие химии и отмывки приводит к снижению производственных затрат.
Наши технологии позволяют изготавливать особо чистые припои (не менее 99,99%) с показателями, превосходящими нормативные требования по чистоте материалов, что позволяет заказчикам получать наиболее качественные паяные соединения. Мы предоставляем выбор из широкой гаммы составов припоев. Например, в области мягких бессвинцовых припоев мы предлагаем сплавы индий–олово, висмут–олово, индий–серебро, олово–серебро, олово–сурьма, олово–медь, олово–золото и т.д. в различных сочетаниях. Производим мы и припои, содержащие свинец, например, свинец–серебро–олово, висмут–свинец–олово, индий–свинец, и т.д. Твердые припои получаем методом вакуумного сплавления, они не содержат оксидов и отличаются особой чистотой. В первую очередь это сплавы на основе серебра с разными легирующими компонентами, такими как Cu, Pd, Ni, Ge, Co и др.
Однако главное ноу-хау компании Pfarr – не в разработке новых сплавов, а в производстве из них преформ нужной заказчику формы. Технологии Pfarr позволяют создавать припои в виде ленты, фольги, а также штампованных деталей толщиной до 10 мкм. Это могут быть кольца, диски, пластины различной формы, со сложной штамповкой и т.д. Мы выпускаем припои в виде шариков, в том числе шариковые выводы для корпусов типа BGA из нашего фирменного бессвинцового мягкого сплава Landal-Seal. Этот припой плавится при 214°С. Благодаря патентованному химическому составу, припой Landal-Seal обеспечивает большую стойкость паяного соединения при термоциклировнии от –40 до 150°С по сравнению с традиционными Sn–Ag–Cu-припоями.
В течение последнего года мы обновили парк оборудования, что в еще большей мере расширило наши возможности. О технологическом уровне фирмы свидетельствует тот факт, что в 2008 году компания Pfarr получила награду GLOBAL Technology Award, ежегодно присуждаемую журналом Global SMT & Packaging magazine в номинации "паяльные материалы", за создание лент и преформ из легкоплавкого сплава Bi(58)–Sn(42). Температура плавления этого сплава всего 138°С, что очень важно для монтажа термочувствительных электронных компонентов. Обычно этот сплав поставлялся в виде паяльной пасты, сделать из него преформу достаточно сложно, но нам это удалось.
Оборудование для обработки кабелей
Компания Schleuniger
Сергей Сидоров, руководитель направления "Оборудование
для обработки провода и кабеля" компании "Диполь"
Компания Schleuniger (Швейцария) изготавливает и успешно поставляет оборудование для полу- и полностью автоматической обработки кабельно-проводниковой продукции – мерной резки, зачистки оболочки кабеля и изоляции проводов, опрессовки контактов и наконечников, маркировки трубок, контроля качества кабельных сборок и т.д. На выставке Productronica-2013 компания Schleuniger демонстрировала довольно много новинок. Среди них – полуавтоматическое оборудование для снятия изоляции и обработки концов различных кабелей – коаксиальных, микрокоаксиальных, полужестких кабелей, кабелей на основе витых пар и т.д., а также волоконно-оптических кабелей. Зачищать изоляцию и оболочки таких кабелей с помощью ручного инструмента без потери качества и ухудшения передаточных характеристик крайне затруднительно. Полуавтоматическая машина FiberStrip 7030 снимает внешнюю оболочку волоконно-оптических кабелей и зачищает само волокно, подготавливая его к сварке или оконцовке. Этот полуавтомат работает с волокном диаметром до 900 мкм по наружной оболочке и удаляет ее на длину до 35 мм.
Модель UniStrip 2600 предназначена для многожильных кабелей. Эта машина автоматически обрезает каждый проводник на нужную длину и снимает изоляцию. Перед работой необходимо задать желаемые длины проводников и снимаемой изоляции. Машина позволяет обрабатывать кабели диаметром до 9 мм с проводниками сечением 0,03–16 мм2, снимая с них изоляцию на длину до 80 мм.
При работе с высокочастотными кабелями определенные трудности может вызвать подготовка полужестких кабелей. Если делать это вручную, можно повредить внутренний изолятор, что отрицательно скажется на передаваемых сигналах. Для безопасного удаления металлической изоляции с таких кабелей Schleuniger предлагает машину SemiRigid 1050, оснащенную специальной плавающей режущей головкой. Перед началом работы нужно задать параметры обрезки, а после – снять оболочку с помощью специального инструмента, внутренний изолятор при этом не повреждается. Машина SemiRigid 1050 работает с кабелями диаметром до 4,5 мм.
Компания Schleuniger – мировой лидер в области технологий обработки коаксиальных кабелей – имеет большое количество запатентованных решений. Среди представленных новинок – модели CoaxStrip 5200, 5300, 5500 и др., отличающиеся допустимыми диапазонами диаметров кабелей, количеством слоев зачистки и т.д.
Наконец, для полуавтоматической и автоматической опрессовки проводов сечением до 6 мм2 компания Schleuniger предлагает инструмент UniCrimp 200. Провод со снятой изоляцией подается вручную, в полуавтоматическом режиме инструмент управляется педалью, а в автоматическом – датчиком начала работы. Опрессовка выполняется с силой 33 кН.
Кроме отдельных полуавтоматических и автоматических машин компания предлагает и комплексные автоматические решения для обработки проводов и производства кабельных сборок и специальных заготовок для сборки жгутов. Показанный на выставке автоматический центр CrimpCenter 64 объединяет несколько инструментов, которые управляются патентованной программной средой S.WOP. Здесь реализованы все возможности решений Schleuniger – мерная резка, снятие изоляции, маркировка, установка уплотнителей, контактов, наконечников и бухтовка готовых кабелей. Весь цикл для одного изделия занимает 5–6 с.
Таким образом, решения Schleuniger направлены на максимальную автоматизацию производства и повышение качества продукции. Несколько месяцев назад компания Schleuniger и группа компаний "Диполь" подписали партнерское соглашение, согласно которому наша компания стала официальным дистрибьютором продукции Schleuniger в России. Мы уверены, что продукция компании Schleuniger будет востребована среди российских заказчиков, и будем успешно развивать это направление в России.
Компания Komax
Даниэль Нуфер, директор по продажам в Америке и странах СНГ
Одна из новинок, впервые представленная на выставке Productronica, – машина для мерной резки и зачистки кабеля Kappa 322. Эта универсальная система позволяет обрабатывать кабели, состоящие из нескольких отдельно изолированных проводов под общей изоляцией. В машине сохраняются все преимущества линейки Карра, которую компания производит более 20 лет, – высокая надежность и точность работы. Одно из основных достоинств новой системы – сенсорный экран и интуитивно понятный интерфейс оператора TopTouch. Немаловажная особенность – машины Kappa можно интегрировать с программной системой управления производством TopWin, благодаря которой, в частности, значительно сокращается время подготовки оборудования для работы с новыми типами кабелей.
Еще одно направление развития оборудования Komax – интеграция с комплексными системами проектирования, такими как E-plan или E3. Сквозное проектирование позволяет решать ряд задач, например 3D-проектирование жгута с учетом расположения механических компонентов автомобиля. Это существенно сокращает временные затраты на конструирование жгутовых изделий и на подготовительные операции.
Одна из самых важных новостей нашей компании – начало производства оборудования для работы с алюминиевыми проводами в полностью автоматическом режиме, включая резку, зачистку, опрессовку и т.д. Медь дороже алюминия, и цена на нее возрастает в последние годы очень быстро, поэтому со стороны производителей массовой продукции и автомобилей растет спрос на алюминиевые кабели. При одинаковых электрических характеристиках габариты алюминиевых проводов на 10% меньше, чем медных, более же всего значимы экономические выгоды от применения алюминия. Однако при работе с алюминием возникает ряд проблем. Одна из них – окисление алюминия. Кроме этого, алюминий гораздо менее пластичен, чем медь, и любое прикосновение ножа к токопроводящей жиле означает ее повреждение.
Совместно с компанией TE Connectivity мы создали решение, которое воплощено в нашей машине для установки разъемов на провода Alpha 355 S. Машина выполняет все необходимые операции – резку, зачистку провода, установку уплотнительных/герметизирующих прокладок, обжим разъема с заданным и контролируемым усилием. По завершении операции разъем автоматически тестируется на отрыв – к нему прикладывается нормированное усилие. Самое главное новшество – в систему Alpha 355 интегрирован емкостный датчик касания жилы ACD (automatic conductor detection), встроенный в головку ножей. Система измеряет емкость между жилой и лезвием ножа, гарантированно предотвращая тем самым их соприкосновение. Это также крайне важно и для очень тонких медных жил. Прикоснуться ножом к такой жиле – значит допустить брак, который в процессе производства может остаться незамеченным. Рань-
ше подобных проблем просто не видели, и с появлением модуля ACD качество производства кабелей может существенно возрасти.
Машина также оснащена системой оптического контроля. Данные оптической инспекции каждого кабеля сохранятся в базе данных. Система управления построена на ПО TopWin и контролирует действия оператора, не позволяя задавать неверные параметры.
Наконец, наше будущее, которое реализовано уже сегодня – система производства жгутов Zeta 633/656. Машина Zeta 633 предназначена для зачистки кабеля. Она дает возможность работать с кабельными сборками, одновременно обрабатывая до 36 различных проводов. Машина Zeta 656 позволяет вставлять эти подготовленные провода в соответствующие гнезда разъемов с заданным усилием и контролем качества. На выходе мы получаем жгут с установленными разъемами с одной или двух сторон. Весь цикл работы полностью автоматический.
Компания Cobra
Андрей Голубьёв, генеральный директор ЗАО "Остек-ЭТК"
Компания Cobra Braiding Machines (Вели-
кобритания) производит оборудование для оплетения проводов и кабельных сборок. На выставке демонстрируется машина Cobra 450, позволяющая использовать от 16 до 72 катушек с нитями для оплетки, в том числе с разными материалами. Для того чтобы структурировать жгут и защитить провода от внешних воздействий, используют пластиковые нити. Если кабель необходимо экранировать, возможна оплетка тонкой металлической проволокой, например, луженой медной диаметром до 0,06 мм.
Сейчас в России в большинстве случаев при экранировании берется готовая оплетка, в которую протягиваются провода. У такого решения масса недостатков. Диаметр экрана ощутимо больше диаметра жгута, т.е. ухудшаются массогабаритные характеристики. Кроме этого, при протяжке в оплетку невозможно контролировать, что происходит с проводом. Возможны любые повреждения, разрывы изоляции жил и т.п. При применении технологии компании Cobra экран плотно наплетается на провод без всякого повреждения.
В России, однако, на пути внедрения новой технологии возникает еще одна проблема – в соответствии с конструкторско-технологической документацией на военную продукцию все материалы должны быть отечественным. Совместно с предприятием "ОКБ кабельной промышленности" (ОКБ КП, Мытищи) мы нашли решение этой проблемы – собственное производство тонких проволок для машин оплетения. Более того, вместо медной проволоки для экранирующих оплеток во многих случаях лучше использовать алюминиевую или алюмомедную проволоку, которая гораздо легче. В частности, в том же ОКБ КП реализовано решение по оплетению алюмомедной проволоки. Чтобы заказчики могли самостоятельно обеспечить себя материалами для оплетения, специалисты компании Cobra совместно с сотрудниками ЗАО "Остек-ЭТК" разработали технологию тростки проволоки на катушки, которые используются в машине оплетения. Эти системы уже поставляются на российские предприятия.
Компания Exmore
Роман Лыско, начальник отдела модернизации производства кабельных изделий ЗАО "Остек-ЭТК"
Бельгийская компания Exmore занимается разработкой и производством оборудования для обработки проводов в области специализированных решений, ориентированных на высококачественное, но мелкосерийное производство. Конек компании – разработка решений под требования заказчика.
В частности, компания предлагает решения для прецизионного локального ИК-нагрева термоусадочных трубок. Благодаря системе зеркал и ИК-источнику нагрев происходит строго в заданной области, другие же части кабеля не подвергаются тепловому воздействию. Время и мощность нагрева (температура) задаются перед началом работы. Оборудование может работать в ручном или полуавтоматическом режимах; пока идет нагрев и термоусадка, оператор готовит следующий провод.
Впервые на выставке демонстрируется установка для интеграции компонентов c провод-
ными соединениями
(например, для монтажа датчика на конец провода) методом обжима Exmore SP-09. Компания предлагает оборудование для различных технологий монтажа компонентов с проводами – опрессовкой, ультразвуковой или резистивной сваркой. Представленная на выставке система для монтажа компонентов методом резистивной сварки обеспечивает скорость 2,3 с на одну точку сварки.
Еще одна новинка – полуавтоматическая система Exmore для опрессовки разъемов. Автомат зачищает одновременно два провода во внешней изоляции, затем происходит подача провода к разъему и его опрессовка. Параметры зачистки и усилие опрессовки могут задаваться, весь процесс контролируется с помощью камеры. Можно работать с любыми типами соединителей под опрессовку – меняется только модуль, в который они устанавливаются. Процесс полуавтоматический, но это наиболее удобно для небольших серий.
Корпусирование и обработка керамики
Компания Keko Equipment
Андрей Хохлун,
генеральный директор ЗАО "Остек-ЭК"
Компания Keko Equipment – один из лидеров в производстве оборудования для многослойной керамики – представляет свою новую платформу PAM-S8 Plus. Она стала развитием демонстрировавшейся два года назад системы PAM-S8. За два года специалисты Keko Equipment разработали фактически новую платформу – более эргономичную, адаптивную и универсальную. В частности, усовершенствована конструкция пробивных головок для повышения износостойкости инструмента. Головка выполнена из углепластика и позволяет пробивать до 13 отверстий в секунду, при этом точность пробивки составляет ±5 мкм. Таких головок, обеспечивающих сочетание производительность/точность/износостойкость, нет больше ни у одной компании в мире. Еще одна особенность новой платформы – встроенная система автоматической оптической инспекции точности позиции и формы пробиваемых отверстий. Такой опции также нет ни у одного конкурента. А это принципиально важно для широкого ряда специальных применений, поскольку качество отверстий – залог качества изделий. Ранее в данной машине был простой оптический контроль (пробито/не пробито/есть отклонение от заданной формы). В новой системе точность и позиция каждого отверстия контролируется с помощью встроенного лазерного сканера с разрешением 2400 dpi непосредственно в процессе работы. Это позволяет определить момент критического износа пробивного инструмента и вовремя его заменить, а также обнаружить дефекты на карте.
Для заказчиков с предыдущими версиями пробивных установок Keko Equipment разработала отдельно стоящую установку АОИ (AOI System) с аналогичными функциями. Также Keko Equipment разработала опцию оптической инспекции качества трафаретной печати для автоматического принтера P-200AAM и отдельную установку KVI-10 для данной задачи.
Компания Besi
Клаус Хёльцель,
директор по продажам в Европе
Компания выпустила новую линейку оборудования AMS-LM для технологии flip chip underfill. Речь идет о герметичном заполнении специальным компаундом пространства между кристаллом, монтируемым на подложку методом flip chip, и самой подложкой. Компаундом при этом заполняется как нижняя, так и верхняя часть над кристаллом. Компания разработала технологию и оборудование для ее реализации при формировке пластикового корпуса, что позволяет делать его максимально тонким – до 350 мкм. Сам корпус получается абсолютно плоским, с контактными площадками на нижней плоскости. Такой корпус не нуждается в подкорпусном заполнителе (underfill) при монтаже на печатную плату.
Еще одно инновационное решение – технология формирования корпусов, верхняя часть которых представляет собой совершенно плоскую поверхность с открытыми контактными площадками на чипе. Это важно, например, для технологий типа "корпус на корпус" (Package on Package, PoP), когда микросхемы в корпусах монтируются друг на друга. Для защиты верхней поверхности кристалла при формовке корпуса используется специальная пленка. По такой технологии производятся микросхемы в современных 3D BGA-корпусах, которые применяются при производстве, в частности, всех современных смартфонов. Besi – единственная в мире компания, которая владеет технологией создания сверхтонких, сверхкомпактных пластиковых 3D-корпусов.
Крайне важно, что для 3D-сборок имеются особые требования к точности монтажа кристаллов в корпус. Монтаж производится термокомпрессионным методом – медные контактные площадки совмещаются через прокладку припоя и нагреваются под давлением. Установка Datacon 8800 CHAMEO оснащена для этого совершенно новой системой термокомпрессионного монтажа. Впервые она была представлена всего за полгода до выставки Productronica-2013. Если два года назад речь шла точности на уровне от 7 до 10 мкм, то сегодня реализована точность монтажа кристаллов 2 мкм. При этом производительность установки составляет 1000 кристаллов в час. Вертикальное расстояние между двумя корпусами в 3D-сборке не превышает 40 мкм.
Еще одна инновация Besi относится к решениям для автомобильной промышленности. Традиционно при сборке в корпус кристаллы монтируются на мягкий припой. Но в современных силовых полупроводниковых приборах, в частности, для электромобилей и гибридных автомобилей, токи и температуры растут очень значительно. Поэтому на смену традиционным технологиям монтажа пайкой идут технологии вжигания контактов. Между керамической подложкой и кристаллом формируется контакт из серебросодержащей пасты. Серебро обеспечивает большее время жизни и меньшее сопротивление. Перед нанесением пасты поверхность должна быть предварительно подготовлена. Саму пасту наносят методом трафаретной печати, затем сушат, после чего следует термообработка.
Новый процесс реализован на платформе 2200 Evo – это самая универсальная платформа для монтажа кристаллов. Важнейшие составляющие этой технологии – температура и давление. Система обеспечивает температуру от 160 до 350°С в зависимости от типа корпуса, прижимное усилие – до 10 кг. Машина может работать с самыми разными типами подложек – от стандартных материалов на основе текстолита FR4 до металлических выводных рамок, металлокерамических корпусов и многослойных керамических подложек.
Компания Tresky
Алекс Трески, вице-президент
Швейцарская компания Tresky более 30 лет производит ручные
и полуавтоматические машины для установки кристаллов на подложки и в корпуса. Машины серии Т-3000 в России фа-
ктически стали стандартом сборки кристаллов в мелкосерийных произ-
водствах и исследовательских лабо-
раториях.
Все оборудование Tresky предназначено для мелкосерийного и опытного производства, но оно позволяет делать штучную продукцию с качеством серийного. В начале 2012 года компания Tresky выпустила первую автоматическую установку монтажа кристаллов Т-6000. Сегодня мы представляем ее усовершенствованный вариант – установку T-6000L, в которой используются линейные приводы. Машина удовлетворяет всем требованиям многономенклатурного мелкосерийного производства. Она дает возможность с максимальной гибкостью реализовать все процессы монтажа кристаллов – от захвата кристаллов с пластины до их монтажа на любые подложки, в том числе – на подложки из многослойной керамики.
Рабочая зона T-6000L позволяет разместить как большие подложки (зона монтажа – 400×315 мм), так и самые разные источники кристаллов, включая пластины диаметром до 200 мм. Есть зона нагрева для эвтектической пайки, монтажа на адгезив и т.д. С помощью установки можно реализовать широчайшую гамму процессов монтажа кристаллов, в том числе методом flip chip. Не конкурируя с высокопроизводительными автоматами для крупносерийного производства по скорости монтажа, система позволяет быстро переходить с одного продукта или процесса на другой. При этом обеспечивается высокая воспроизводимость технологии и повторяемость результатов.
Мы также представляем "большого брата" системы Т-6000 – универсальную установку Т-8000. Ее основное отличие – машина способна работать с 300-мм пластинами. Увеличилась и зона монтажа – до 500×450 мм. Это потребовало конструктивных изменений, станина у Т-8000 более жесткая, в основании – гранитная плита. Возросла и точность – если Т-6000 обеспечивает точность установки 7 мкм, то Т-8000 – 5 мкм (по уровню 3σ) с прижимным усилием до 10 кг.
Отмечу, что хоть наши автоматические системы совсем новые, их уже можно увидеть в России – они успешно работают на нескольких предприятиях.
Компания Kulicke & Soffa
Торстен Шайдлер,
менеджер по продажам в Европе
Компания Kulicke & Soffa – мировой лидер в области разварки проволокой и лентой при корпусировании электронных компонентов. На выставке компания Kulicke & Soffa представляет совершенно новую платформу Orthodyne PowerFusion. Впервые она была продемонстрирована в 2013 году на выставке Semicon China. Это самая новая машина для ультразвуковой разварки толстой алюминиевой проволокой (методом клин–клин). Такая система эффективна при решении задач силовой электроники, например для создания мощных гибридных модулей. По сравнению с предшественниками, например с системой 7200HD новая установка обладает существенно большей производительностью. Она выпускается в конфигурации с одной или несколькими головками. Если раньше использовались ременные приводы, то в новой системе применены линейные двигатели.
Существенной модернизации подверглась и система технического зрения – теперь она способна распознать плохо проработанные реперные знаки, другие элементы, и тем самым увеличить выход годных. Но самая большая инновация – PowerFusion позволяет работать с проволокой диаметром от 25 до 500 мкм, – т.е. перекрывает практически весь диапазон диаметров проволоки.
PowerFusion работает только с алюминиевой проволокой. Процесс разварки медной проволокой реализован на другой машине – IConn ProCu PLUS. По сути, это наша стандартная платформа 3600, но с полностью переработанной конструкцией сварочной головки. Машина специально создана для задач силовой электроники и работы с медной или алюминиевой проволокой диаметром от 300 до 500 мкм. Также с ее помощью можно разваривать алюминиевую ленту. Сейчас мы активно работаем, чтобы адаптировать машину для разварки и медной ленты. Это необходимо для силовой электроники, в частности – для электронных компонентов, используемых в электромобилях, в мощных источниках питания.
Важно отметить, что сегодня разварка медью используется для коммутации только пассивных элементов, поскольку производители мощных полупроводниковых приборов делают алюминиевые контактные площадки. Это создает проблему, поскольку современные силовые приборы требуют именно медных межсоединений – удельное сопротивление алюминия слишком велико. Используется проволока из меди с наружной оболочкой из алюминия, чтобы обеспечить контакт с алюминиевой площадкой. Но это – промежуточное решение. Сейчас активно ведутся разработки по замене алюминиевых контактных площадок на медные. И наша компания идет впереди этого процесса – когда появятся первые кристаллы с медными контактными площадками, мы будем готовы предложить технологию их разварки.
3D-MID
Технология 3D-MID (3D molded interconnect devices, дословно – трехмерные литые монтажные основания) сегодня переживает чрезвычайно бурное развитие. Еще пару лет даже среди специалистов мало кто знал, что обозначает эта аббревиатура. А сегодня технологии трехмерного монтажа на пластиковые (и не только) детали – по сути новое и чрезвычайно перспективное направление развития печатного монтажа. Перспективное настолько, что язык не поворачивается называть 3D-MID нишевым решением. Однако едва ли не единственной компанией, которая продвигает эту технологию в России, является Остек. Об одном из вариантов реализации технологии 3D-MID нам рассказал Игорь Волков, директор направления трехмерных схем на пластиках ЗАО "НИИИТ", Группа компаний Остек.
"Технология 3D-MID – и молодая, и не очень. Исторически она зародилась в США где-то в 1982 году. Уже тогда многим были очевидны достоинства, которые сулил перенос электронных схем с плоских печатных плат на пластиковые детали, в том числе сложной формы. Многие пытались создать промышленную технологию формирования токопроводящего рисунка, используя термический перенос материала (термотрансфер). Но на этом пути встала серьезная проблема – под каждое изделие нужно было делать свой уникальный инструмент. И малейшее изменение в конструкции требовало изменения инструмента. Это было очень дорого и неудобно. Кроме того, возникла и не менее важная проблема – все шли своими путями, не было унификации. Эта разрозненность лишь усугубляла дороговизну технологий монтажа и фа-
ктически закрыла им в те годы путь на рынок.
В начале 1990-х пальму первенства в области 3D-MID подхватила Европа. Стали появляться вполне промышленные решения. И сегодня этот процесс вплотную приблизился к стадии массового освоения технологий 3D-MID. Об унификации говорить пока рано, сегодня существует не менее девяти технологий 3D-MID, которые позволяют девятью способами получить одно и то же устройство. Однако среди них уже наметились лидеры. И сегодня одна из наиболее распространенных в мире технологий 3D-MID – технология прямого лазерного структурирования (LDS – Laser Direct Structuring), созданная немецкой компанией LPKF.
Об особенностях технологии прямого лазерного структурирования и оборудовании для ее реализации рассказал менеджер по продажам в Европе подразделения лазерной резки и структурирования компании LPKF Дирк Бэкер.
"Идея технологии прямого лазерного структурирования родилась в компании в 1998 году и была запатентована. В 2001 мы продали первую LDS-установку. Это была по сути экспериментальная система, она установлена в исследовательском институте и работает до сих пор. Промышленные установки мы начали поставлять с 2004 го-
да. Однако с 2004 по 2009 год включительно мы ежегодно продавали лишь по
десять таких систем по всему миру. Затем ситуация кардинально изменилась – с 2010 по 2012 мы поставили свыше 300 систем – т.е. на порядок больше. Только к ноябрю 2013 года мы поставили 140 систем – а год еще не закончен. Все это говорит о взрывном росте интереса к 3D-MID в целом, и к технологии LDS – в частности. Об актуальности LDS свидетельствует и тот факт, что некий китайский производитель пытался украсть у нас идею оборудования и технологии, причем и не без успеха. Однако в 2012 году компания LPKF выиграла очень крупный судебный процесс в Китае, суд обязал производителя купить около 20 единиц нашего оборудования.
Идея нашего решения достаточно проста. Как и любая технология печатного монтажа, 3D-MID начинается с основы. Для массовой продукции используются стандартные автоматы для литья пластика. Особенность – в используемых материалах. Должны применяться специальные пластики, которые содержат мелкодисперсные металлоорганические частицы (специальный полимер со связанным металлом). Токопроводящий рисунок формируется посредством лазерной абляции (гравировки). В точке нагрева металлоорганические частицы активируются, т.е. под воздействием тепла в комплексе металл–полимер разрываются связи и атомы металла переходят в свободное состояние. Они служат центром кристаллизации при последующем химическом осаждении меди. Далее стандартными химическими или гальваническими методами наносятся дополнительные слои меди, никеля, при необходимости – золота, другие финишные покрытия. Электрохимическое осаждение применяют, если нужно сформировать относительно толстые слои металла, ведь при химическом осаждении традиционно их толщина составляет 5–8 мкм.
Немаловажно, что в процессе лазерной абляции в зоне нагрева формируются микрошероховатости, что существенно улучшает адгезию осажденной меди. С помощью лазерного луча мы не только формируем рисунок на поверхности, но и делаем переходные отверстия. Их стенки при этом автоматически активируются – не нужно никаких дополнительных ухищрений для металлизации.
При прототипировании основу проще всего изготовить обычными сегодня методами 3D-печати с помощью 3D-принтеров из обычных пластиков. Далее такие заготовки покрываются специальным лаком ProtoPaint LDS, разработанным LPKF. В лак добавлены активируемые лазером металлоорганические частицы. После высыхания лака изделие можно обрабатывать так же, как и детали из модифицированного пластика.
Буквально в середине 2013 года мы отработали нашу LDS-технологию для работы с металлическими заготовками. Это важно, например, для систем силовой электроники или светодиодного освещения – везде, где необходим теплоотвод. Технология аналогична лакированию – на металлическую заготовку наносится порошковое покрытие с металлорганическим наполнителем. В результате поверхность готова к активации. Покрытие достаточно толстое, поэтому активация происходит только по поверхности, контакты с металлической основой не образуются.
Для установки электронных компонентов на 3D-MID-заготовки можно использовать модернизированные установки для поверхностного монтажа. Причем в случае массового производства методы монтажа в основном аналогичны технологиям сборки обычных печатных плат, вплоть до технологий reel-to-reel.
Компания LPKF разработала технологию LDS, включая сами пластики и лаки. Однако такие материалы уже выпускает целый ряд производителей, они свободно продаются на рынке. Сама же LPKF производит только установки прямого лазерного структурирования, формирующие топологический рисунок. Так, для прототипирования мы предлагаем установку Protolaser 3D с одной лазерной головкой. Для более массовых применений создано семейство машин Fusion3D, в которых используется до четырех лазерных головок, а также робот, который вносит заготовку в зону лазерной обработки.
В качестве демонстрации возможностей технологии LDS на нашем стенде представлено уникальное изделие – модель чувствительной подушечки пальца человека. Поверхность, воспроизводящая форму подушечки пальца, покрыта сеткой сенсоров прикосновения. Электронная схема обработки и управления собрана прямо на внутренней поверхности. До сих пор создание тактильных систем для роботов было сложнейшей, практически неразрешимой задачей. Подобный узел сегодня можно изготовить только по технологии 3D-MID. Конечно, пока это не массовый продукт, но все когда-то начиналось с прототипов".
Сборочные автоматы для установки компонентов на поверхности сложной формы представили сразу несколько производителей. Так, полный цикл производства 3D-MID-изделий по технологи LDS с использованием установок LPKF был продемонстрирован на стенде швейцарской компании Essemtec. Автомат Hydra для монтажа 3D-MID эта компания представила еще на Productronica-2011. Тогда в разговоре с нами исполнительный директор Essemtec М.Цайбруннер отметил, что "трехмерные сборочные системы – один из основных трендов развития компании на ближайшее будущее" (см. Электроника: НТБ, 2012, №2, с.157–158). За два года компания Essemtec усовершенствовала эту систему. О ней нам рассказал менеджер по маркетингу и торговле компании Essemtec Флориан Шилдайн.
"Hydra – это автомат для 3D-установки компонентов. Он оснащен 5-осевым роботом для перемещения заготовки и двумя головками дозирования. Подвижный робот смонтирован на станине автомата. Он захватывает заготовку, переносит в требуемое место сборки внутри рабочей зоны и позиционирует его необходимым образом, в том числе с требуемым наклоном, так что площадка для нанесения паяльной пасты или компонентов оказывается в горизонтальной плоскости.
Для нанесения материала использованы две бесконтактные головки дозирования: одна для паяльной пасты, вторая – для адгезивов, чтобы зафиксировать компоненты в процессе пайки. Установка компонентов происходит обычным способом. Стандартные компоненты центрируются "на лету" лазерной системой, а для центрирования микросхем с мелким шагом выводов, например, в корпусах типа QFP, QFN и BGA, используется система технического зрения центрирования компании Cognex.
В ходе модернизации изменения коснулись в основном программного обеспечения. Так, стал проще интерфейс управления машиной, изменилась система управления дозаторами".
Оборудование для 3D-монтажа демонстрировала и компания Häсker Automation. О нем рассказал Уве Шульц, технический менеджер по продажам этой фирмы.
"Компания Häcker Automation базируется в Германии, у нас около 50 сотрудников, занятых разработкой и производством оборудования. Области наших компетенций – микросборка, микро- и нанодозирование, а также лазерная пайка. Особенность наших решений – это модульная архитектура. Есть базовая платформа, на которую можно установить 70 разных модулей, в зависимости от задач заказчика.
Мы позиционируем себя даже не как производители оборудования, а как поставщики решений для задач микросборки под требования заказчиков. У нас есть большой исследовательский центр, где мы в состоянии помочь заказчикам подобрать оптимальное решение под их производственные потребности: мы помогаем разработать само изделие, изготовить прототипы и воплотить их в серийный продукт.
В соответствии с нашей концепцией, мы используем единую базовую платформу VICO XTec как для работы со стандартными плоскими платами, так и для монтажа трехмерных изделий. В последнем случае базовая конфигурация включает модуль для сборки объемных изделий с лазерными паяльными головками.
Работа начинается с загрузки заготовок в машину. Они фиксируются в специальном подвижном захвате в строго определенной позиции. Точность позиционирования контролируется по реперным знакам. Для этого мы используем собственную запатентованную систему распознавания и позиционирования заготовки по всем трем осям. Головки дозирования, установки и пайки перемещаются, как в обычных 2D-системах, по трем осям. Для 3D-монтажа применяется головка со свободным ходом по вертикальной оси 150 мм. Трехмерный монтаж реализуется за счет перемещения самой заготовки – система крепления переносит ее в рабочую зону и разворачивает под нужным углом.
Монтаж компонентов начинается с нанесения на заготовку микродиспенсером паяльной пасты и адгезивов. Для высокопрецизионного дозирования мы используем систему управления с обратной связью, которая позволяет точно определять объем наносимой пасты в зависимости от текущего значения вязкости материала. Для установки не проблема нанести вещество объемом в 1 нл и обеспечивать такую точность в режиме 24-часового непрерывного производства.
После нанесения пасты следует установка различных компонентов. Здесь также проявляется универсальность нашей платформы. Компоненты могут быть любыми – от крупногабаритных электромеханических, оптических, акустических до компонентов для поверхностного монтажа и даже кристаллов. Для установки используется одна головка со сменными инструментами, точность монтажа – не хуже 10 мкм.
После установки компонентов начинается пайка. Для этого используется головка с ИК-лазером. Таким образом, весь процесс сборки может быть выполнен на одной машине. Но производительность при этом будет не слишком высокой, оценочно – на уровне 2–3 тыс. компонентов в час, в зависимости от сложности самой заготовки, числа технологических шагов и т.п. Если нужно увеличить производительность, можно использовать две такие машины, объединенные в одну линию.
Около 85% механических частей и 60% электронных блоков машин компания Häcker Automation производит самостоятельно. Например, систему дозирования паяльной пасты мы разработали и производим сами, а лазерные головки разработали совместно с компанией Dilas – немецким производителем лазерных диодов.
За последние 15 лет в мире установлено более 200 машин прецизионной сборки компании Häcker Automation. Нам было очень сложно конкурировать с производителями систем для монтажа плоских печатных плат. Сейчас компания обретает второе дыхание, поскольку появился спрос на системы именно для 3D-сборки. За последние два года мы поставили порядка десяти установок специально для 3D-MID. Точное их число назвать сложно, поскольку мы не всегда знаем, в каких целях заказчики используют наши системы".
Для массового выпуска продукции на основе 3D-MID свои решения представила компания Xenon. О них нам рассказал др. Хартмут Фрайтаг, управляющий директор компании Xenon.
"Компания Xenon уже много лет успешно решает вопросы глобальной автоматизации производств. Мы можем разрабатывать и поставлять модульные решения для автоматических линий сборки самых разных устройств – не только электронных, но и механических, электромеханических, оптико-механических и т.п. И в каждом из этих направлений у компании накоплен огромный опыт.
Для сборки 3D-MID-узлов мы предлагаем новое решение – систему Space 400 с модулем 3D-позиционирования. В предшествовавших системах мы использовали как вращающийся держатель заготовок, так и шестиосевой робот (рука-манипулятор) с видеокамерой. На манипулятор монтировалась головка, позволяющая использовать различные инструменты – вакуумные захваты для компонентов, диспенсеры для нанесения адгезивов и паяльной пасты, лазер для точечной пайки и т.п.
В новой системе Space 400 мы отказались от робота-манипулятора и применили стандартную схему перемещения головки на порталах по трем осям, с помощью линейных электродвигате-
лей. Вращается только заготовка – система крепления располагает ее под нужным углом, чтобы плоскость точки монтажа компонента оказалась перпендикулярной оси Z монтажной головки. В результате отказа от робота-манипулятора существенно повысилась скорость работы и точность позиционирования – по одной оси точность составляет 0,5 мкм, при позиционировании по всем трем осям она снижается до 20 мкм. Точность позиции контролируется по реперным знакам с помощью всего одной видеокамеры.
В системе используются две монтажные головки. Они позволяют выполнять различные операции – дозирование пасты, установка компонентов, тестирование на отрыв и т.п. Используются магазины различных захватов компонентов, диспенсеров, других инструментов. Тем самым достигнута максимальная универсальность. Причем предусмотрен постоянный контроль всех операций. Например, система дозирования автоматически тестируется во время работы. Для этого периодически диспенсер наносит пасту на тестовую площадку, и камера определяет точность дозирования. При смене иглы диспенсера лазерная система определяет ее высоту и вносит корректировки в работу системы дозирования.
О производительности системы говорить сложно – тут слишком много нюансов. Например, скорость нанесения паяльной пасты составляет до 120 точек в минуту, а монтажа – до трех компонентов в секунду. Но, конечно, главный конек нашего решения – не производительность как таковая, а универсаль-
ность и модульность. Ведь компания Xenon специализируется не столько на сборке, сколько на решениях, необходимых заказчику. Это может быть нанесение маркировок, защитных покрытий, тестирование. Мы можем разработать линию, в которой будет много модулей, и каждый выполняет какую-то отдельную операцию. Например, один модуль занимается монтажом, другой, вслед за ним, – пайкой в парогазовой фазе и т.п.
В мире пока очень мало реальных проектов по производству электронных узлов на основе 3D-MID. Мы продали всего несколько линий для такой технологии, одна из них работает на заводе компании BMW. С помощью нашего оборудования там собираются электронные схемы рукояток управления на руле мотоцикла. Однако у нас нет сомнений, что технология 3D-MID будет развиваться в различных областях".
Подводя итоги, Игорь Волков подчерк-
нул, что технологии 3D-MID для России – пусть и очень новые, но чрезвычайно перспективные. "Это – один из важнейших технологических трендов в области печатного монтажа, открывающий перед производителями конечных устройств и электронных модулей совершенно новые, недостижимые ранее возможности. Он требует самого пристального внимания со стороны специалистов, иначе мы рискуем кардинально отстать от мирового технологического сообщества и в этом направлении. Сейчас в России в стадии проработки находятся несколько проектов по реализации 3D-MID. Надеюсь, они воплотятся в жизнь, и число подобных проектов будет расти в соответствии с резким ростом интереса к 3D-MID во всем мире, который мы наблюдаемым сегодня". ●
Отзывы читателей
