Linie de asamblare SMT off-line

2 FEBRUARIE 2015

În laboratoarele Centrului de Electronică Tehnologică şi Tehnici de Interconectare ale Universităţii “Politehnica” din Bucureşti (UPB-CETTI) încă se mai procesează proiecte (este adevărat, nu multe) care conţin doar componente cu montare prin inserţie, “Through Hole Components/Devices” (THC/THD) cum sunt cunoscute în limba engleză, componentele clasice existente în industria electronică înaintea “erei” SMT. Sunt proiecte mai vechi, care rezolvă anumite cerinţe de nişă de piaţă, pe care proiectanţii şi utilizatorii lor, în general specialişti mai vârstnici, nu consideră că trebuie să le mai modifice din moment ce soluţia este verificată şi matură. În plus, producţia de serie mică şi asigurarea service-ului post-garanţie pot fi rezolvate cu dotarea minimală a unui laborator de electronică.

Autori: Gaudenţiu Vărzaru, Ioan Plotog, Norocel Dragoş Codreanu

Avantaje evidente ale trecerii la tehnologia cu montare pe suprafaţă (SMT), cum ar fi reducerea dimensiunilor, reducerea consumului, reducerea costurilor, creşterea fiabilităţii sau creşterea competitivităţii sunt ignorate din considerente de temere asociată cu cheltuielile implicate de reproiectare şi de pierderea controlului asupra producţiei şi mentenanţei din cauza lipsei de echipamente adecvate necesare pentru această tehnologie.
Alţi specialişti, mai tineri, plănuiesc entuziaşti dezvoltarea unor linii de asamblare SMT, eventual cu finanţare din proiecte de cercetare, dar se lovesc de preţurile nu tocmai modice ale echipamentelor.

Figura 1: Schema bloc a liniei de asamblare SMT off-line din UPB-CETTI

Trendul este însă, mai mult decât evident, către miniaturizare (firma Murata a lansat în 2013 cel mai mic inductor pe ferită din lume, în capsulă 008004, de dimensiuni 0,25 × 0,125 mm), către capsule tot mai complexe (FPGA-urile pot avea în mod curent peste 1700 de contacte, ASIC-urile cu peste 2000 de contacte sunt deja pe piaţă, componen­tele QFN sunt fabricate fără terminale (doar cu zone de contactare) şi cu pad termic, impunând cerinţe speciale de proiectare şi fabricaţie), către substraturi noi ale plăcii de circuit imprimat (sticlă, metal – Al, Cu).
Evident, toate restricţiile tehnice şi tehnologice menţionate mai sus necesită un suport tehnologic performant şi compe­tenţe de packaging electronic de nivel înalt. Pentru aceşti specialişti, demni de toată lauda, dar şi pentru toţi studenţii, masteranzii şi doctoranzii interesaţi, UPB-CETTI vine cu oferta de servicii de producţie electronică în tehnologie SMT bazată pe o dotare cu echipamente performante achiziţionate în principal prin proiecte, dar şi prin donaţii, obţinute tocmai prin competenţele dovedite în domeniu. Este baza tehnologică pe care actualii studenţi ai anului III din Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei au utilizat-o de curând la proiectul DCAE sau pe care foşti studenţi, acum specialişti în industrie, îşi lansează prototipurile într-o piaţă globalizată a electronicii. Astfel, în subsolul corpului A al Facultăţii de Electronică a fost realizată şi este perfect funcţională o linie de asamblare SMT off-line (Figura 1) cu echipamente acoperind practic toate etapele procesului tehnologic de producţie, unele manuale, altele automate.
Sunt acoperite operaţiile de depunere a pastei de contactare-lipire prin printare manuală (echipament: LT300 ZelPrint, LKPF Laser & Electronics), de plasare a compo­nentelor SMD manuală (staţiile FL3000 şi FP600 DIMA SMT Systems) sau automată (echipament: Pick-and-Place CP20CV, Samsung), de procesare termică (cuptoare cu încălzire prin radiaţie infraroşie şi convecţie SMRO-0252 şi Piccolo, DIMA SMT Systems şi echipamentul de lipire prin retopire în atmosferă de vapori SLC309, IBL Löttechnik), de inspecţie optică, obligatoriu a fi efectuată după fiecare etapă tehnologică (microscop MH-ZTO, DIMA SMT Systems). Pentru plasarea componentelor speciale (BGA, μBGA, DFN, QFN, CSP etc.) există mai multe posibilităţi (echipamente: SMT/BGA Expert 04.6-IXH, Martin, MO-100, Manncorp, X-410, PDR), unele dintre acestea permiţând şi repararea modulelor asamblate prin concentrarea surselor de căldură (fie aer fierbinte, fie radiaţie infraroşie) pe componenta dorită.
Pentru realizarea asamblării chip-urilor, prin contactare cu fir de Au de 25 μm, la structura de interconectare (“lead frame”) a circuitelor integrate sau chiar la placa de circuit imprimat (“Chip-on-Board”) se poate utiliza staţia de bond-are cu fir (HB16, TPT Wirebonder). Funcţionarea unora din echipamente necesită o sursă de aer comprimat, disponibilă în centru prin echipamentul GX2FF, Atlas Copco.
Utilizând tehnica “Pin-In-Paste” pot fi contactate prin lipire şi componente cu montare prin inserţie (THC/THD) printr-un proces unic de retopire în cuptor, împreună cu componentele SMD (fiind necesară, însă, proiectarea adecvată a şablonului de depunere a pastei), dacă şi proiectantul a prevăzut această posibilitate, dând dovadă de cunoaştere a conceptului de Proiectare pentru Fabricaţie (“Design for Manufacturing”, DFM).
Pentru încercări ale modulelor electronice asamblate la solicitări mecanice, tempe­ratură (-40 …150°C) şi umiditate (30% – 95% RH), există, de asemenea, capabilităţi adecvate (echipamentul Condor 70-3, XYZTEC şi camera climatică SH-241, ESPEC). Pentru managementul termic în timp real al componentelor şi modulelor electronice (investigaţii în timpul funcţionării), UPB-CETTI dispune de facilităţi de termoviziune şi termografie în infraroşu (camera portabilă SC640, FLIR Systems). Personalul care deserveşte linia tehnologică SMT este calificat şi certificat în standardul ce acoperă domeniul, IPC-A-610, “Acceptabilitatea ansamblelor electronice”.

În numerele viitoare se va detalia prezen­tarea echipamentelor, oferindu-se exemple concrete din practica centrului în domeniul asamblării în tehnologia SMT, în scopul îmbogăţirii cunoştinţelor de speciali­tate.
UPB-CETTI promovează start-up-urile inovatoare, firmele din cluster-ul ELINCLUS sprijinindu-le prin asigurarea suportului teh­nic şi tehnologic pentru producţia de pro­to­tipuri, respectiv serii mici şi facilitându-le com­pe­titivitatea pe plan industrial. Expe­rienţa acumulată de centru după şapte ani de producţie şi asamblare de module electro­nice pentru diverse IMM-uri, a permis firmelor să îşi vândă produsele nu numai pe piaţa internă, ci şi pe cea internaţională (Germania, Finlanda, Japonia, SUA).

www.cetti.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre