Московская компания PCB technology, известная как поставщик сложных многослойных печатных плат, летом 2009 года приобрела новую линию поверхностного монтажа, в состав которой входит уникальный по своим возможностям SMT-автомат iineo Tornado британской фирмы Europlacer. Особенность линии – в ориентации на монтаж опытных образцов и небольших партий печатных плат высочайшей сложности и насыщенности. Отметим, что SMT-автомат iineo Tornado – единственный в России, поэтому поделимся первыми впечатлениями от его использования.
Технические особенности
Автомат iineo Tornado (рис.1.) для SMT-монтажа произведен британской компанией Europlacer. Его возможности действительно впечатляют. Он обрабатывает печатные платы (ПП) с габаритами от 50×50 до 450×610 мм и толщиной от 0,5 до 7,0 мм. Точность установки микросхем составляет 50 мкм. При этом возможен монтаж микросхем всех типов, в том числе в корпусах типа QFN, BGA, microSOIC, а также установка компонентов "этажеркой". Автомат работает с пассивными чип-компонентами в корпусах 0402, 0201 и даже 01005. Более того, его возможно программировать для установки компонентов нестандартной формы. Но самое главное – при работе с iineo Tornado можно использовать комплектацию именно в том виде, в каком ее передают заказчики для монтажа опытных образцов – т.е. отрезки лент минимальной длины (10–15 см), с минимальным запасом (2–3%) и с минимальным заправочным концом (4 см).
И это все – при максимальной скорости установки до 14 тыс. компонентов в час, и средней скорости – около 7,5 тыс. компонентов в час! Специфика срочного монтажа сложных ПП
Специализация нашей компании – изготовление под заказ сложнейших многослойных плат, причем большинство заказов – опытные образцы или мелкие серии. Поэтому мы понимали, что и заказы на монтаж будут именно такие – очень насыщенные модули, много разных типов микросхем, BGA, чип-компоненты 0402, плотный двусторонний монтаж, большая номенклатура изделий и много вариантов исполнения. Поэтому при выборе оборудования для новой линии мы исходили из того, что она должна быть максимально ориентирована на монтаж опытных образцов и небольших партий (от 5 до 100 шт.) очень сложных печатных плат.
Кроме того, важнейшим критерием для нас является скорость выполнения заказов на монтаж. В основном к нам приходят со срочными заказами, просят сделать монтаж за одну неделю, а иногда и за 2–3 дня. Все эти факторы и определили наш выбор в пользу робота iineo Tornado, ориентированного на монтаж сложных ячеек, обладающего самыми передовыми характеристиками, но оптимизированного под монтаж малых партий и большой номенклатуры изделий. Новая машина идеально подходит для выполнения именно таких заказов.
Первые впечатления
Прошло несколько месяцев с тех пор, как мы приобрели новую линию поверхностного монтажа. Линия действительно уникальна по своим возможностям. Расскажем о некоторых из них.
Скорость перезарядки. Все питатели автомата – "интеллектуальные", в каждом из них записан номинал и типоразмер заряженных компонентов. С учетом записи в память питателя этих параметров (программирования) на зарядку уходит около полутора минут. Экономить время удается еще и на том, что у нас для зарядки лент используются тележки – пока на линии монтируется очередной заказ, можно заряжать тележку под следующий модуль, потом откатил одну, подкатил другую, перезагрузил программу на новый модуль, и можно запускать следующий заказ.
Поддоны с микросхемами. Огромный рабочий стол внутри машины, на котором можно разложить 10 полных поддонов с микросхемами (рис.2) – это очень удобное решение! Большинство заказов, которые мы получаем в монтаж, содержат большие микросхемы в корпусах TQFP, BGA и др., и то, что их можно быстро и удобно разложить на рабочем столе станка, позволяет сэкономить массу времени и запускать монтаж практически "с колес".
Подача корпусов SOIC и TSOP. Что на этой машине реализовано действительно замечательно, так это ременные питатели типа "ручей" для подачи элементов в узких и средних корпусах SOIC (SO8, SO14, SO16) и TSOP – а это сейчас самые распространенные типы корпусов. При их зарядке оператор по мере необходимости "пересыпает" микросхемы из пенала в соответствующий "ручей". Более того, эти питатели можно использовать и для других видов компонентов.
Например, недавно мы выполняли заказ, в котором требовалось установить семь номиналов микросхем программируемых генераторов на разные частоты. Они были в нестандартном корпусе, по размеру похожем на SOIC. Попробовали поставить их в "ручьи" – получилось отлично, автомат берет сразу семь микросхем генераторов на головку и мгновенно ставит на плату. Да еще по пути прихватывает несколько корпусов SOIC.
Головка и вакуумные захваты. Отдельная похвала – конструкции головки. Это вращающаяся турель с 12 вакуумными захватами. Можно выбрать тип каждого захвата – от самого тоненького (для чип-элементов 0201 и 01005) и до самого большого (для тяжелых компонентов BGA, PLCC, TQFP). На самой медленной скорости головка может переносить компонент весом до 100 грамм! А на самой быстрой – ставит 14 тыс. чип-компонентов в час. То есть большую и насыщенную многослойную плату автомат набивает компонентами за несколько минут. За два-три часа удается собрать несколько десятков весьма сложных плат.
Что интересно – захваты головка берет из специального магазина, автоматически выбирая нужные типы захватов в соответствии с программой. Тип захватов, поставленных оператором в магазин, анализируется автоматически. Это тоже экономит массу времени при подготовке следующего заказа.
Точность позиционирования. Машина отлично позиционирует компоненты на плате. Корпуса QFP устанавливает с допуском 50 мкм, очень аккуратно опуская их на тончайшие столбики пасты (напомню, ширина площадки у QFP всего 200–250 мкм при высоте столбика пасты 125 мкм). Особенно хорошо, когда на плате есть реперные знаки. Но, надо признать, большинство заказчиков пренебрегают такой "мелочью", как реперы. И тут уж приходится помучиться с выравниванием и точной привязкой координат на плате. Ищем незадействованные отверстия под штыревой монтаж, чтобы их использовать в качестве реперов. Подбираем длинные горизонтальные проводники, к которым можно привязаться. И так далее. Как правило, привязка получается неплохо, но уходит время на дополнительную наладку и возможна потеря точности позиционирования. А вот если бы разработчик платы предусмотрел реперные точки по углам платы – монтаж бы происходил без запинки, программа в таком случае запускается "с ходу". Соответственно, и заказ выполняется быстрее.
Ситуация с заказами
Пока на этой линейке в день удается смонтировать один, максимум – два разных заказа плат средней насыщенности (в среднем 50–100 номиналов в спецификации, от 300 до 1500 компонентов на плате, от 10 до 100 плат). Цель на ближайший квартал – добиться стабильного выполнения двух-трех заказов в день. Для заказчика это означает срок выполнения заказа на монтаж в пять рабочих дней. В этот срок входит подготовка, а также штыревой монтаж, запрессовка разъемов, рентгеновский контроль и автоматическая оптическая инспекция. Мы предпочитаем выполнять заказы с автоматической проверкой – при этом гарантия качества все же выше, чем при простом визуальном контроле.
Но если какому-то заказчику нужна супер-срочность, мы всегда готовы обеспечить экспресс-монтаж, со сроком выполнения два-три дня после запуска. За последний месяц было несколько таких заказов, все – с весьма насыщенными платами, с BGA-корпусами по 1,5 тыс. выводов, с несколькими тысячами конденсаторов на обратной стороне платы. Конечно, обеспечение такого короткого срока – задача сложная и дорогая. И в этом нам должны содействовать сами заказчики, правильно подготавливая проект.
Бесплатный справочник для разработчиков
Какими правилами должен руководствоваться разработчик при проектировании платы? Ответы на этот вопрос содержатся в нашем бесплатном справочнике "Как проектировать многослойные печатные платы". В нем рассказано, как спроектировать сложную многослойную печатную плату, чтобы обеспечить максимальное качество ее изготовления и монтажа и долгосрочную надежность электронного модуля. Справочник содержит наши рекомендации для инженеров-конструкторов, описание материалов и типовых конструкций многослойных плат, а также советы по подготовке заказа для автоматического монтажа. Закажите справочник, воспользуйтесь его рекомендациями – и вы сэкономите время и деньги! Получить справочник можно бесплатно, обратившись по телефону (499) 558-02-54 или e-mail montazh@pcbtech.ru
Автомат iineo Tornado (рис.1.) для SMT-монтажа произведен британской компанией Europlacer. Его возможности действительно впечатляют. Он обрабатывает печатные платы (ПП) с габаритами от 50×50 до 450×610 мм и толщиной от 0,5 до 7,0 мм. Точность установки микросхем составляет 50 мкм. При этом возможен монтаж микросхем всех типов, в том числе в корпусах типа QFN, BGA, microSOIC, а также установка компонентов "этажеркой". Автомат работает с пассивными чип-компонентами в корпусах 0402, 0201 и даже 01005. Более того, его возможно программировать для установки компонентов нестандартной формы. Но самое главное – при работе с iineo Tornado можно использовать комплектацию именно в том виде, в каком ее передают заказчики для монтажа опытных образцов – т.е. отрезки лент минимальной длины (10–15 см), с минимальным запасом (2–3%) и с минимальным заправочным концом (4 см).
И это все – при максимальной скорости установки до 14 тыс. компонентов в час, и средней скорости – около 7,5 тыс. компонентов в час! Специфика срочного монтажа сложных ПП
Специализация нашей компании – изготовление под заказ сложнейших многослойных плат, причем большинство заказов – опытные образцы или мелкие серии. Поэтому мы понимали, что и заказы на монтаж будут именно такие – очень насыщенные модули, много разных типов микросхем, BGA, чип-компоненты 0402, плотный двусторонний монтаж, большая номенклатура изделий и много вариантов исполнения. Поэтому при выборе оборудования для новой линии мы исходили из того, что она должна быть максимально ориентирована на монтаж опытных образцов и небольших партий (от 5 до 100 шт.) очень сложных печатных плат.
Кроме того, важнейшим критерием для нас является скорость выполнения заказов на монтаж. В основном к нам приходят со срочными заказами, просят сделать монтаж за одну неделю, а иногда и за 2–3 дня. Все эти факторы и определили наш выбор в пользу робота iineo Tornado, ориентированного на монтаж сложных ячеек, обладающего самыми передовыми характеристиками, но оптимизированного под монтаж малых партий и большой номенклатуры изделий. Новая машина идеально подходит для выполнения именно таких заказов.
Первые впечатления
Прошло несколько месяцев с тех пор, как мы приобрели новую линию поверхностного монтажа. Линия действительно уникальна по своим возможностям. Расскажем о некоторых из них.
Скорость перезарядки. Все питатели автомата – "интеллектуальные", в каждом из них записан номинал и типоразмер заряженных компонентов. С учетом записи в память питателя этих параметров (программирования) на зарядку уходит около полутора минут. Экономить время удается еще и на том, что у нас для зарядки лент используются тележки – пока на линии монтируется очередной заказ, можно заряжать тележку под следующий модуль, потом откатил одну, подкатил другую, перезагрузил программу на новый модуль, и можно запускать следующий заказ.
Поддоны с микросхемами. Огромный рабочий стол внутри машины, на котором можно разложить 10 полных поддонов с микросхемами (рис.2) – это очень удобное решение! Большинство заказов, которые мы получаем в монтаж, содержат большие микросхемы в корпусах TQFP, BGA и др., и то, что их можно быстро и удобно разложить на рабочем столе станка, позволяет сэкономить массу времени и запускать монтаж практически "с колес".
Подача корпусов SOIC и TSOP. Что на этой машине реализовано действительно замечательно, так это ременные питатели типа "ручей" для подачи элементов в узких и средних корпусах SOIC (SO8, SO14, SO16) и TSOP – а это сейчас самые распространенные типы корпусов. При их зарядке оператор по мере необходимости "пересыпает" микросхемы из пенала в соответствующий "ручей". Более того, эти питатели можно использовать и для других видов компонентов.
Например, недавно мы выполняли заказ, в котором требовалось установить семь номиналов микросхем программируемых генераторов на разные частоты. Они были в нестандартном корпусе, по размеру похожем на SOIC. Попробовали поставить их в "ручьи" – получилось отлично, автомат берет сразу семь микросхем генераторов на головку и мгновенно ставит на плату. Да еще по пути прихватывает несколько корпусов SOIC.
Головка и вакуумные захваты. Отдельная похвала – конструкции головки. Это вращающаяся турель с 12 вакуумными захватами. Можно выбрать тип каждого захвата – от самого тоненького (для чип-элементов 0201 и 01005) и до самого большого (для тяжелых компонентов BGA, PLCC, TQFP). На самой медленной скорости головка может переносить компонент весом до 100 грамм! А на самой быстрой – ставит 14 тыс. чип-компонентов в час. То есть большую и насыщенную многослойную плату автомат набивает компонентами за несколько минут. За два-три часа удается собрать несколько десятков весьма сложных плат.
Что интересно – захваты головка берет из специального магазина, автоматически выбирая нужные типы захватов в соответствии с программой. Тип захватов, поставленных оператором в магазин, анализируется автоматически. Это тоже экономит массу времени при подготовке следующего заказа.
Точность позиционирования. Машина отлично позиционирует компоненты на плате. Корпуса QFP устанавливает с допуском 50 мкм, очень аккуратно опуская их на тончайшие столбики пасты (напомню, ширина площадки у QFP всего 200–250 мкм при высоте столбика пасты 125 мкм). Особенно хорошо, когда на плате есть реперные знаки. Но, надо признать, большинство заказчиков пренебрегают такой "мелочью", как реперы. И тут уж приходится помучиться с выравниванием и точной привязкой координат на плате. Ищем незадействованные отверстия под штыревой монтаж, чтобы их использовать в качестве реперов. Подбираем длинные горизонтальные проводники, к которым можно привязаться. И так далее. Как правило, привязка получается неплохо, но уходит время на дополнительную наладку и возможна потеря точности позиционирования. А вот если бы разработчик платы предусмотрел реперные точки по углам платы – монтаж бы происходил без запинки, программа в таком случае запускается "с ходу". Соответственно, и заказ выполняется быстрее.
Ситуация с заказами
Пока на этой линейке в день удается смонтировать один, максимум – два разных заказа плат средней насыщенности (в среднем 50–100 номиналов в спецификации, от 300 до 1500 компонентов на плате, от 10 до 100 плат). Цель на ближайший квартал – добиться стабильного выполнения двух-трех заказов в день. Для заказчика это означает срок выполнения заказа на монтаж в пять рабочих дней. В этот срок входит подготовка, а также штыревой монтаж, запрессовка разъемов, рентгеновский контроль и автоматическая оптическая инспекция. Мы предпочитаем выполнять заказы с автоматической проверкой – при этом гарантия качества все же выше, чем при простом визуальном контроле.
Но если какому-то заказчику нужна супер-срочность, мы всегда готовы обеспечить экспресс-монтаж, со сроком выполнения два-три дня после запуска. За последний месяц было несколько таких заказов, все – с весьма насыщенными платами, с BGA-корпусами по 1,5 тыс. выводов, с несколькими тысячами конденсаторов на обратной стороне платы. Конечно, обеспечение такого короткого срока – задача сложная и дорогая. И в этом нам должны содействовать сами заказчики, правильно подготавливая проект.
Бесплатный справочник для разработчиков
Какими правилами должен руководствоваться разработчик при проектировании платы? Ответы на этот вопрос содержатся в нашем бесплатном справочнике "Как проектировать многослойные печатные платы". В нем рассказано, как спроектировать сложную многослойную печатную плату, чтобы обеспечить максимальное качество ее изготовления и монтажа и долгосрочную надежность электронного модуля. Справочник содержит наши рекомендации для инженеров-конструкторов, описание материалов и типовых конструкций многослойных плат, а также советы по подготовке заказа для автоматического монтажа. Закажите справочник, воспользуйтесь его рекомендациями – и вы сэкономите время и деньги! Получить справочник можно бесплатно, обратившись по телефону (499) 558-02-54 или e-mail montazh@pcbtech.ru
Отзывы читателей
