Выпуск #4/2014
И.Шахнович, Г.Логинова
SMT HYBRID PACKAGING 2014: в фокусе – малый и средний бизнес
SMT HYBRID PACKAGING 2014: в фокусе – малый и средний бизнес
Просмотры: 1608
С 6 по 8 мая 2014 года в Нюрнберге в 27 раз состоялась выставка SMT Hybrid Packaging 2014, посвященная вопросам сборки изделий электроники. На 27 тыс. м2 выставочных площадей свою продукцию демонстрировали 498 компаний. Примерно 2/3 из них были немецкие фирмы, но немало экспонентов представляли другие страны, главным образом – европейские. Порядка 20 тыс. специалистов за три дня посетили эту традиционную выставку.
Конечно, по своим масштабом SMT Hybrid Packaging меньше ведущей европейской выставки Productronica, состоявшейся за полгода до этого в Мюнхене. Однако SMT Hybrid Packaging очень важное событие, причем, не только и не столько локальное для Германии, сколько общеевропейское. Здесь демонстрируют новые решения, демонстрируют прототипы, представляют серийное оборудование, которое ранее было представлено на уровне концепции. А главное, будучи сфокусированной на Европу, этот форум достаточно четко показывает тенденции развития технологий и оборудования печатного монтажа, характерные именно для европейского рынка, частью которого, безусловно, является Россия. Словом, SMT Hybrid Packaging – важнейшее событие для всего рынка решений для сборки электронных устройств, которое журнал "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ" не мог обойти стороной. Мы побеседовали с представителями полутора десятка компаний – и очень крупных, и совсем небольших, – чтобы понять, на что направлен вектор современного развития технологического оборудования для печатного монтажа. Причем интересовал нас не только рассказ об оборудовании, но и взгляд этих производителей на российский рынок. В итоге удалось увидеть несколько очень интересных тенденций. Они четко прослеживаются в продукции производителей оборудования: установочных автоматов, трафаретных принтеров, систем селективной пайки и отмывки, средств автоматической оптической инспекции. Беседы с некоторыми из них мы предлагаем вниманию читателей.
Монтаж компонентов
Компания Fuji Machine Manufacturing (Япония)
Клаус Гросс (Klaus Gross),
управляющий директор Fuji Europe и Клаус Кёльбель (Klaus Kolbel),
директор по продажам
К.Гросс. Выставка SMT Hybrid Packaging 2014 очень хорошее место и время, чтобы поговорить о наших новинках. В ноябре прошлого года на Productronica-2013 мы показали много новых разработок, но это были еще прототипы. Сейчас же, в мае 2014 года, мы представляем их как промышленные образцы и объявляем о начале продаж.
Новыми устройствами пополнились практически все наши направления, во всех сегментах. Прежде всего отмечу появление нового поколения известной модульной системы установки компонентов серии NXT. Впервые мы представили автомат NXT в 2004 году. За минувшие 10 лет во всем мире продано свыше 45 тыс. модулей NXT. Сменилось три поколения, и сейчас мы начинаем поставлять системы NXT III.
Кроме того, для небольших и средних производств мы представляем новую систему AIMEX II / AIMEX IIS. Это компактные, но не модульные машины. Однако в них используются фактически те же технологии и узлы, что и в серии NXT: те же самые установочные головки, камеры, питатели, насадки, программное обеспечение и т.п. Эти системы, благодаря своей гибкости, эффективны и при прототипировании, и при выпуске массовой продукции. Автоматы AIMEX очень универсальны, позволяют работать с различными типами установочных головок: от револьверных с 12 захватами до головки с одним захватом для крупных компонентов (до 74×74 мм, высотой до 38,1 мм). Возможно одновременно использовать до 130 различных питателей, включая пеналы и паллеты.
Еще одна важнейшая новинка – системы SmartFab, новый технологический тренд для Fuji. Суть этого тренда – замена ручного труда, особенно требующего участия квалифицированных работников. Как и следует из названия, эти установки предназначены для наиболее интеллектуальных, высокоавтоматизированных производств. Назначение SmartFab – не SMT-технологии, а финальные операции монтажа печатных плат. Эти машины позволяют устанавливать выводные компоненты, как с аксиальными, так и с радиальными выводами, сложные разъемы, крупные компоненты и т.п. SmartFab может затягивать болты, дозировать адгезивы, даже проводить операции селективной пайки. И тем самым система автоматизирует множество операций ручной сборки.
В установках SmartFab использован модульный принцип построения. Базовая, неизменная часть конструкции машины, составляет примерно 60%, а остальные 40% – узлы и модули, которые устанавливаются под конкретного пользователя. Это очень гибкая система, полезная во множестве приложений. С ее помощью можно собирать платы силовой электроники, монтировать компоненты на поверхности сложной трехмерной формы, устанавливать нестандартные компоненты и т.д.
Кроме сборочных автоматов, мы представляем и ряд автоматических инструментов. Это небольшие установки, которые, с одной стороны, помогают существенно минимизировать ручной труд, особенно труд высококвалифицированных работников. С другой стороны, они позволяют добиваться высоких результатов независимо от мастерства и знаний оператора. На выставке мы демонстрируем три таких установки – Auto Splicing, Auto Head Cleaner и Auto Reel Loader.
Система Auto Splicing предназначена для автоматического сращивания старой и новой ленты с компонентами. На производствах это очень распространенный метод, однако он требует определенной квалификации оператора. Ошибка приведет к остановке машины. Кроме того, для ручного наращивания ленты требуется 30–60 с. И если заканчиваются сразу несколько лент, даже самый искусный оператор может просто не успеть нарастить их все, что также повлечет остановку. А при массовом производстве любая, даже кратковременная задержка, приводит к большим потерям. Система Auto Splicing позволяет проводит эту операцию примерно за 6 с, причем, со стабильно высоким качеством.
Установка Auto Head Cleaner позволяет автоматически чистить головки и вакуумные захваты систем NXT и AIMEX. Очистка проводится продувкой воздухом (до 8 мин.) и маслом (21 мин.). Система обеспечивает стабильное качество очистки, устраняя влияние человеческого фактора, и на 2/3 сокращает время этой операции по сравнению с ручной очисткой. В составе установки Auto Head Cleaner есть система инспекции, которая контролирует результаты очистки, измеряя скорость потока воздуха и давление в захвате. Предусмотрена самодиагностика: система сама сообщает оператору, когда необходимо сменить фильтры и масло, используемое для очистки, тем самым обеспечивая стабильное качество.
Еще одно новое устройство – автоматический загрузчик катушек Auto Reel Loader. Казалось бы, простая операция, что тут автоматизировать? Однако ручная установка катушки в питатель, включая заправку ленты, занимает порядка 25 с, а системы Auto Reel Loader выполняет эту операцию за 10 с, т.е. на одной операции экономия составляет 15 с. В среднем один производитель заряжает питатели 500–600 раз в день. Получается, что с помощью нашего автомата можно сэкономить порядка 2,5 ч рабочего времени в день, что очень немало.
В целом, автоматические инструменты позволяют производителям сокращать людские трудозатраты, тем самым страхуясь от всех проблем, связанных с людьми: от неизбежных ошибок до постоянного роста оплаты труда. Благодаря им повышаются качество и стабильность производства. Все эти решения действительно интересны для пользователей. Причем ни у какого другого производителя подобных решений нет, автоматические инструменты – это уникальный продукт Fuji. Мы поставляем их отдельно от оборудования, но только нашим пользователям. Компания намерена расширять ассортимент автоматических инструментов. В ближайших планах Fuji – выпуск двух новых автоматических устройств, Auto Feeder Maintains и Auto Nozzle Cleaner.
В каких областях ваше оборудование наиболее востребовано?
Наши основные потребители – это изготовители автомобильной электроники и контрактные производители. Каждый из этих сегментов формирует по 45% в общем объеме поставок.
У вас есть особые решения для производства систем светодиодного освещения?
Конечно. Это ведь бурно развивающееся направление, а мы следуем за потребностями рынка. Например, мы создали новую технологию TVR (top view recognition) для точного расположения светодиодов. Проблема в том, что в каждом светодиоде кристалл может быть размещен в корпусе с неким разбросом. А заказчики требуют, чтобы именно светоизлучающие элементы располагались точно в линию. Технология TVR позволяет отслеживать расположение самих кристаллов и центрировать компоненты при установке именно по ним. Также для светодиодных приложений в системе AIMEX IIS предусмотрена возможность монтировать платы длиной до 1,5 м.
В целом, наши установки позволяют работать со всеми видами плат – гибкими, жесткими, керамическими, в том числе многослойными керамическими. Можем работать даже с пленочными носителями. Все это означает, что компания очень хорошо подготовилась к запросам рынка. И это приносит результат – мы очень довольны результатами прошлого года, но с новыми системам будем еще более успешными.
Какова стратегия компании, делающая ее столь успешной?
К. Гросс. Стратегия корпорации Fuji – приносить на рынок те решения, которые реально нужны пользователям, а не делать что-то по собственному разумению, а потом выводить это "что-то" на рынок. Мы приходим к производителям с вопросом: "Какова ваша мечта о будущем? Что вам нужно"? Практические специалисты всегда знают, чего хотят, и могут сказать, что им нужно в ближайшие несколько лет. Мы собираем идеи от наших пользователей, от всех производителей электроники и воплощаем их в своих разработках. Именно эта стратегия делает компанию столь успешной. В прошлом, 20 лет назад, инженеры Fuji разрабатывали некий продукт, который затем выводился на рынок. Такой продукт был либо успешным, либо нет. Сейчас мы стремимся действовать наверняка. И если спрашивать у пользователей "чего ты ждешь, что ты хочешь в будущем, в чем ты нуждаешься?", а затем воплощать эти мечты – это очень эффективный путь к впечатляющему успеху на рынке.
Европейское представительство Fuji Europе выполняет функции поставок на территории Европы и в России. И наша основная стратегия – стараться привлечь так много новых заказчиков, как это только возможно. В то же время мы со всем тщанием продолжаем заботиться об уже существующих пользователях. И нет разницы, крупный это клиент или небольшой. Мы не делаем между ними никаких различий. Для нас все пользователи – это VIP-пользователи.
В чем специфика стратегии Fuji на российском рынке?
К.Кёльбель. Fuji представлена на российском рынке с 2006 года, когда мы начали сотрудничать с компанией Остек. Мы поставили в Россию больше сотни модулей NXT и полагаем это большим успехом. Если говорить о стратегии, то изначально мы фокусировались в основном на крупносерийных производителях. Однако в последние два года наша стратегия изменилась – мы все в большей мере ориентируемся на средне- и мелкосерийные компании. В результате у нас все больше и больше пользователей, которым нужны небольшие машины. Концепция модульной системы как никакая другая подходит для таких заказчиков. Очень часто при покупке новой машины приобретают только один модуль, а затем по мере необходимости добавляют дополнительные, шаг за шагом наращивая производительность. Это делает нас достаточно уникальными на российском рынке.
На минувшей выставке "ЭкспоЭлектроника 2014", прошедшей в апреле в Москве, мы увидели, что оборудование серии NXT очень хорошо подходит для российских пользователей, и очень этим довольны. Мы ожидаем, что в России будет все больше небольших и средних компаний, чем крупносерийных производителей. Поэтому в будущем мы видим в России рынок для мало- и среднесерийного оборудования.
Оборудование Fuji достаточно дорогое. Почему же в России небольшие компании все чаще приобретают эти системы?
Не могу согласиться, что наше оборудование дороже, чем у конкурентов. Если сравнивать цены, нужно ведь сравнивать и возможности. Приобретая модуль NXT, заказчик инвестирует средства в модульную концепцию. Это значит, что пользователь может купить машину именно в той комплектации и именно с той производительностью, которые ему нужны сейчас. Например, требуется установка с производительностью 10 тыс. компонентов в час, с 60 слотами для питателей. Но никто ведь не будет покупать установку точно под потребность, все берут оборудование с запасом – например, 20 тыс. компонентов, 120 питателей. Система NXT позволяет приобрести именно то, что нужно сейчас – и не больше. А когда вырастут объемы производства, достаточно просто докупить модуль. Это однозначно дешевле, чем покупать еще одну машину, что пришлось бы делать, если работать с другим оборудованием.
Кроме того, при одинаковой номинальной производительности большое значение имеет время вынужденного простоя оборудования. А время простоя – это те же деньги. Технологии Fuji направлены на то, чтобы минимизировать это время. Недаром главный лозунг для системы NXT – "нет машин на рынке, которые экономят столько же времени, сколько NXT". Пользователи прекрасно понимают все это, и делают свой выбор.
Компания Heeb Inotec (Германия)
Управляющий
директор Георг Хартл (Georg Hartl)
Компания Heeb Inotec мало известна в России, поэтому кратко расскажите, в чем особенность вашей продукции?
Компания Heeb Inotec создана в 1993 году. Мы начинали с выпуска установочных автоматов для мало- и среднесерийных производств. Начинали не на пустом месте, я занимаюсь разработкой автоматических установщиков электронных компонентов с 1986 года. Специфика нашей продукции – это не высокоскоростные, но очень гибкие системы, с очень быстрой переналадкой и простым программированием для мало- и среднесерийных производств, прототипирования, опытных партий. За все время мы продали свыше 3,5 тыс. наших систем – полуавтоматических и автоматических установщиков, трафаретных принтеров.
Несколько лет назад мы представили линейку автоматических установщиков Inoplacer, уже продано примерно 400 таких систем. Серия Inoplacer – это полная линейка установочных автоматов. В нее входят и достаточно дешевые простые модели Inoplacer Basic, и машины среднего уровня серии Inoplacer НРХ, и установки верхнего уровня Inoplacer НР Advanced. Они отличаются размером монтажной площадки для печатной платы, числом питателей, набором опций. Например, система Inoplacer НР Advanced позволяет работать с платами до 940×400 мм, ее можно использовать для монтажа светодиодных панелей. К автомату возможно подключать до 224 8-мм питателей, допустима работа с компонентами от типоразмеров 01005 до микросхем в корпусах QFP 50×50 мм, BGA и микро-BGA, высотой до 35 мм. Средняя производительность такой системы – 4 тыс. компонентов в час. Все наши установки автономны, но опционально системы HPX и HP Advanced можно оснастить конвейерной системой для встраивания в линию. Конечно, при этом вырастет цена и сократится число питателей.
Установки Inoplacer комплектуются системой лазерного центрирования "на лету" (обеспечивает точность до 0,09 мм), двухканальной системой позиционирования на основе технического зрения (точность до 0,05 мм), предусмотрен контроль линейных перемещений с разрешением до 5 мкм. Все эти системы также разработаны нами. Причем программное обеспечение автоматически оптимизирует процесс установки компонентов, чтобы сначала монтировать мелкие компоненты с использованием лазерного центрирования, затем – более крупные, микросхемы, с помощью системы технического зрения. Благодаря системе центрирования автомат способен устанавливать даже выводные компоненты в отверстия печатной платы, для этого используется опциональная система формовки выводов. По меньшей мере 12 наши клиентов используют машины Inoplacer для установки выводных светодиодов при изготовлении светильников.
Какие новые решения вы демонстрируете на выставке?
Недавно мы представили линейку автоматов Inoplacer AeroJet. В частности, на выставке демонстрируется машина Inoplacer НРХ AeroJet. Это комбинация установщика компонентов Inoplacer НРХ и системы каплеструйной печати для аэрозольного нанесения паяльной пасты на печатные платы. Это дает пользователям новую степень гибкости: не нужны трафареты, можно загружать данные в автомат непосредственно из CAD-программы проектирования печатных плат и начинать выпуск продукции. Установку опционально можно оснастить системой инспекции нанесения паяльной пасты.
Разумеется, система сохранила все достоинства автомата Inoplacer НРХ. Она позволяет работать с разнообразными питателями: ленточными, из пеналов, из коротких обрезков лент, из паллет. Что особенно интересно, компоненты можно устанавливать просто из россыпи. Допустимы любые современные SMD-компоненты, от 0201 до микросхем в корпусах размером до 50×50 мм. Скорость установки – до 4 тыс. компонентов в час, что очень хорошо для систем с одной установочной головкой.
Особо отмечу низкую стоимость автомата Inoplacer НРХ AeroJet – она существенно дешевле возможных конкурентных решений других производителей. При этом речь идет о продукции, полностью произведенной и разработанной в Германии, под Штутгартом.
Помимо установщиков компонентов, мы демонстрируем наше традиционное, но всегда актуальное решение – светомонтажный стол Laserlite 3 WIN. Это полуавтоматическая система для установки компонентов в отверстия с лазерным указателем. Новинкой можно считать, что теперь система может работать под управлениям компьютера с операционной системой Windows 8.
Внутри монтажного стола установлен автоматический магазин подачи компонентов с 84 отсеками. В основном он используется для маленьких компонентов. Кроме того, перед оператором есть магазин элементов, в котором нужная ячейка подсвечивается лазером. Перед началом работы происходит совмещение печатной платы по реперным точкам, и далее по программе система подсказывает оператору порядок действий. Лазерный указатель отмечает на плате точки монтажа, прорисовывает форму компонента, отмечает ключ для микросхем, знак полярности и т.п. После установки компонента монтажник нажимает педаль, система переходит к новой позиции на плате. Опционально такой стол можно оснастить встроенным устройством обрезки выводов. Всего две компании в мире производят подобные системы с лазерным маркером, обе находятся в Германии, и одна из них – Heeb Inotec. Мы продали порядка 5 тыс. таких систем, причем около 2 тыс. – в США.
Вы только начинаете работать на российском рынке?
Да, совсем недавно мы заключили дистрибьюторское соглашение с компанией "Новые технологии", и с их помощью надеемся продвинуть наши решения в Россию. Я полагаю, что на российском рынке наиболее востребованы решения начального и среднего уровней. Причем развитие этого рынка только начинается. Эти условия наиболее оптимальны для нас. Полагаю, что мы выбрали удачный момент для начала работы в России, представив новую машину серии Inoplacer AeroJet. Ведь эта установка – идеальное решение для многих предприятий, для исследовательских институтов и небольших фирм. У нас очень высокопрофессиональный коллектив, специалисты прекрасно понимают, что именно нужно пользователям при мало- и среднесерийном производстве, какие проблемы приходится решать. Исходя из этого, мы и создаем свои автоматы, ориентированные на реальные потребности клиентов, которым важна не столько высочайшая производительность, сколько гибкость и цена при высоком качестве.
Основной рынок для компании – Германия и близлежащие европейские страны. Однако мы продаем наши машины по всему миру – в Малайзии, в Корее, в США. Если оправдаются наши ожидания, рыночная доля России в бизнесе Heeb Inotec будет аналогичной доле рынков США или Ю.Кореи.
Трафаретная печать и отмывка
Компания DEK* (Германия)
Стефан Техау
(Stefan Techau),
руководитель направления трафаретной печати в Европе
Мы демонстрируем на выставке новый двухконвейерный автомат
трафаретной печати Gemini. Он представляет собой два независимых принтера, расположенных "спина к спине" и предназначен для крупносерийных производств. При параллельной работе принтеров скорость печати достигает 300 плат в час при точности позиционирования трафарета ±15 мкм при 6σ. Помимо производительности, это позволяет проводить переналадку и регламентные работы принтеров, не останавливая линию: пока один принтер устройства обслуживается, другой продолжает работу. Gemini – единственная на сегодня двухконвейерная система, работающая с платами размером до 620×508,5 мм. Пользователи, уже знакомые с популярной платформой DEC Horizon, легко освоят новую систему, так как тут применяются те же технологии и программное обеспечение.
Вторая новинка – материал для протирки трафаретов UFP Eco. В отличие от обычных тканей, широко применяемых в быту, нетканый материал UFP Eco не содержит волокон и частиц пыли, которые могут загрязнять протираемые поверхности. Этот материал может применяться в чистых комнатах класса 1000, а его упаковка соответствует требованиям электростатической защиты.
UFP Eco производится из полипропиленового волокна путем горячего прессования без применения отбеливателей и иных химикатов. Гидрофильные волокна быстро впитывают растворители, равномерно распределяя их по материалу, а благодаря особой структуре поверхности UFP Eco эффективней удаляет остатки пасты с трафарета. Таким образом, применение этого материала позволяет экономить растворители, время (так как протирать трафареты теперь можно реже) и, в итоге, снизить производственные затраты.
Обращу внимания и на новые рамки для трафаретов VectorGuard, обеспечивающие более сильное (до 45%) натяжение трафарета по сравнению с рамками предыдущего поколения. Сильно натянутый трафарет обеспечивает более точную печать, меньше искажает отпечатки пасты при отделении от платы и дольше служит.
Немаловажно, что принтеры DEK интегрируются в систему управления производством (MES) компании iTAС Software. Это система охватывает все производство и позволяет отслеживать сборку изделий и контролировать их качество как непосредственно на предприятии, так и удаленно. Наш альянс особенно важен для России, так как компания Остек, наш партнер, также представляет на российском рынке и iTAC Software.
Насколько перспективен для вас российский рынок?
Если говорить о поставках оборудования, то доля России пока что невелика. Наш основной рынок – это Китай и страны Юго-Восточной Азии. Туда мы продаем около 60% всего нашего оборудования. Остальные 40% поровну делят Америка и страны Европы, а доля России – примерно 5% от европейских поставок. Тем не менее, мы очень рады более чем 10-летнему сотрудничеству с компанией Остек. Наш партнер, точно так же, как и мы сами, предлагает не просто оборудование, а комплексные решения для предприятий. А лучшей стратегии продажи оборудования DEК просто не существует.
Компания SJ InnoTech (Ю.Корея)
Михаэль Хабек (Michael Habeck),
компания SmartTec (немецкий дистрибьютор SJ InnoTech)
На выставке мы демонстрируем трафаретный принтер HP-520SPI семейства Vision Printer компании SJ InnoTech. Это принтер со встроенной системой двух- и трехмерного контроля точности нанесения паяльной пасты (SPI). Система 3D SPI позволяет определить такие дефекты, как отсутствие, недостаток или избыток паяльной пасты на плате, сдвиг слоя пасты, наличие паразитных перемычек, деформацию формы оттисков пасты. Сам по себе принтер нельзя назвать совсем новым – он демонстрируется уже несколько лет. Однако в базовой конструкции появился ряд модификаций. Например, дополнительный диспенсер для дозирования паяльной пасты или клея. Также стало возможно измерять прижимное усилие ракеля и отображать его на мониторе. Само прижимное усилие также можно задавать в диапазоне 1–250 Н. Регулируется и множество других параметров – скорость и направление движения ракеля, скорость отделения платы и др.
В целом, система HP-520SPI – это очень прогрессивная концепция печатных принтеров. Компания SJ InnoTech одной из первых в мире начала выпускать трафаретные принтеры, совмещенные с системами инспекции паяльной пасты. Это не просто сделало систему компактнее и снизило расходы потребителей, поскольку одна установка стоит дешевле отдельного трафаретного принтера и системы SPI. В принтере HP-520SPI система SPI и собственно система трафаретной печати связаны цепью обратной связи. Если SPI обнаруживает проблему – скажем, смещение пасты, система печати автоматически вносит соответствующие коррективы. Например, различные партии печатных плат для одного и того же изделия могут несколько различаться. При загрузке новой партии, с небольшими отклонениями в размерах, система SPI очень быстро обнаружит сдвиг, уже на третьей-четвертой плате процесс подстройки принтера будет завершен и система продолжит штатную работу.
Принтер HP-520SPI позволяет обрабатывать печатные платы размером 520×420 мм. Это высокоскоростная линейная машина. Система оснащена трехступенчатым конвейером, благодаря которому печать и инспекция плат происходят параллельно и не тормозят общий ход процесса. Цикл обработки одной платы (203×145 мм) занимает 8 с. Принтер оснащен уникальной системой очистки трафаретов. Она включает обработку растворителем и сухую очистку бумагой, а также вакуумное удаление остатков пасты из апертур трафарета.
В целом, помимо технических характеристик, принтер обладает очень важным достоинством – у него практически нет дополнительных опций, все возможные функции уже включены в базовую конфигурацию, соответственно – в базовую цену.
Компания PBT (Чехия)
Директор по продажам Робер Ситко (Robert Sitko).
Компания PBT была основана в начале 1990-х в Чехословакии как фирма-поставщик SMT-оборудования. Позднее мы занялись производственной деятельностью, и сегодня выпускаем оборудование в двух направлениях – трафаретная печать и отмывка трафаретов и печатных плат. На выставке мы демонстрируем свои новые решения в обоих направлениях.
В области трафаретных принтеров мы специализируемся на простых системах для прототипирования, для малых серий. Так, на стенде представлен наш настольный ручной трафаретный принтер Uniprintline. Он производится 20 лет, во всем мире проданы тысячи таких устройств. Это очень стабильная и надежная система, с очень разумной ценой, пользователи ее очень любят.
В то же время, мы демонстрируем совершенно новую линейку трафаретных принтеров Go23, Go29 и GoLED. Это полуавтоматические автономные системы, главное отличие которых – очень высокая точность и воспроизводимость при привлекательной цене. Еще одна ключевая особенность этих принтеров – удобство работы и обслуживания. Конструкция принтера позволяет легко подстраиваться под трафаретные рамки различного размера без использования дополнительных адаптеров. Вакуумные присоски, несколько типов направляющих штырей обеспечивают надежную фиксацию плат в процессе печати, а также удобство и простоту установки последующих заготовок плат.
Сама крышка принтера открывается с помощью пневмопривода нажатием одной кнопки и фиксируется в требуемом положении под любым углом. Чтобы сменить трафарет, не нужно открывать крышку полностью. В то же время, когда она полностью открыта, очень легко проводить техническое обслуживание установки, доступны все механизмы машины. Очень просто сменить ракель, даже поменять ракели разных размеров, для этого не нужны никакие инструменты. При смене рамки с трафаретом или заправке пасты ракель автоматически поднимается. Для контроля совмещения трафарета и платы используются две видеокамеры и система лазерных указателей и два 7-дюймовых дисплея.
Сам процесс печати через трафарет происходит в автоматическом режиме, под управлением контроллера. Можно задавать не только скорость перемещения ракеля, но и скорость отвода (опускания) стола с печатной платой от рамки с трафаретом. Это крайне важно, поскольку при слишком быстром разделении трафарета и рамки может повреждаться форма нанесенной на плату паяльной пасты. Также программируется прижимное усилие ракеля, зазор между ракелем и столом и др. Для управления контроллером используется сенсорный экран с диагональю 5,7 дюйма.
Принтеры семейства Go также отличает большая площадь поля печати. Например, система Go23 может работать с рамками трафаретов шириной от 11,8 дюймов (300×300 мм) до 23,6 дюймов (до 600×600 мм), высотой до 33 мм. Максимальные габариты печатной платы – 510×420×4 мм. Принтер GoLED, специально созданный для плат светодиодных линеек, может работать с трафаретными рамками 1500×600 мм, с платами до 1400×420 мм.
Вся продукция РВТ – это автономные установки. Они не конкурируют с большими системами ведущих брендов, но при этом обеспечивают такую же высокую точность. Результат печати у настольных принтеров компании РВТ и у лучших линейных трафаретных принтеров ведущих производителей будут аналогичными. Наши решения предназначены для тех пользователей, которым не нужны большие автоматические системы, но которые хотят получить хорошие результаты, например, при прототипировании изделий ответственной электроники.
В области отмывки мы представляем установку StencilClean SIA – это достаточно новое решение, впервые продемонстрированное в ноябре 2013 на выставке Productronica в Мюнхене. Это одна из 10 различных систем отмывки производимых PBT. StencilClean SIA предназначена для очистки металлических трафаретов и печатных плат с дефектным нанесением паяльной пасты. Это машина начального уровня, она очень компактна, но при этом весьма производительна. Ее отличает короткий рабочий цикл, малое энергопотребление и при этом очень высокие результаты отмывки трафаретов и плат от паяльной пасты и клея.
Среди особенностей машины – двойная система подачи жидкости и воздуха ("воздушный нож"), управляемая электроприводами. Она позволяет синхронно проводить отмывку и сушку трафаретов с двух сторон. Это, в том числе, предотвращает повреждение тонких трафаретов. Для отмывки применяются специальные чистящие жидкости (например, типа Zestron или Vigon). Для ополаскивания могут использоваться чистящие жидкости, обычная или деионизированная вода. Предусмотрена система подогрева отмывочных жидкостей до 60°С. Установка StencilClean SIA автоматически выполняет все заданные операции и контролирует их параметры, для чего предназначен специальный контроллер. Все необходимые параметры процесса – время, температуру и др. – можно запрограммировать с помощью 5-дюймового сенсорного экрана.
Система очень простая при установке, эксплуатации и ремонте. Для нее предусмотрены различные опции, Stencil Clean SIA может поставляться в пяти различных конфигурациях, наиболее оптимальных для задач пользователей.
Какие страны являются основными с точки зрения сбыта продукции PBT?
Основной рынок для продукции PBT – это Европа. В самой Европе наиболее важны для нас два ведущих нас рынка – Германия и Россия. Не так давно мы начали осваивать рынки других стран. Очень привлекателен рынок Китая, но там в основном востребованы наши системы отмывки. Начали продвигаться в США и Мексику. Вообще, рынки России и США очень похожи. Например, в Калифорнии, в Кремниевой долине много небольших высокотехнологичных компаний, которым очень подходит наше оборудование. И продажи в США уже начались.
Ваша продукция интересна для российского рынка?
Конечно. Ведь наши системы предназначены для компаний с небольшим объемом выпуска, но с высокими требованиями к качеству. И поэтому принтеры и системы отмывки PBT очень хорошо подходят для российского рынка. Ведь в России много компаний-производителей специальной продукции, медицинского и телекоммуникационного оборудования, другой высококачественной техники. И всем им нужно прецизионное оборудование со стабильным качеством.
В области систем отмывки на российском рынке мы продаем свыше 20% наших установок, во многом благодаря сотрудничеству с нашим эксклюзивным дистрибьютором – компанией Остек. В направлении трафаретных принтеров мы сотрудничаем с российской компанией "Лионтех" и также достигли высоких показателей – доля России в этой области составляет порядка 15%.
Системы пайки
Компания SEF (Германия)
Генеральный менеджер Мальт Станке (Malte Stahnke)
Компания SEF была основана более 35 лет назад. В Германии множество маленьких фирм, небольших семейных предприятий – экономика страны базируется на них, а не на индустриальных гигантах. Много таких компаний и в области производства электроники. Поэтому специально для них в 1985 году мы разработали свой первый комплект оборудования для SMD-монтажа, который включал печь оплавления, трафаретный принтер и установщик компонентов. По сути, мы были первыми, кто создал небольшую печь оплавления. И все эти годы мы развивали и расширяли модельные ряды оборудования для SMD, ориентированного на небольшие компании, хотя нашу продукцию с успехом используют и крупные фирмы.
На выставке мы представляем совершенно новую систему – модульную конвейерную печь модели 551.10 и 551.20. В базовой конфигурации система 551.10 выполнена в виде настольной печи с сетчатым конвейером. Она включает восемь зон нагрева (по четыре сверху и снизу) и одну зону охлаждения (сверху). Каждая зона нагрева – это отдельный модуль, оснащенный нагревательным элементом и двумя вентиляторами. Поэтому модули могут работать в режиме охлаждения. Максимальная разница температур между зонами может составлять 100°С. Воздух, удаляемый из системы, снова вводится в нее с другой стороны. Как и конвейер, все нагреватели и вентиляторы управляемые, контроллер системы постоянно отслеживает их состояние и работоспособность. Модульная конструкция печи позволяет очень быстро и просто менять нагревательные элементы и сами модули, проводить техническое обслуживание.
Модульность конструкции означает, что она доступна не только в стандартной конфигурации – пользователь может выбрать число нагревательных модулей и конфигурировать собственные системы, от 8 до 45 зон нагрева. Каждый модуль нагрева программируется и управляется индивидуально. Даже если заказчик купил систему в стандартной конфигурации, а объемы его производства выросли, он может подключить вторую такую же систему. Или же он может приобрести систему начального уровня, и затем добавлять столько зон нагрева, сколько ему захочется. Мы предлагаем и более длинную систему – модель 551.20, в базовой конфигурации оснащенную 18 зонами нагрева. Кроме того, мы можем выполнить любую систему под заказ пользователей, поскольку все – от металлообработки до электроники – производится на нашей фабрике в деревне Шарнебек под Люнебургом.
Кроме модульной конструкции, что принципиально отличает ваши печи от продукции других производителей?
Важно понимать, что система оплавления – она и есть система оплавления, у всех производителей эта функция реализована примерно одинаково. Различия начинаются, если вы можете предложить пользователям дополнительные приятные и удобные возможности.
Например, сегодня все говорят о переходе к парадигме Industry 4.0. В частности, это означает, все данные о каждой промышленной установке, о ее состоянии можно передавать через Интернет. И мы готовы предоставить такую возможность. Наша печь оснащена Ethernet-адаптером и модулем Wi-Fi. Ей можно управлять по сети, с любого Wi-Fi-устройства, например, через iPAD. Многие компании только начинают говорить о такой возможности – а мы уже реализовали ее в конкретной системе, доступной на рынке.
Для управления печью предусмотрен и контроллер с 7-дюймовым сенсорным экраном, с помощью которого можно задавать термопрофиль оплавления и другие параметры. В базовой конфигурации контроль температуры производится по одному каналу (термопара входит в базовый комплект поставки), но есть и модули расширения до трех каналов термоконтроля. Система управления печью работает под управлением ОС Linux, что делает нас независимыми от новых версий операционных систем от Microsoft. Ситуация со сменой версий Windows просто безумная, поэтому мы не захотели больше работать с этой ОС и перешли на Linux. В итоге ни мы, ни наши пользователи не зависят от Microsoft, что также очень важно.
В современном мире очень важен экономный расход электроэнергии. В системе предусмотрен режим энергосбережения. Специальный датчик отслеживает наличие плат на входе печи. И если их нет, печь охлаждается до программно заданной температуры и переходит в режим ожидания. Как только новая плата оказывается на входе, система останавливает конвейер, печь нагревается до температуры, заданной в термопрофиле, затем конвейер снова запускается. Такой режим энергосбережения позволяет сэкономить до 80% электроэнергии, в зависимости от того, насколько снижается температура в режиме ожидания.
Кроме общей экономии электроэнергии, важна и максимальная мощность потребления – этот показатель также очень влияет на стоимость владения. Ведь во многих странах стоимость киловатта электроэнергии и энергосистемы предприятия в целом зависят от присоединенной мощности – чем больше мощность потребления, тем дороже киловатт-час электроэнергии. Наша система позволяет программно задать максимальное энергопотребление – например, 8 кВт (тогда как максимальное при восьми зонах нагрева – 12 кВт). Работы каждой зоны нагрева координируется, чтобы общее энергопотребление не превысило заданный лимит.
Наша новая система оплавления – ответ на запросы современного рынка, наших пользователей. Сегодня рынок Германии насыщен, и конечно, мы ищем новые рынки. В первую очередь, нас интересует Индия, Ю.Корея, азиатский рынок в целом. Конечно, важен для нас и рынок России.
Компания Interselect (Германия)
Специалист по продажам и обслуживанию Бенжамин Лоррек (Bejamin Lorreck)
Компания Interselect известна своими модульными линейными системами селективной пайки. На этой выставке мы демонстрируем совершенно новую систему селективной пайки начального уровня IS-Т-300. Эта автономная система впервые была продемонстрирована в ноябре 2013 года на выставке Productronica. Установка была специально разработана для небольших производств и является самой компактной и экономичной в своем классе – она может размещаться на площади практически в 1 м2. При этом IS-Т-300 вобрала в себя все лучшее, что есть в наших линейных системах селективной пайки, давно завоевавших заслуженную популярность на рынке. IS-Т-300 спроектирована на базе модульных линейных систем InterSelect, включая титановую ванну припоя и капельный флюсователь, систему подогрева азота и т.п. В комплект поставки входит компьютер с предустановленной ОС Windows 7 и системой управления PhotoScan. Установка может работать с печатными платами размером до 300×500 мм. При этом IS-Т-300 отличает уникально низкая цена – по сути, установка менее чем за 30 тыс. евро (в Германии) обладает возможностями решений за 100 тыс. евро.
В таком виде мы представили машину IS-Т-300 в ноябре 2013 года. Она вызвала большой интерес у заказчиков, которые стали обращаться к нам с рядом пожеланий. Учитывая их, мы оснастили систему рядом полезных опций. В обновленном виде установка IS-Т-300 впервые демонстрируется на этой выставке. Теперь она обладает такими полезными возможностями, как система предварительного ИК-нагрева перед пайкой, помимо нагрева горячим азотом. Она включает три ИК-источника общей мощностью 4,5 кВт, которые управляются программно. Предусмотрена лазерная система контроля высоты волны припоя с автоматической коррекцией. Измерение высоты волны припоя над соплом происходит через программно задаваемые промежутки времени без физического контакта с припоем. Это существенно повышает надежность и повторяемость процесса пайки. В установке IS-T-300 стала доступна система смены ванны припоя с помощью простого механизма, ранее применявшаяся только в старших моделях серий IS-B и IS-I. Это позволяет быстро переходить с одного типа припоя на другой – например, со свинцового сплава на бессвинцовый.
Эта система будет интересна для России?
Разумеется. Решающее отличие установки селективной пайки IS-T-300 – это цена. И не просто цена, а цена за систему с проверенным немецким качеством и возможностями линейных установок. По сути, мы предлагаем опции и качество дорогих линейных машин по цене систем начального уровня. А насколько я знаю, в России системы такого ценового диапазона весьма интересны.
Конечно, за такую же цену можно купить установки селективной пайки других производителей. Но у них не будет полностью титановой ванны, микрокапельного флюсователя, не будет аналогичной системы программного управления и визуализации. Наконец, они не будут поддержаны немецкой экосистемой сервиса, включающей техническую поддержку, запасные части, расходные материалы и т.д. Для российских компаний, которые до сих пор используют системы пайки волной, но нуждаются в большей гибкости, установка IS-T-300 окажется очень привлекательной – как с точки зрения технических возможностей, так и цены.
Технологии и системы контроля
Компания Göpel
Менеджер проекта Дженс Милле
(Jens Mille)
На выставке мы демонстрируем прототип новой системы трехмерной оптической инспекции (3D-АОИ) Advanced Line 3D. Он реализован на базе нашей серийной линейной установки АОИ OptiCon AdvancedLine. Однако в нее внесен ряд изменений. Прежде всего, в установке используется новая система линейных электроприводов по осям Х и Y, благодаря которым во много раз выросла точность позиционирования и производительность системы в целом. Отмечу, что такие линейные приводы будут использоваться во всех автоматах АОИ серии Advanced Line.
Самое главное – в системе Advanced Line 3D используется наша новейшая разработка – 3D-сенсор 3D EyeZ. В нем установлена монохромная камера с матрицей 4 мегапикселей и оптическим разрешением 10 мкм на точку. Эта камера сама по себе обеспечивает достаточно высокое оптическое разрешение и позволяет проводить инспекцию смонтированных компонентов с типоразмерами до 01005.
Помимо стандартной 2D-камеры, модуль 3D EyeZ оснащен 3D-сенсором на основе телецентрической многоточечной матрицы Telecentric Multi Spot Array (TMSA). Это совершенно новая разработка на основе матрицы телецентрических конфокальных линз. Она принципиально отличается от всех представленных сегодня на рынке методов 3D-АОИ. Обычно для распознавания профиля платы все используют так называемую "структурированную подсветку" – на плату под углом проецируется световая сетка, муаровая или непосредственно сформированная лазером. По искажениям сетки триангуляционными методами восстанавливается рельеф. Основная проблема такого подхода – при освещении под углом компоненты отбрасывают тень, а в теневой зоне невозможны никакие измерения. И если два элемента расположены достаточно близко, один из них попадает в тень от другого, и часть рельефа оказывается скрытой. С ростом плотности расположения компонентов на печатной плате, особенно если используются объемные компоненты, это становится большой проблемой.
В нашей технологии TMSA свет через телецентрический объектив проецируется перпендикулярно к поверхности платы. При этом исчезает теневой эффект. Матрица конфокальных микролинз работает по принципу конфокального сканирующего микроскопа. Но в отличие от традиционных конфокальных систем с монохроматической подсветкой, мы используем широкополосную светодиодную подсветку. Лучи света с разными длинами волн фокусируются на различном расстоянии. Используя этот эффект, мы определяем высоту элементов.
В результате получается внешне очень простая и надежная система. Помимо отсутствия затенения, на результаты измерений перестает влиять текстура поверхности, ее цвет, отражающая способность. Нам уже не мешают никакие блики, что критично при структурированном освещении. В итоге исчезает масса ограничений – мы восстанавливаем профиль всех элементов печатной платы, которые видим, когда смотрим на нее сверху вниз.
Технология позволяет измерять копланарность корпусов BGA, других компонентов. Мы можем не просто видеть отошедший (поднятый) вывод микросхемы, как это происходит при лазерном сканировании выводов. Новый 3D-сенсор позволяет измерять параметры галтели на каждом выводе – угол мениска, объем припоя, можно полностью восстановить и измерить профиль любого паяного соединения. Более того, поскольку мы смотрим строго вертикально, возможно восстановить трехмерную форму контактов внутри разъемов. Это позволяет, например, обнаружить погнутый контакт. И все это – в режиме обычной АОИ, не прибегая к рентгеновскому анализу. Мы можем даже контролировать светодиоды, поскольку сверху они закрыты прозрачной линзой. Трехмерный сенсор также позволяет проверять маркировку, полярность компонентов, распознавать текстовую информацию.
Система достаточно производительна. Максимальная скорость 3D-инспекции составляет 70 см2/с при минимальном разрешении (20 мкм) и 45 см2/с – при максимальном (порядка 10 мкм). Точность измерения по высоте – 5 мкм. В каждом кадре сенсор порядка 51 тыс. точек измерения, поле зрения при этом составляет 44×32 мм. Если нужно достичь максимального разрешения, необходимо сделать около 62 кадров, за это время датчик переместится на 1,4 мм. При этом необходимо обработать свыше 3 млн. точек. Система формирует 62 кадра примерно за 0,3 с, что дает общую скорость свыше 180 кадров/с. При этом формируется поток первичной информации порядка 7,5 Гбит/с. И система должна обработать этот огромный поток, поэтому мы используем лучшую компьютерную систему, доступную на рынке. И по сути, в плане производительности нас сейчас ограничивает пропускная способность канала передачи информации от 3D-сенсора до компьютера.
Максимальное разрешение при 3D-инспекции нужно только там, где очень велика плотность монтажа и применяются миниатюрные компоненты. В других областях платы – например, где установлены разъемы или танталовые конденсаторы, – столь высокое разрешение не нужно. Система позволяет гибко менять разрешение и скорость, позволяя подбирать оптимальные параметры.
Важно отметить, что 3D EyeZ – это модульное решение. И уже к концу 2014 года все серийные автоматы АОИ OptiCon – как линейные, так и автономные – могут быть опционально оснащены такой 3D-системой. И в этом особенность решений Gopel – пользователь может купить 2D-систему АОИ и затем, по мере необходимости, оснастить ее 3Д-сенсором, поворотной системой углового обзора, другими необходимыми опциями. В результате заказчик всегда получает именно ту систему, которая ему нужна.
Компания GE Measurement & Control (США)
Менеджер
по поставкам в Европе, России и СНГ др. Андрэ Эгберт (Andre Egbert)
GE Measurement & Сontrol производит системы измерений и инспекции практически для любых промышленных и научных применений. Производителям электроники компания предлагает системы двух- и трехмерной рентгеновской инспекции электронных узлов. Новинка этого года – система рентгеновской инспекции начального уровня phoenix x|aminer, оснащенная цифровым детектором. После того как в 2007 году фирма phoenix была поглощена корпорацией GE, оборудование phoenix стало включать в себя ведущие технологии GE, и x|aminer – не исключение. Хоть эта система и называется "начального уровня", она может оснащаться плоским высококонтрастным детектором c разрешением 1536×864 пикселей. "Вечная" микрофокусная рентгеновская трубка мощностью 20 Вт позволяет проводить анализ любых электронных изделий, в том числе силовых. Установка комплектуется программным обеспечением phoenix x|act base с возможностью применения фирменной технологии GE Flash!Filters, которая облегчает восприятие рентгеновских снимков оператором.
Насколько для компании важен российский рынок?
С точки зрения поставок оборудования Россия стоит для нас на втором месте после Германии. Наш партнер в России – компания Остек – помогла нам продать более 80 систем рентгеновской инспекции. Для сравнения, в Германию за это же время мы поставили примерно 300–400 машин. В отличие от стран Азии, где важнее всего стоимость оборудования, в России востребованы технически совершенные системы инспекции с самыми современными рентгеновскими трубками и детекторами, а также системы рентгеновской томографии. Трехмерная инспекция востребована как в электронной, так и в автомобильной и нефтегазовой промышленности. За время нашей работы в России мы продали более 15 систем 3D-инспекции для электронной и для других отраслей промышленности. Конечно, текущая политическая ситуация в РФ сказывается на стабильности рынка. Но Россия остается для нас очень перспективным рынком и мы по-прежнему нацелены на долгосрочное сотрудничество.
Компания Sonoscan (США)
Ричард Карр (Richard Carr), директор по продажам
Компания Sonoscan специализируется на разработке и производстве акустических инспекционных систем, ультразвуковых микроскопов. По сути, мы – родоначальники этого направления, ведь еще в 1975 году мы выпустили первый в мире коммерческий ультразвуковой микроскоп SLAM. Это очень эффективная технология неразрушающего контроля, позволяющая исследовать внутреннюю структуру различных объектов. В частности, ультразвуковая инспекция очень эффективна для контроля изделий микроэлектроники и микросистемотехники. В процессе производства электронных приборов и устройств формируются такие дефекты, как внутренние полости, трещины, отслоения и т.п. Наше оборудование позволяет обнаружить и точно локализовать дефект, на основании чего можно идентифицировать производственную проблему, разрешить ее и производить еще более качественную продукцию.
Компания производит как лабораторные, так и производственные установки, способные работать в составе конвейерных производственных линий 24 часа в сутки. На выставке мы демонстрируем нашу наиболее совершенную систему акустической инспекции Gen6 C-SAM. Это лабораторная система топ-уровня. Она обеспечивает очень высокое разрешение – порядка 5 мкм по всем трем осям. Конечно, в некоторой степени разрешение зависит от материала исследуемого образца, его конструкции. Но 5-мкм разрешения мы достигаем, например, при анализе кремниевых элементов. С помощью системы Gen6 C-SAM можно инспектировать все типы электронных компонентов и материалов.
Принцип действия наших ультразвуковых установок аналогичен сверхширокополосной локации в радиодиапазоне. Ультразвуковой датчик (трансдьюсер) на основе кристалла LiNbO3 генерирует последовательность очень коротких импульсов, с шириной полосы до 500 МГц. Частота следования импульсов много меньше, чем длительность импульса. Акустическая волна распространяется в образце, отражаясь на всех неоднородностях – например, на границах раздела двух материалов или сред. Отраженный эхо-сигнал принимается трансдьюсером, и по времени задержки можно судить о наличии или отсутствии неоднородностей структуры. Дополнительно, зная скорость распространения сигнала в различных материалах, можно получить информацию и о составе образца.
При сканировании, излучив зондирующий сигнал, трансдьюсер переключается в режим приема и фиксирует наличие или отсутствие эхо-сигнала через строго определенный интервал, причем на очень короткое время. Если на соответствующей этому интервалу глубине в образце есть какая-либо неоднородность, эхо-сигнал попадет в приемный интервал. Таким образом, мы можем просканировать слой на заданной глубине. В системе Gen6 мы используем фирменную технологию PolyGate – регистрация эхо-сигналов последовательно происходит на многих временных отсечках – до 100 на одни канал. Каждая временная отсечка соответствует определенной глубине образца. Соответственно, за одно сканирование можно получить информацию о 100 слоях (или о 200, используя двухканальный режим), фактически исследуя объемную структуру образца. Максимальная скорость сканирования в одном канале очень высока – до 2 Гвыборок/с. При этом рабочее поле прибора позволяет сканировать и 300-мм кремниевые пластины, и микросхемы в JEDEC-паллетах. Для передачи акустических волн и образцы, и трансдьюсер должны быть погружены в воду.
В чем основное отличие для пользователя технологии акустической инспекции от такого распространенного метода неразрушающего контроля, как рентгеновский анализ?
У каждого из видов неразрушающего контроля есть своя специфика, это не конкурирующие, но взаимодополняющие методы. Рентген может показать очень тонкие детали во внутренней структуре прибора. Но с помощью рентгеновского анализа достаточно сложно обнаружить такие дефекты, как микропоры, пустоты, дефекты слоя, расслоения элементов образца. Основное достоинство акустических систем – сверхвысокая чувствительность к неоднородностям, особенно к воздушным или вакуумным полостям в образцах. Даже если воздушная полость в слое будет толщиной всего 0,5 мкм – ниже предела разрешения, – она будет ясно видна с помощью ультразвукового микроскопа. А вот с помощью рентгеновской установки такой дефект не обнаружить. Конечно, мы не сможем определить форму 0,5-мкм дефектов, поскольку разрешение – 5 мкм, но вот распознать их наличие сумеем.
Насколько сегодня распространен метод акустической инспекции?
Рынок ультразвуковых микроскопов очень мал, поскольку очень специализирован. С тех пор, как в 1975 году мы продали первый в мире коммерческий ультразвуковой микроскоп, наша инсталляционная база достигла 1200 систем во всем мире – и это очень хороший показатель. Жизнь у такого оборудования очень долгая – некоторым приборам Sonoscan больше 20 лет, но они все еще очень хорошо работают. Сегодня достаточно много электронных компаний используют акустическую инспекцию, а ведь есть немало других областей ее применения – от медицины до транспорта.
Успех пришел к нам, поскольку мы очень тесно работаем с нашими заказчиками. Это дает новые идеи, понимание новейших технологий. Любой пользователь нашего оборудования может отправить в лабораторию Sonoscan образец для анализа, мы подберем наиболее оптимальные режимы исследования. В результате мы всегда в курсе, для чего применяют наше оборудование. Такой подход не только способствует маркетингу, но и одновременно помогает нашим потребителям использовать машины многие годы.
Ваше оборудование представлено в России?
Около пяти лет назад мы пришли в Россию, начав сотрудничество с компанией Остек. И уже продали шесть машин. Россия – это важный и растущий для нас рынок. Как и в других странах, мы стремимся охватить его двумя путями. С одной стороны, мы непосредственно продаем оборудование. С другой – предоставляем услуги лаборатории. Вскоре в демонстрационном зале компании Остек будет установлена наша система, после чего мы начнем оказывать лабораторные услуги анализа непосредственно в России.
Краткие итоги: каковы тенденции?
Мы постарались показать решения нескольких компаний – далеко не всех, с руководителями которых нам удалось встретиться и побеседовать на SMT Hybrid Packaging 2014. Уже опубликован рассказ о стратегии Yamaha и Viscom, в последующих выпуска журнала читайте интервью с руководителями компаний Mirtec Europe, Essemtec и Ассоциации 3D-MID. Однако даже рассмотренные решения явно демонстрируют несколько очень явных тенденций.
Во-первых, это стремление к снижению стоимости оборудования. Все стремятся предложить функциональность топовых систем за минимальную цену. Или наоборот – системы начального уровня оснащаются возможностями топовых моделей – вся разница в основном в производительности. Вторая особенность – ориентация на мало- и среднесерийных производителей. Это характерно и для традиционных поставщиков малосерийного оборудования, и даже для таких компаний, как Fuji, которые однозначно ассоциируются с высочайшей производительностью. Заметно, что очень многие фирмы стремятся максимально упростить и облегчить работу со своим оборудованием. Удобство пользования, простота обслуживания, снижение потребности в квалифицированном труде – все это очень явно прослеживается уже как технологический тренд, а не просто набор дополнительных удобств. А некоторые пошли настолько далеко, что обеспечивают возможность контроля и управления технологическим оборудованием со смартфона. И нельзя сказать, что это – дань моде или никому не нужная "фишка".
Не менее важно, что практически все европейские производители называют рынок России одним из наиболее важных для себя. В области технологического оборудования данная тенденция прослеживается очень четко. Выставка SMT Hybrid Packaging – это хорошее место, чтобы понять, насколько важно развивать малый и средний высокотехнологичный бизнес, особенно в области электроники. Именно он лежит в основе индустриальной стабильности и достижений Германии, США, ряда других стран.
Через год, с 5 по 7 мая 2015 года, SMT Hybrid Packaging снова будет ждать посетителей. Какие сюрпризы она приготовит?
Конечно, по своим масштабом SMT Hybrid Packaging меньше ведущей европейской выставки Productronica, состоявшейся за полгода до этого в Мюнхене. Однако SMT Hybrid Packaging очень важное событие, причем, не только и не столько локальное для Германии, сколько общеевропейское. Здесь демонстрируют новые решения, демонстрируют прототипы, представляют серийное оборудование, которое ранее было представлено на уровне концепции. А главное, будучи сфокусированной на Европу, этот форум достаточно четко показывает тенденции развития технологий и оборудования печатного монтажа, характерные именно для европейского рынка, частью которого, безусловно, является Россия. Словом, SMT Hybrid Packaging – важнейшее событие для всего рынка решений для сборки электронных устройств, которое журнал "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ" не мог обойти стороной. Мы побеседовали с представителями полутора десятка компаний – и очень крупных, и совсем небольших, – чтобы понять, на что направлен вектор современного развития технологического оборудования для печатного монтажа. Причем интересовал нас не только рассказ об оборудовании, но и взгляд этих производителей на российский рынок. В итоге удалось увидеть несколько очень интересных тенденций. Они четко прослеживаются в продукции производителей оборудования: установочных автоматов, трафаретных принтеров, систем селективной пайки и отмывки, средств автоматической оптической инспекции. Беседы с некоторыми из них мы предлагаем вниманию читателей.
Монтаж компонентов
Компания Fuji Machine Manufacturing (Япония)
Клаус Гросс (Klaus Gross),
управляющий директор Fuji Europe и Клаус Кёльбель (Klaus Kolbel),
директор по продажам
К.Гросс. Выставка SMT Hybrid Packaging 2014 очень хорошее место и время, чтобы поговорить о наших новинках. В ноябре прошлого года на Productronica-2013 мы показали много новых разработок, но это были еще прототипы. Сейчас же, в мае 2014 года, мы представляем их как промышленные образцы и объявляем о начале продаж.
Новыми устройствами пополнились практически все наши направления, во всех сегментах. Прежде всего отмечу появление нового поколения известной модульной системы установки компонентов серии NXT. Впервые мы представили автомат NXT в 2004 году. За минувшие 10 лет во всем мире продано свыше 45 тыс. модулей NXT. Сменилось три поколения, и сейчас мы начинаем поставлять системы NXT III.
Кроме того, для небольших и средних производств мы представляем новую систему AIMEX II / AIMEX IIS. Это компактные, но не модульные машины. Однако в них используются фактически те же технологии и узлы, что и в серии NXT: те же самые установочные головки, камеры, питатели, насадки, программное обеспечение и т.п. Эти системы, благодаря своей гибкости, эффективны и при прототипировании, и при выпуске массовой продукции. Автоматы AIMEX очень универсальны, позволяют работать с различными типами установочных головок: от револьверных с 12 захватами до головки с одним захватом для крупных компонентов (до 74×74 мм, высотой до 38,1 мм). Возможно одновременно использовать до 130 различных питателей, включая пеналы и паллеты.
Еще одна важнейшая новинка – системы SmartFab, новый технологический тренд для Fuji. Суть этого тренда – замена ручного труда, особенно требующего участия квалифицированных работников. Как и следует из названия, эти установки предназначены для наиболее интеллектуальных, высокоавтоматизированных производств. Назначение SmartFab – не SMT-технологии, а финальные операции монтажа печатных плат. Эти машины позволяют устанавливать выводные компоненты, как с аксиальными, так и с радиальными выводами, сложные разъемы, крупные компоненты и т.п. SmartFab может затягивать болты, дозировать адгезивы, даже проводить операции селективной пайки. И тем самым система автоматизирует множество операций ручной сборки.
В установках SmartFab использован модульный принцип построения. Базовая, неизменная часть конструкции машины, составляет примерно 60%, а остальные 40% – узлы и модули, которые устанавливаются под конкретного пользователя. Это очень гибкая система, полезная во множестве приложений. С ее помощью можно собирать платы силовой электроники, монтировать компоненты на поверхности сложной трехмерной формы, устанавливать нестандартные компоненты и т.д.
Кроме сборочных автоматов, мы представляем и ряд автоматических инструментов. Это небольшие установки, которые, с одной стороны, помогают существенно минимизировать ручной труд, особенно труд высококвалифицированных работников. С другой стороны, они позволяют добиваться высоких результатов независимо от мастерства и знаний оператора. На выставке мы демонстрируем три таких установки – Auto Splicing, Auto Head Cleaner и Auto Reel Loader.
Система Auto Splicing предназначена для автоматического сращивания старой и новой ленты с компонентами. На производствах это очень распространенный метод, однако он требует определенной квалификации оператора. Ошибка приведет к остановке машины. Кроме того, для ручного наращивания ленты требуется 30–60 с. И если заканчиваются сразу несколько лент, даже самый искусный оператор может просто не успеть нарастить их все, что также повлечет остановку. А при массовом производстве любая, даже кратковременная задержка, приводит к большим потерям. Система Auto Splicing позволяет проводит эту операцию примерно за 6 с, причем, со стабильно высоким качеством.
Установка Auto Head Cleaner позволяет автоматически чистить головки и вакуумные захваты систем NXT и AIMEX. Очистка проводится продувкой воздухом (до 8 мин.) и маслом (21 мин.). Система обеспечивает стабильное качество очистки, устраняя влияние человеческого фактора, и на 2/3 сокращает время этой операции по сравнению с ручной очисткой. В составе установки Auto Head Cleaner есть система инспекции, которая контролирует результаты очистки, измеряя скорость потока воздуха и давление в захвате. Предусмотрена самодиагностика: система сама сообщает оператору, когда необходимо сменить фильтры и масло, используемое для очистки, тем самым обеспечивая стабильное качество.
Еще одно новое устройство – автоматический загрузчик катушек Auto Reel Loader. Казалось бы, простая операция, что тут автоматизировать? Однако ручная установка катушки в питатель, включая заправку ленты, занимает порядка 25 с, а системы Auto Reel Loader выполняет эту операцию за 10 с, т.е. на одной операции экономия составляет 15 с. В среднем один производитель заряжает питатели 500–600 раз в день. Получается, что с помощью нашего автомата можно сэкономить порядка 2,5 ч рабочего времени в день, что очень немало.
В целом, автоматические инструменты позволяют производителям сокращать людские трудозатраты, тем самым страхуясь от всех проблем, связанных с людьми: от неизбежных ошибок до постоянного роста оплаты труда. Благодаря им повышаются качество и стабильность производства. Все эти решения действительно интересны для пользователей. Причем ни у какого другого производителя подобных решений нет, автоматические инструменты – это уникальный продукт Fuji. Мы поставляем их отдельно от оборудования, но только нашим пользователям. Компания намерена расширять ассортимент автоматических инструментов. В ближайших планах Fuji – выпуск двух новых автоматических устройств, Auto Feeder Maintains и Auto Nozzle Cleaner.
В каких областях ваше оборудование наиболее востребовано?
Наши основные потребители – это изготовители автомобильной электроники и контрактные производители. Каждый из этих сегментов формирует по 45% в общем объеме поставок.
У вас есть особые решения для производства систем светодиодного освещения?
Конечно. Это ведь бурно развивающееся направление, а мы следуем за потребностями рынка. Например, мы создали новую технологию TVR (top view recognition) для точного расположения светодиодов. Проблема в том, что в каждом светодиоде кристалл может быть размещен в корпусе с неким разбросом. А заказчики требуют, чтобы именно светоизлучающие элементы располагались точно в линию. Технология TVR позволяет отслеживать расположение самих кристаллов и центрировать компоненты при установке именно по ним. Также для светодиодных приложений в системе AIMEX IIS предусмотрена возможность монтировать платы длиной до 1,5 м.
В целом, наши установки позволяют работать со всеми видами плат – гибкими, жесткими, керамическими, в том числе многослойными керамическими. Можем работать даже с пленочными носителями. Все это означает, что компания очень хорошо подготовилась к запросам рынка. И это приносит результат – мы очень довольны результатами прошлого года, но с новыми системам будем еще более успешными.
Какова стратегия компании, делающая ее столь успешной?
К. Гросс. Стратегия корпорации Fuji – приносить на рынок те решения, которые реально нужны пользователям, а не делать что-то по собственному разумению, а потом выводить это "что-то" на рынок. Мы приходим к производителям с вопросом: "Какова ваша мечта о будущем? Что вам нужно"? Практические специалисты всегда знают, чего хотят, и могут сказать, что им нужно в ближайшие несколько лет. Мы собираем идеи от наших пользователей, от всех производителей электроники и воплощаем их в своих разработках. Именно эта стратегия делает компанию столь успешной. В прошлом, 20 лет назад, инженеры Fuji разрабатывали некий продукт, который затем выводился на рынок. Такой продукт был либо успешным, либо нет. Сейчас мы стремимся действовать наверняка. И если спрашивать у пользователей "чего ты ждешь, что ты хочешь в будущем, в чем ты нуждаешься?", а затем воплощать эти мечты – это очень эффективный путь к впечатляющему успеху на рынке.
Европейское представительство Fuji Europе выполняет функции поставок на территории Европы и в России. И наша основная стратегия – стараться привлечь так много новых заказчиков, как это только возможно. В то же время мы со всем тщанием продолжаем заботиться об уже существующих пользователях. И нет разницы, крупный это клиент или небольшой. Мы не делаем между ними никаких различий. Для нас все пользователи – это VIP-пользователи.
В чем специфика стратегии Fuji на российском рынке?
К.Кёльбель. Fuji представлена на российском рынке с 2006 года, когда мы начали сотрудничать с компанией Остек. Мы поставили в Россию больше сотни модулей NXT и полагаем это большим успехом. Если говорить о стратегии, то изначально мы фокусировались в основном на крупносерийных производителях. Однако в последние два года наша стратегия изменилась – мы все в большей мере ориентируемся на средне- и мелкосерийные компании. В результате у нас все больше и больше пользователей, которым нужны небольшие машины. Концепция модульной системы как никакая другая подходит для таких заказчиков. Очень часто при покупке новой машины приобретают только один модуль, а затем по мере необходимости добавляют дополнительные, шаг за шагом наращивая производительность. Это делает нас достаточно уникальными на российском рынке.
На минувшей выставке "ЭкспоЭлектроника 2014", прошедшей в апреле в Москве, мы увидели, что оборудование серии NXT очень хорошо подходит для российских пользователей, и очень этим довольны. Мы ожидаем, что в России будет все больше небольших и средних компаний, чем крупносерийных производителей. Поэтому в будущем мы видим в России рынок для мало- и среднесерийного оборудования.
Оборудование Fuji достаточно дорогое. Почему же в России небольшие компании все чаще приобретают эти системы?
Не могу согласиться, что наше оборудование дороже, чем у конкурентов. Если сравнивать цены, нужно ведь сравнивать и возможности. Приобретая модуль NXT, заказчик инвестирует средства в модульную концепцию. Это значит, что пользователь может купить машину именно в той комплектации и именно с той производительностью, которые ему нужны сейчас. Например, требуется установка с производительностью 10 тыс. компонентов в час, с 60 слотами для питателей. Но никто ведь не будет покупать установку точно под потребность, все берут оборудование с запасом – например, 20 тыс. компонентов, 120 питателей. Система NXT позволяет приобрести именно то, что нужно сейчас – и не больше. А когда вырастут объемы производства, достаточно просто докупить модуль. Это однозначно дешевле, чем покупать еще одну машину, что пришлось бы делать, если работать с другим оборудованием.
Кроме того, при одинаковой номинальной производительности большое значение имеет время вынужденного простоя оборудования. А время простоя – это те же деньги. Технологии Fuji направлены на то, чтобы минимизировать это время. Недаром главный лозунг для системы NXT – "нет машин на рынке, которые экономят столько же времени, сколько NXT". Пользователи прекрасно понимают все это, и делают свой выбор.
Компания Heeb Inotec (Германия)
Управляющий
директор Георг Хартл (Georg Hartl)
Компания Heeb Inotec мало известна в России, поэтому кратко расскажите, в чем особенность вашей продукции?
Компания Heeb Inotec создана в 1993 году. Мы начинали с выпуска установочных автоматов для мало- и среднесерийных производств. Начинали не на пустом месте, я занимаюсь разработкой автоматических установщиков электронных компонентов с 1986 года. Специфика нашей продукции – это не высокоскоростные, но очень гибкие системы, с очень быстрой переналадкой и простым программированием для мало- и среднесерийных производств, прототипирования, опытных партий. За все время мы продали свыше 3,5 тыс. наших систем – полуавтоматических и автоматических установщиков, трафаретных принтеров.
Несколько лет назад мы представили линейку автоматических установщиков Inoplacer, уже продано примерно 400 таких систем. Серия Inoplacer – это полная линейка установочных автоматов. В нее входят и достаточно дешевые простые модели Inoplacer Basic, и машины среднего уровня серии Inoplacer НРХ, и установки верхнего уровня Inoplacer НР Advanced. Они отличаются размером монтажной площадки для печатной платы, числом питателей, набором опций. Например, система Inoplacer НР Advanced позволяет работать с платами до 940×400 мм, ее можно использовать для монтажа светодиодных панелей. К автомату возможно подключать до 224 8-мм питателей, допустима работа с компонентами от типоразмеров 01005 до микросхем в корпусах QFP 50×50 мм, BGA и микро-BGA, высотой до 35 мм. Средняя производительность такой системы – 4 тыс. компонентов в час. Все наши установки автономны, но опционально системы HPX и HP Advanced можно оснастить конвейерной системой для встраивания в линию. Конечно, при этом вырастет цена и сократится число питателей.
Установки Inoplacer комплектуются системой лазерного центрирования "на лету" (обеспечивает точность до 0,09 мм), двухканальной системой позиционирования на основе технического зрения (точность до 0,05 мм), предусмотрен контроль линейных перемещений с разрешением до 5 мкм. Все эти системы также разработаны нами. Причем программное обеспечение автоматически оптимизирует процесс установки компонентов, чтобы сначала монтировать мелкие компоненты с использованием лазерного центрирования, затем – более крупные, микросхемы, с помощью системы технического зрения. Благодаря системе центрирования автомат способен устанавливать даже выводные компоненты в отверстия печатной платы, для этого используется опциональная система формовки выводов. По меньшей мере 12 наши клиентов используют машины Inoplacer для установки выводных светодиодов при изготовлении светильников.
Какие новые решения вы демонстрируете на выставке?
Недавно мы представили линейку автоматов Inoplacer AeroJet. В частности, на выставке демонстрируется машина Inoplacer НРХ AeroJet. Это комбинация установщика компонентов Inoplacer НРХ и системы каплеструйной печати для аэрозольного нанесения паяльной пасты на печатные платы. Это дает пользователям новую степень гибкости: не нужны трафареты, можно загружать данные в автомат непосредственно из CAD-программы проектирования печатных плат и начинать выпуск продукции. Установку опционально можно оснастить системой инспекции нанесения паяльной пасты.
Разумеется, система сохранила все достоинства автомата Inoplacer НРХ. Она позволяет работать с разнообразными питателями: ленточными, из пеналов, из коротких обрезков лент, из паллет. Что особенно интересно, компоненты можно устанавливать просто из россыпи. Допустимы любые современные SMD-компоненты, от 0201 до микросхем в корпусах размером до 50×50 мм. Скорость установки – до 4 тыс. компонентов в час, что очень хорошо для систем с одной установочной головкой.
Особо отмечу низкую стоимость автомата Inoplacer НРХ AeroJet – она существенно дешевле возможных конкурентных решений других производителей. При этом речь идет о продукции, полностью произведенной и разработанной в Германии, под Штутгартом.
Помимо установщиков компонентов, мы демонстрируем наше традиционное, но всегда актуальное решение – светомонтажный стол Laserlite 3 WIN. Это полуавтоматическая система для установки компонентов в отверстия с лазерным указателем. Новинкой можно считать, что теперь система может работать под управлениям компьютера с операционной системой Windows 8.
Внутри монтажного стола установлен автоматический магазин подачи компонентов с 84 отсеками. В основном он используется для маленьких компонентов. Кроме того, перед оператором есть магазин элементов, в котором нужная ячейка подсвечивается лазером. Перед началом работы происходит совмещение печатной платы по реперным точкам, и далее по программе система подсказывает оператору порядок действий. Лазерный указатель отмечает на плате точки монтажа, прорисовывает форму компонента, отмечает ключ для микросхем, знак полярности и т.п. После установки компонента монтажник нажимает педаль, система переходит к новой позиции на плате. Опционально такой стол можно оснастить встроенным устройством обрезки выводов. Всего две компании в мире производят подобные системы с лазерным маркером, обе находятся в Германии, и одна из них – Heeb Inotec. Мы продали порядка 5 тыс. таких систем, причем около 2 тыс. – в США.
Вы только начинаете работать на российском рынке?
Да, совсем недавно мы заключили дистрибьюторское соглашение с компанией "Новые технологии", и с их помощью надеемся продвинуть наши решения в Россию. Я полагаю, что на российском рынке наиболее востребованы решения начального и среднего уровней. Причем развитие этого рынка только начинается. Эти условия наиболее оптимальны для нас. Полагаю, что мы выбрали удачный момент для начала работы в России, представив новую машину серии Inoplacer AeroJet. Ведь эта установка – идеальное решение для многих предприятий, для исследовательских институтов и небольших фирм. У нас очень высокопрофессиональный коллектив, специалисты прекрасно понимают, что именно нужно пользователям при мало- и среднесерийном производстве, какие проблемы приходится решать. Исходя из этого, мы и создаем свои автоматы, ориентированные на реальные потребности клиентов, которым важна не столько высочайшая производительность, сколько гибкость и цена при высоком качестве.
Основной рынок для компании – Германия и близлежащие европейские страны. Однако мы продаем наши машины по всему миру – в Малайзии, в Корее, в США. Если оправдаются наши ожидания, рыночная доля России в бизнесе Heeb Inotec будет аналогичной доле рынков США или Ю.Кореи.
Трафаретная печать и отмывка
Компания DEK* (Германия)
Стефан Техау
(Stefan Techau),
руководитель направления трафаретной печати в Европе
Мы демонстрируем на выставке новый двухконвейерный автомат
трафаретной печати Gemini. Он представляет собой два независимых принтера, расположенных "спина к спине" и предназначен для крупносерийных производств. При параллельной работе принтеров скорость печати достигает 300 плат в час при точности позиционирования трафарета ±15 мкм при 6σ. Помимо производительности, это позволяет проводить переналадку и регламентные работы принтеров, не останавливая линию: пока один принтер устройства обслуживается, другой продолжает работу. Gemini – единственная на сегодня двухконвейерная система, работающая с платами размером до 620×508,5 мм. Пользователи, уже знакомые с популярной платформой DEC Horizon, легко освоят новую систему, так как тут применяются те же технологии и программное обеспечение.
Вторая новинка – материал для протирки трафаретов UFP Eco. В отличие от обычных тканей, широко применяемых в быту, нетканый материал UFP Eco не содержит волокон и частиц пыли, которые могут загрязнять протираемые поверхности. Этот материал может применяться в чистых комнатах класса 1000, а его упаковка соответствует требованиям электростатической защиты.
UFP Eco производится из полипропиленового волокна путем горячего прессования без применения отбеливателей и иных химикатов. Гидрофильные волокна быстро впитывают растворители, равномерно распределяя их по материалу, а благодаря особой структуре поверхности UFP Eco эффективней удаляет остатки пасты с трафарета. Таким образом, применение этого материала позволяет экономить растворители, время (так как протирать трафареты теперь можно реже) и, в итоге, снизить производственные затраты.
Обращу внимания и на новые рамки для трафаретов VectorGuard, обеспечивающие более сильное (до 45%) натяжение трафарета по сравнению с рамками предыдущего поколения. Сильно натянутый трафарет обеспечивает более точную печать, меньше искажает отпечатки пасты при отделении от платы и дольше служит.
Немаловажно, что принтеры DEK интегрируются в систему управления производством (MES) компании iTAС Software. Это система охватывает все производство и позволяет отслеживать сборку изделий и контролировать их качество как непосредственно на предприятии, так и удаленно. Наш альянс особенно важен для России, так как компания Остек, наш партнер, также представляет на российском рынке и iTAC Software.
Насколько перспективен для вас российский рынок?
Если говорить о поставках оборудования, то доля России пока что невелика. Наш основной рынок – это Китай и страны Юго-Восточной Азии. Туда мы продаем около 60% всего нашего оборудования. Остальные 40% поровну делят Америка и страны Европы, а доля России – примерно 5% от европейских поставок. Тем не менее, мы очень рады более чем 10-летнему сотрудничеству с компанией Остек. Наш партнер, точно так же, как и мы сами, предлагает не просто оборудование, а комплексные решения для предприятий. А лучшей стратегии продажи оборудования DEК просто не существует.
Компания SJ InnoTech (Ю.Корея)
Михаэль Хабек (Michael Habeck),
компания SmartTec (немецкий дистрибьютор SJ InnoTech)
На выставке мы демонстрируем трафаретный принтер HP-520SPI семейства Vision Printer компании SJ InnoTech. Это принтер со встроенной системой двух- и трехмерного контроля точности нанесения паяльной пасты (SPI). Система 3D SPI позволяет определить такие дефекты, как отсутствие, недостаток или избыток паяльной пасты на плате, сдвиг слоя пасты, наличие паразитных перемычек, деформацию формы оттисков пасты. Сам по себе принтер нельзя назвать совсем новым – он демонстрируется уже несколько лет. Однако в базовой конструкции появился ряд модификаций. Например, дополнительный диспенсер для дозирования паяльной пасты или клея. Также стало возможно измерять прижимное усилие ракеля и отображать его на мониторе. Само прижимное усилие также можно задавать в диапазоне 1–250 Н. Регулируется и множество других параметров – скорость и направление движения ракеля, скорость отделения платы и др.
В целом, система HP-520SPI – это очень прогрессивная концепция печатных принтеров. Компания SJ InnoTech одной из первых в мире начала выпускать трафаретные принтеры, совмещенные с системами инспекции паяльной пасты. Это не просто сделало систему компактнее и снизило расходы потребителей, поскольку одна установка стоит дешевле отдельного трафаретного принтера и системы SPI. В принтере HP-520SPI система SPI и собственно система трафаретной печати связаны цепью обратной связи. Если SPI обнаруживает проблему – скажем, смещение пасты, система печати автоматически вносит соответствующие коррективы. Например, различные партии печатных плат для одного и того же изделия могут несколько различаться. При загрузке новой партии, с небольшими отклонениями в размерах, система SPI очень быстро обнаружит сдвиг, уже на третьей-четвертой плате процесс подстройки принтера будет завершен и система продолжит штатную работу.
Принтер HP-520SPI позволяет обрабатывать печатные платы размером 520×420 мм. Это высокоскоростная линейная машина. Система оснащена трехступенчатым конвейером, благодаря которому печать и инспекция плат происходят параллельно и не тормозят общий ход процесса. Цикл обработки одной платы (203×145 мм) занимает 8 с. Принтер оснащен уникальной системой очистки трафаретов. Она включает обработку растворителем и сухую очистку бумагой, а также вакуумное удаление остатков пасты из апертур трафарета.
В целом, помимо технических характеристик, принтер обладает очень важным достоинством – у него практически нет дополнительных опций, все возможные функции уже включены в базовую конфигурацию, соответственно – в базовую цену.
Компания PBT (Чехия)
Директор по продажам Робер Ситко (Robert Sitko).
Компания PBT была основана в начале 1990-х в Чехословакии как фирма-поставщик SMT-оборудования. Позднее мы занялись производственной деятельностью, и сегодня выпускаем оборудование в двух направлениях – трафаретная печать и отмывка трафаретов и печатных плат. На выставке мы демонстрируем свои новые решения в обоих направлениях.
В области трафаретных принтеров мы специализируемся на простых системах для прототипирования, для малых серий. Так, на стенде представлен наш настольный ручной трафаретный принтер Uniprintline. Он производится 20 лет, во всем мире проданы тысячи таких устройств. Это очень стабильная и надежная система, с очень разумной ценой, пользователи ее очень любят.
В то же время, мы демонстрируем совершенно новую линейку трафаретных принтеров Go23, Go29 и GoLED. Это полуавтоматические автономные системы, главное отличие которых – очень высокая точность и воспроизводимость при привлекательной цене. Еще одна ключевая особенность этих принтеров – удобство работы и обслуживания. Конструкция принтера позволяет легко подстраиваться под трафаретные рамки различного размера без использования дополнительных адаптеров. Вакуумные присоски, несколько типов направляющих штырей обеспечивают надежную фиксацию плат в процессе печати, а также удобство и простоту установки последующих заготовок плат.
Сама крышка принтера открывается с помощью пневмопривода нажатием одной кнопки и фиксируется в требуемом положении под любым углом. Чтобы сменить трафарет, не нужно открывать крышку полностью. В то же время, когда она полностью открыта, очень легко проводить техническое обслуживание установки, доступны все механизмы машины. Очень просто сменить ракель, даже поменять ракели разных размеров, для этого не нужны никакие инструменты. При смене рамки с трафаретом или заправке пасты ракель автоматически поднимается. Для контроля совмещения трафарета и платы используются две видеокамеры и система лазерных указателей и два 7-дюймовых дисплея.
Сам процесс печати через трафарет происходит в автоматическом режиме, под управлением контроллера. Можно задавать не только скорость перемещения ракеля, но и скорость отвода (опускания) стола с печатной платой от рамки с трафаретом. Это крайне важно, поскольку при слишком быстром разделении трафарета и рамки может повреждаться форма нанесенной на плату паяльной пасты. Также программируется прижимное усилие ракеля, зазор между ракелем и столом и др. Для управления контроллером используется сенсорный экран с диагональю 5,7 дюйма.
Принтеры семейства Go также отличает большая площадь поля печати. Например, система Go23 может работать с рамками трафаретов шириной от 11,8 дюймов (300×300 мм) до 23,6 дюймов (до 600×600 мм), высотой до 33 мм. Максимальные габариты печатной платы – 510×420×4 мм. Принтер GoLED, специально созданный для плат светодиодных линеек, может работать с трафаретными рамками 1500×600 мм, с платами до 1400×420 мм.
Вся продукция РВТ – это автономные установки. Они не конкурируют с большими системами ведущих брендов, но при этом обеспечивают такую же высокую точность. Результат печати у настольных принтеров компании РВТ и у лучших линейных трафаретных принтеров ведущих производителей будут аналогичными. Наши решения предназначены для тех пользователей, которым не нужны большие автоматические системы, но которые хотят получить хорошие результаты, например, при прототипировании изделий ответственной электроники.
В области отмывки мы представляем установку StencilClean SIA – это достаточно новое решение, впервые продемонстрированное в ноябре 2013 на выставке Productronica в Мюнхене. Это одна из 10 различных систем отмывки производимых PBT. StencilClean SIA предназначена для очистки металлических трафаретов и печатных плат с дефектным нанесением паяльной пасты. Это машина начального уровня, она очень компактна, но при этом весьма производительна. Ее отличает короткий рабочий цикл, малое энергопотребление и при этом очень высокие результаты отмывки трафаретов и плат от паяльной пасты и клея.
Среди особенностей машины – двойная система подачи жидкости и воздуха ("воздушный нож"), управляемая электроприводами. Она позволяет синхронно проводить отмывку и сушку трафаретов с двух сторон. Это, в том числе, предотвращает повреждение тонких трафаретов. Для отмывки применяются специальные чистящие жидкости (например, типа Zestron или Vigon). Для ополаскивания могут использоваться чистящие жидкости, обычная или деионизированная вода. Предусмотрена система подогрева отмывочных жидкостей до 60°С. Установка StencilClean SIA автоматически выполняет все заданные операции и контролирует их параметры, для чего предназначен специальный контроллер. Все необходимые параметры процесса – время, температуру и др. – можно запрограммировать с помощью 5-дюймового сенсорного экрана.
Система очень простая при установке, эксплуатации и ремонте. Для нее предусмотрены различные опции, Stencil Clean SIA может поставляться в пяти различных конфигурациях, наиболее оптимальных для задач пользователей.
Какие страны являются основными с точки зрения сбыта продукции PBT?
Основной рынок для продукции PBT – это Европа. В самой Европе наиболее важны для нас два ведущих нас рынка – Германия и Россия. Не так давно мы начали осваивать рынки других стран. Очень привлекателен рынок Китая, но там в основном востребованы наши системы отмывки. Начали продвигаться в США и Мексику. Вообще, рынки России и США очень похожи. Например, в Калифорнии, в Кремниевой долине много небольших высокотехнологичных компаний, которым очень подходит наше оборудование. И продажи в США уже начались.
Ваша продукция интересна для российского рынка?
Конечно. Ведь наши системы предназначены для компаний с небольшим объемом выпуска, но с высокими требованиями к качеству. И поэтому принтеры и системы отмывки PBT очень хорошо подходят для российского рынка. Ведь в России много компаний-производителей специальной продукции, медицинского и телекоммуникационного оборудования, другой высококачественной техники. И всем им нужно прецизионное оборудование со стабильным качеством.
В области систем отмывки на российском рынке мы продаем свыше 20% наших установок, во многом благодаря сотрудничеству с нашим эксклюзивным дистрибьютором – компанией Остек. В направлении трафаретных принтеров мы сотрудничаем с российской компанией "Лионтех" и также достигли высоких показателей – доля России в этой области составляет порядка 15%.
Системы пайки
Компания SEF (Германия)
Генеральный менеджер Мальт Станке (Malte Stahnke)
Компания SEF была основана более 35 лет назад. В Германии множество маленьких фирм, небольших семейных предприятий – экономика страны базируется на них, а не на индустриальных гигантах. Много таких компаний и в области производства электроники. Поэтому специально для них в 1985 году мы разработали свой первый комплект оборудования для SMD-монтажа, который включал печь оплавления, трафаретный принтер и установщик компонентов. По сути, мы были первыми, кто создал небольшую печь оплавления. И все эти годы мы развивали и расширяли модельные ряды оборудования для SMD, ориентированного на небольшие компании, хотя нашу продукцию с успехом используют и крупные фирмы.
На выставке мы представляем совершенно новую систему – модульную конвейерную печь модели 551.10 и 551.20. В базовой конфигурации система 551.10 выполнена в виде настольной печи с сетчатым конвейером. Она включает восемь зон нагрева (по четыре сверху и снизу) и одну зону охлаждения (сверху). Каждая зона нагрева – это отдельный модуль, оснащенный нагревательным элементом и двумя вентиляторами. Поэтому модули могут работать в режиме охлаждения. Максимальная разница температур между зонами может составлять 100°С. Воздух, удаляемый из системы, снова вводится в нее с другой стороны. Как и конвейер, все нагреватели и вентиляторы управляемые, контроллер системы постоянно отслеживает их состояние и работоспособность. Модульная конструкция печи позволяет очень быстро и просто менять нагревательные элементы и сами модули, проводить техническое обслуживание.
Модульность конструкции означает, что она доступна не только в стандартной конфигурации – пользователь может выбрать число нагревательных модулей и конфигурировать собственные системы, от 8 до 45 зон нагрева. Каждый модуль нагрева программируется и управляется индивидуально. Даже если заказчик купил систему в стандартной конфигурации, а объемы его производства выросли, он может подключить вторую такую же систему. Или же он может приобрести систему начального уровня, и затем добавлять столько зон нагрева, сколько ему захочется. Мы предлагаем и более длинную систему – модель 551.20, в базовой конфигурации оснащенную 18 зонами нагрева. Кроме того, мы можем выполнить любую систему под заказ пользователей, поскольку все – от металлообработки до электроники – производится на нашей фабрике в деревне Шарнебек под Люнебургом.
Кроме модульной конструкции, что принципиально отличает ваши печи от продукции других производителей?
Важно понимать, что система оплавления – она и есть система оплавления, у всех производителей эта функция реализована примерно одинаково. Различия начинаются, если вы можете предложить пользователям дополнительные приятные и удобные возможности.
Например, сегодня все говорят о переходе к парадигме Industry 4.0. В частности, это означает, все данные о каждой промышленной установке, о ее состоянии можно передавать через Интернет. И мы готовы предоставить такую возможность. Наша печь оснащена Ethernet-адаптером и модулем Wi-Fi. Ей можно управлять по сети, с любого Wi-Fi-устройства, например, через iPAD. Многие компании только начинают говорить о такой возможности – а мы уже реализовали ее в конкретной системе, доступной на рынке.
Для управления печью предусмотрен и контроллер с 7-дюймовым сенсорным экраном, с помощью которого можно задавать термопрофиль оплавления и другие параметры. В базовой конфигурации контроль температуры производится по одному каналу (термопара входит в базовый комплект поставки), но есть и модули расширения до трех каналов термоконтроля. Система управления печью работает под управлением ОС Linux, что делает нас независимыми от новых версий операционных систем от Microsoft. Ситуация со сменой версий Windows просто безумная, поэтому мы не захотели больше работать с этой ОС и перешли на Linux. В итоге ни мы, ни наши пользователи не зависят от Microsoft, что также очень важно.
В современном мире очень важен экономный расход электроэнергии. В системе предусмотрен режим энергосбережения. Специальный датчик отслеживает наличие плат на входе печи. И если их нет, печь охлаждается до программно заданной температуры и переходит в режим ожидания. Как только новая плата оказывается на входе, система останавливает конвейер, печь нагревается до температуры, заданной в термопрофиле, затем конвейер снова запускается. Такой режим энергосбережения позволяет сэкономить до 80% электроэнергии, в зависимости от того, насколько снижается температура в режиме ожидания.
Кроме общей экономии электроэнергии, важна и максимальная мощность потребления – этот показатель также очень влияет на стоимость владения. Ведь во многих странах стоимость киловатта электроэнергии и энергосистемы предприятия в целом зависят от присоединенной мощности – чем больше мощность потребления, тем дороже киловатт-час электроэнергии. Наша система позволяет программно задать максимальное энергопотребление – например, 8 кВт (тогда как максимальное при восьми зонах нагрева – 12 кВт). Работы каждой зоны нагрева координируется, чтобы общее энергопотребление не превысило заданный лимит.
Наша новая система оплавления – ответ на запросы современного рынка, наших пользователей. Сегодня рынок Германии насыщен, и конечно, мы ищем новые рынки. В первую очередь, нас интересует Индия, Ю.Корея, азиатский рынок в целом. Конечно, важен для нас и рынок России.
Компания Interselect (Германия)
Специалист по продажам и обслуживанию Бенжамин Лоррек (Bejamin Lorreck)
Компания Interselect известна своими модульными линейными системами селективной пайки. На этой выставке мы демонстрируем совершенно новую систему селективной пайки начального уровня IS-Т-300. Эта автономная система впервые была продемонстрирована в ноябре 2013 года на выставке Productronica. Установка была специально разработана для небольших производств и является самой компактной и экономичной в своем классе – она может размещаться на площади практически в 1 м2. При этом IS-Т-300 вобрала в себя все лучшее, что есть в наших линейных системах селективной пайки, давно завоевавших заслуженную популярность на рынке. IS-Т-300 спроектирована на базе модульных линейных систем InterSelect, включая титановую ванну припоя и капельный флюсователь, систему подогрева азота и т.п. В комплект поставки входит компьютер с предустановленной ОС Windows 7 и системой управления PhotoScan. Установка может работать с печатными платами размером до 300×500 мм. При этом IS-Т-300 отличает уникально низкая цена – по сути, установка менее чем за 30 тыс. евро (в Германии) обладает возможностями решений за 100 тыс. евро.
В таком виде мы представили машину IS-Т-300 в ноябре 2013 года. Она вызвала большой интерес у заказчиков, которые стали обращаться к нам с рядом пожеланий. Учитывая их, мы оснастили систему рядом полезных опций. В обновленном виде установка IS-Т-300 впервые демонстрируется на этой выставке. Теперь она обладает такими полезными возможностями, как система предварительного ИК-нагрева перед пайкой, помимо нагрева горячим азотом. Она включает три ИК-источника общей мощностью 4,5 кВт, которые управляются программно. Предусмотрена лазерная система контроля высоты волны припоя с автоматической коррекцией. Измерение высоты волны припоя над соплом происходит через программно задаваемые промежутки времени без физического контакта с припоем. Это существенно повышает надежность и повторяемость процесса пайки. В установке IS-T-300 стала доступна система смены ванны припоя с помощью простого механизма, ранее применявшаяся только в старших моделях серий IS-B и IS-I. Это позволяет быстро переходить с одного типа припоя на другой – например, со свинцового сплава на бессвинцовый.
Эта система будет интересна для России?
Разумеется. Решающее отличие установки селективной пайки IS-T-300 – это цена. И не просто цена, а цена за систему с проверенным немецким качеством и возможностями линейных установок. По сути, мы предлагаем опции и качество дорогих линейных машин по цене систем начального уровня. А насколько я знаю, в России системы такого ценового диапазона весьма интересны.
Конечно, за такую же цену можно купить установки селективной пайки других производителей. Но у них не будет полностью титановой ванны, микрокапельного флюсователя, не будет аналогичной системы программного управления и визуализации. Наконец, они не будут поддержаны немецкой экосистемой сервиса, включающей техническую поддержку, запасные части, расходные материалы и т.д. Для российских компаний, которые до сих пор используют системы пайки волной, но нуждаются в большей гибкости, установка IS-T-300 окажется очень привлекательной – как с точки зрения технических возможностей, так и цены.
Технологии и системы контроля
Компания Göpel
Менеджер проекта Дженс Милле
(Jens Mille)
На выставке мы демонстрируем прототип новой системы трехмерной оптической инспекции (3D-АОИ) Advanced Line 3D. Он реализован на базе нашей серийной линейной установки АОИ OptiCon AdvancedLine. Однако в нее внесен ряд изменений. Прежде всего, в установке используется новая система линейных электроприводов по осям Х и Y, благодаря которым во много раз выросла точность позиционирования и производительность системы в целом. Отмечу, что такие линейные приводы будут использоваться во всех автоматах АОИ серии Advanced Line.
Самое главное – в системе Advanced Line 3D используется наша новейшая разработка – 3D-сенсор 3D EyeZ. В нем установлена монохромная камера с матрицей 4 мегапикселей и оптическим разрешением 10 мкм на точку. Эта камера сама по себе обеспечивает достаточно высокое оптическое разрешение и позволяет проводить инспекцию смонтированных компонентов с типоразмерами до 01005.
Помимо стандартной 2D-камеры, модуль 3D EyeZ оснащен 3D-сенсором на основе телецентрической многоточечной матрицы Telecentric Multi Spot Array (TMSA). Это совершенно новая разработка на основе матрицы телецентрических конфокальных линз. Она принципиально отличается от всех представленных сегодня на рынке методов 3D-АОИ. Обычно для распознавания профиля платы все используют так называемую "структурированную подсветку" – на плату под углом проецируется световая сетка, муаровая или непосредственно сформированная лазером. По искажениям сетки триангуляционными методами восстанавливается рельеф. Основная проблема такого подхода – при освещении под углом компоненты отбрасывают тень, а в теневой зоне невозможны никакие измерения. И если два элемента расположены достаточно близко, один из них попадает в тень от другого, и часть рельефа оказывается скрытой. С ростом плотности расположения компонентов на печатной плате, особенно если используются объемные компоненты, это становится большой проблемой.
В нашей технологии TMSA свет через телецентрический объектив проецируется перпендикулярно к поверхности платы. При этом исчезает теневой эффект. Матрица конфокальных микролинз работает по принципу конфокального сканирующего микроскопа. Но в отличие от традиционных конфокальных систем с монохроматической подсветкой, мы используем широкополосную светодиодную подсветку. Лучи света с разными длинами волн фокусируются на различном расстоянии. Используя этот эффект, мы определяем высоту элементов.
В результате получается внешне очень простая и надежная система. Помимо отсутствия затенения, на результаты измерений перестает влиять текстура поверхности, ее цвет, отражающая способность. Нам уже не мешают никакие блики, что критично при структурированном освещении. В итоге исчезает масса ограничений – мы восстанавливаем профиль всех элементов печатной платы, которые видим, когда смотрим на нее сверху вниз.
Технология позволяет измерять копланарность корпусов BGA, других компонентов. Мы можем не просто видеть отошедший (поднятый) вывод микросхемы, как это происходит при лазерном сканировании выводов. Новый 3D-сенсор позволяет измерять параметры галтели на каждом выводе – угол мениска, объем припоя, можно полностью восстановить и измерить профиль любого паяного соединения. Более того, поскольку мы смотрим строго вертикально, возможно восстановить трехмерную форму контактов внутри разъемов. Это позволяет, например, обнаружить погнутый контакт. И все это – в режиме обычной АОИ, не прибегая к рентгеновскому анализу. Мы можем даже контролировать светодиоды, поскольку сверху они закрыты прозрачной линзой. Трехмерный сенсор также позволяет проверять маркировку, полярность компонентов, распознавать текстовую информацию.
Система достаточно производительна. Максимальная скорость 3D-инспекции составляет 70 см2/с при минимальном разрешении (20 мкм) и 45 см2/с – при максимальном (порядка 10 мкм). Точность измерения по высоте – 5 мкм. В каждом кадре сенсор порядка 51 тыс. точек измерения, поле зрения при этом составляет 44×32 мм. Если нужно достичь максимального разрешения, необходимо сделать около 62 кадров, за это время датчик переместится на 1,4 мм. При этом необходимо обработать свыше 3 млн. точек. Система формирует 62 кадра примерно за 0,3 с, что дает общую скорость свыше 180 кадров/с. При этом формируется поток первичной информации порядка 7,5 Гбит/с. И система должна обработать этот огромный поток, поэтому мы используем лучшую компьютерную систему, доступную на рынке. И по сути, в плане производительности нас сейчас ограничивает пропускная способность канала передачи информации от 3D-сенсора до компьютера.
Максимальное разрешение при 3D-инспекции нужно только там, где очень велика плотность монтажа и применяются миниатюрные компоненты. В других областях платы – например, где установлены разъемы или танталовые конденсаторы, – столь высокое разрешение не нужно. Система позволяет гибко менять разрешение и скорость, позволяя подбирать оптимальные параметры.
Важно отметить, что 3D EyeZ – это модульное решение. И уже к концу 2014 года все серийные автоматы АОИ OptiCon – как линейные, так и автономные – могут быть опционально оснащены такой 3D-системой. И в этом особенность решений Gopel – пользователь может купить 2D-систему АОИ и затем, по мере необходимости, оснастить ее 3Д-сенсором, поворотной системой углового обзора, другими необходимыми опциями. В результате заказчик всегда получает именно ту систему, которая ему нужна.
Компания GE Measurement & Control (США)
Менеджер
по поставкам в Европе, России и СНГ др. Андрэ Эгберт (Andre Egbert)
GE Measurement & Сontrol производит системы измерений и инспекции практически для любых промышленных и научных применений. Производителям электроники компания предлагает системы двух- и трехмерной рентгеновской инспекции электронных узлов. Новинка этого года – система рентгеновской инспекции начального уровня phoenix x|aminer, оснащенная цифровым детектором. После того как в 2007 году фирма phoenix была поглощена корпорацией GE, оборудование phoenix стало включать в себя ведущие технологии GE, и x|aminer – не исключение. Хоть эта система и называется "начального уровня", она может оснащаться плоским высококонтрастным детектором c разрешением 1536×864 пикселей. "Вечная" микрофокусная рентгеновская трубка мощностью 20 Вт позволяет проводить анализ любых электронных изделий, в том числе силовых. Установка комплектуется программным обеспечением phoenix x|act base с возможностью применения фирменной технологии GE Flash!Filters, которая облегчает восприятие рентгеновских снимков оператором.
Насколько для компании важен российский рынок?
С точки зрения поставок оборудования Россия стоит для нас на втором месте после Германии. Наш партнер в России – компания Остек – помогла нам продать более 80 систем рентгеновской инспекции. Для сравнения, в Германию за это же время мы поставили примерно 300–400 машин. В отличие от стран Азии, где важнее всего стоимость оборудования, в России востребованы технически совершенные системы инспекции с самыми современными рентгеновскими трубками и детекторами, а также системы рентгеновской томографии. Трехмерная инспекция востребована как в электронной, так и в автомобильной и нефтегазовой промышленности. За время нашей работы в России мы продали более 15 систем 3D-инспекции для электронной и для других отраслей промышленности. Конечно, текущая политическая ситуация в РФ сказывается на стабильности рынка. Но Россия остается для нас очень перспективным рынком и мы по-прежнему нацелены на долгосрочное сотрудничество.
Компания Sonoscan (США)
Ричард Карр (Richard Carr), директор по продажам
Компания Sonoscan специализируется на разработке и производстве акустических инспекционных систем, ультразвуковых микроскопов. По сути, мы – родоначальники этого направления, ведь еще в 1975 году мы выпустили первый в мире коммерческий ультразвуковой микроскоп SLAM. Это очень эффективная технология неразрушающего контроля, позволяющая исследовать внутреннюю структуру различных объектов. В частности, ультразвуковая инспекция очень эффективна для контроля изделий микроэлектроники и микросистемотехники. В процессе производства электронных приборов и устройств формируются такие дефекты, как внутренние полости, трещины, отслоения и т.п. Наше оборудование позволяет обнаружить и точно локализовать дефект, на основании чего можно идентифицировать производственную проблему, разрешить ее и производить еще более качественную продукцию.
Компания производит как лабораторные, так и производственные установки, способные работать в составе конвейерных производственных линий 24 часа в сутки. На выставке мы демонстрируем нашу наиболее совершенную систему акустической инспекции Gen6 C-SAM. Это лабораторная система топ-уровня. Она обеспечивает очень высокое разрешение – порядка 5 мкм по всем трем осям. Конечно, в некоторой степени разрешение зависит от материала исследуемого образца, его конструкции. Но 5-мкм разрешения мы достигаем, например, при анализе кремниевых элементов. С помощью системы Gen6 C-SAM можно инспектировать все типы электронных компонентов и материалов.
Принцип действия наших ультразвуковых установок аналогичен сверхширокополосной локации в радиодиапазоне. Ультразвуковой датчик (трансдьюсер) на основе кристалла LiNbO3 генерирует последовательность очень коротких импульсов, с шириной полосы до 500 МГц. Частота следования импульсов много меньше, чем длительность импульса. Акустическая волна распространяется в образце, отражаясь на всех неоднородностях – например, на границах раздела двух материалов или сред. Отраженный эхо-сигнал принимается трансдьюсером, и по времени задержки можно судить о наличии или отсутствии неоднородностей структуры. Дополнительно, зная скорость распространения сигнала в различных материалах, можно получить информацию и о составе образца.
При сканировании, излучив зондирующий сигнал, трансдьюсер переключается в режим приема и фиксирует наличие или отсутствие эхо-сигнала через строго определенный интервал, причем на очень короткое время. Если на соответствующей этому интервалу глубине в образце есть какая-либо неоднородность, эхо-сигнал попадет в приемный интервал. Таким образом, мы можем просканировать слой на заданной глубине. В системе Gen6 мы используем фирменную технологию PolyGate – регистрация эхо-сигналов последовательно происходит на многих временных отсечках – до 100 на одни канал. Каждая временная отсечка соответствует определенной глубине образца. Соответственно, за одно сканирование можно получить информацию о 100 слоях (или о 200, используя двухканальный режим), фактически исследуя объемную структуру образца. Максимальная скорость сканирования в одном канале очень высока – до 2 Гвыборок/с. При этом рабочее поле прибора позволяет сканировать и 300-мм кремниевые пластины, и микросхемы в JEDEC-паллетах. Для передачи акустических волн и образцы, и трансдьюсер должны быть погружены в воду.
В чем основное отличие для пользователя технологии акустической инспекции от такого распространенного метода неразрушающего контроля, как рентгеновский анализ?
У каждого из видов неразрушающего контроля есть своя специфика, это не конкурирующие, но взаимодополняющие методы. Рентген может показать очень тонкие детали во внутренней структуре прибора. Но с помощью рентгеновского анализа достаточно сложно обнаружить такие дефекты, как микропоры, пустоты, дефекты слоя, расслоения элементов образца. Основное достоинство акустических систем – сверхвысокая чувствительность к неоднородностям, особенно к воздушным или вакуумным полостям в образцах. Даже если воздушная полость в слое будет толщиной всего 0,5 мкм – ниже предела разрешения, – она будет ясно видна с помощью ультразвукового микроскопа. А вот с помощью рентгеновской установки такой дефект не обнаружить. Конечно, мы не сможем определить форму 0,5-мкм дефектов, поскольку разрешение – 5 мкм, но вот распознать их наличие сумеем.
Насколько сегодня распространен метод акустической инспекции?
Рынок ультразвуковых микроскопов очень мал, поскольку очень специализирован. С тех пор, как в 1975 году мы продали первый в мире коммерческий ультразвуковой микроскоп, наша инсталляционная база достигла 1200 систем во всем мире – и это очень хороший показатель. Жизнь у такого оборудования очень долгая – некоторым приборам Sonoscan больше 20 лет, но они все еще очень хорошо работают. Сегодня достаточно много электронных компаний используют акустическую инспекцию, а ведь есть немало других областей ее применения – от медицины до транспорта.
Успех пришел к нам, поскольку мы очень тесно работаем с нашими заказчиками. Это дает новые идеи, понимание новейших технологий. Любой пользователь нашего оборудования может отправить в лабораторию Sonoscan образец для анализа, мы подберем наиболее оптимальные режимы исследования. В результате мы всегда в курсе, для чего применяют наше оборудование. Такой подход не только способствует маркетингу, но и одновременно помогает нашим потребителям использовать машины многие годы.
Ваше оборудование представлено в России?
Около пяти лет назад мы пришли в Россию, начав сотрудничество с компанией Остек. И уже продали шесть машин. Россия – это важный и растущий для нас рынок. Как и в других странах, мы стремимся охватить его двумя путями. С одной стороны, мы непосредственно продаем оборудование. С другой – предоставляем услуги лаборатории. Вскоре в демонстрационном зале компании Остек будет установлена наша система, после чего мы начнем оказывать лабораторные услуги анализа непосредственно в России.
Краткие итоги: каковы тенденции?
Мы постарались показать решения нескольких компаний – далеко не всех, с руководителями которых нам удалось встретиться и побеседовать на SMT Hybrid Packaging 2014. Уже опубликован рассказ о стратегии Yamaha и Viscom, в последующих выпуска журнала читайте интервью с руководителями компаний Mirtec Europe, Essemtec и Ассоциации 3D-MID. Однако даже рассмотренные решения явно демонстрируют несколько очень явных тенденций.
Во-первых, это стремление к снижению стоимости оборудования. Все стремятся предложить функциональность топовых систем за минимальную цену. Или наоборот – системы начального уровня оснащаются возможностями топовых моделей – вся разница в основном в производительности. Вторая особенность – ориентация на мало- и среднесерийных производителей. Это характерно и для традиционных поставщиков малосерийного оборудования, и даже для таких компаний, как Fuji, которые однозначно ассоциируются с высочайшей производительностью. Заметно, что очень многие фирмы стремятся максимально упростить и облегчить работу со своим оборудованием. Удобство пользования, простота обслуживания, снижение потребности в квалифицированном труде – все это очень явно прослеживается уже как технологический тренд, а не просто набор дополнительных удобств. А некоторые пошли настолько далеко, что обеспечивают возможность контроля и управления технологическим оборудованием со смартфона. И нельзя сказать, что это – дань моде или никому не нужная "фишка".
Не менее важно, что практически все европейские производители называют рынок России одним из наиболее важных для себя. В области технологического оборудования данная тенденция прослеживается очень четко. Выставка SMT Hybrid Packaging – это хорошее место, чтобы понять, насколько важно развивать малый и средний высокотехнологичный бизнес, особенно в области электроники. Именно он лежит в основе индустриальной стабильности и достижений Германии, США, ряда других стран.
Через год, с 5 по 7 мая 2015 года, SMT Hybrid Packaging снова будет ждать посетителей. Какие сюрпризы она приготовит?
Отзывы читателей
