Первые впечатления от использования SMT-автомата iineo Tornado
Колонка автора мини-справочника по проектированию печатных плат "для производства"
Александра Акулина
Прошло уже несколько месяцев с тех пор, как мы приобрели новую линию поверхностного монтажа, в составе которой - автомат iineo1 Tornado английской фирмы Europlacer. Автомат уникальный по своим возможностям. Смонтированы десятки типов печатных плат, и многие из них весьма насыщенные и сложные. Что можно сказать о возможностях оборудования? Оправдало ли оно наши надежды? Можно уверенно сказать, что «да, мы довольны приобретением».
Изначально задача ставилась так: новая линия должна быть максимально ориентирована на монтаж опытных образцов и небольших партий (от 5 до 100 штук) очень сложных печатных плат.
Сложность модулей Учитывая специализацию нашей компании на изготовлении сложнейших многослойных плат, а также то, что большинство заказов мелкосерийные, мы понимали, что и заказы на монтаж будут приходить именно с такими платами - очень насыщенные модули, много разных типов микросхем, монтаж BGA, чип-компоненты 0402, плотный двусторонний монтаж. Все эти факторы и определили наш выбор – в пользу робота для поверхностного монтажа, ориентированного на монтаж сложных ячеек, обладающего самыми передовыми на сегодня характеристиками, и в то же время оптимизированного под монтаж малых партий и большой номенклатуры изделий.
Сроки монтажа Кроме того, важнейшим критерием для нас является скорость выполнения заказов на монтаж. В основном к нам приходят со срочными заказами, просят сделать монтаж за одну неделю, а иногда и за 2-3 дня. И новая машина идеально подходит для выполнения именно таких заказов.
Скорость перезарядки Конечно, время перезарядки одного питателя не 30 секунд, как это описано в рекламе. С учетом программирования номинала в памяти питателя (а надо заметить, что тут все питатели «интеллектуальные», в каждом из них записано, какой заряжен номинал и типоразмер) на зарядку уходит где-то полторы минуты. Экономить время удается на том, что у нас для лент используются тележки – пока на линии монтируется очередной заказ, можно заряжать тележку под следующий модуль, потом откатил одну, подкатил другую, перезагрузил программу на новый модуль, и «поехали дальше».
Поддоны Огромный рабочий стол внутри машины, на котором можно разложить 10 полных поддонов с микросхемами – это, конечно, классное решение! Большинство заказов, которые мы получаем в монтаж, содержат большие микросхемы в корпусах TQFP, BGA и др., и то, что их можно быстро и удобно разложить на рабочем столе и «скормить» автомату, позволяет сэкономить массу времени.
Подача корпусов SOIC Вот что на этой машине реализовано классно, так это ременные питатели типа «ручей» для подачи узких и средних SOIC (SO8, SO14, SO16). Оператор просто периодически «насыпает» очередную порцию каждого наименования из пенала в «ручей». А вчера был заказ, в котором 7 типов программируемых генераторов на разные частоты. Корпус по размеру похож на SOIC. Попробовали поставить их в «ручьи» - получилось отлично, берет сразу 7 штук на головку и мгновенно, за пару секунд, ставит на плату. Да еще прихватывает несколько штук SOIC по пути.
Головка и вакуумные захваты Отдельные слова похвалы – конструкции головки. Это вращающаяся «турель» с 12 вакуумными захватами. Тип каждого захвата может быть выбран от самого тоненького (для чипов 0201 и 01005) и до самого большого (для тяжелых компонентов BGA, PLCC, TQFP). На самой медленной скорости головка может переносить компонент весом аж до 100 грамм! А на самой быстрой – ставит 14 тысяч компонентов в час! То есть реально насыщенную плату набивает компонентами за несколько минут. За два-три часа удается собрать несколько десятков весьма насыщенных плат.
Да, вот что еще интересно – захваты головка берет из специального магазина, автоматически выбирая нужные типы в соответствии с ходом программы. Анализ типов захватов, поставленных оператором в магазин, выполняется автоматически. Тоже экономит массу времени при подготовке следующего заказа.
Точность позиционирования Машина отлично позиционирует компоненты на плате. Классно ставит QFP, очень аккуратно опуская их на тончайшие столбики пасты (напомню, ширина площадки всего 200…250 мкм). Особенно хорошо, когда на плате есть реперные знаки. Но, надо признать, большинство заказчиков пренебрегают такой «мелочью», как реперы. И тут уж приходится «изгаляться». Ищем незадействованные отверстия под штыревой монтаж. Ищем длинные горизонтальные проводники к которым можно прицепиться. И так далее. Короче, потеря времени на наладку, потеря точности позиционирования… А вот если разработчик платы предусмотрел реперные точки по углам – честь ему и хвала, монтаж идет без запинки, программа запускается «с ходу». Соответственно и заказ выполняется быстрее.
Ситуация с заказами Вы спросите – какой же реально достижим срок выполнения заказа? Вот по текущей ситуации, пока мы все-таки еще не очень отладили процесс, в день получается смонтировать на этой линейке один, максимум два заказа плат средней насыщенности. Цель на ближайший квартал – добиться стабильного выполнения двух-трех заказов в день. Для заказчика это означает, что есть шанс получить заказ с монтажа через 5 рабочих дней, с учетом подготовки, а также штыревого монтажа, запрессовки разъемов, рентгена и автоматического оптического контроля (а мы предпочитаем заказы делать с автоматической проверкой – качество так все же более гарантировано, чем при простом визуальном контроле).
Супер-срочные заказы За последний месяц было несколько заказов, которые удавалось отдать заказчику через 2-3 дня после запуска. И, надо сказать, это были весьма насыщенные платы, с BGA по полторы тысячи выводов, с несколькими тысячами конденсаторов на обратной стороне платы. Но тут, конечно, все операторы бегали «в мыле», обеспечение такого короткого срока – задача действительно сложная.
Впрочем, если заказчику надо и «горит», и если есть готовность доплачивать за срочность, то мы готовы обеспечить такой экспресс-монтаж. Появляются периодически и «свободные окна» в производственном плане, так что кому-то из заказчиков может повезти, и его заказ ставим практически «с колес», на следующий день. Хотя, сейчас этих окон не так много, и заполняются они довольно быстро. Так что если у вас планируется заказ, лучше «забивать» окошко заранее.
Пишите, заказ можно поставить в очередь даже за несколько месяцев вперед – бронированием времени линии SMT-монтажа у нас заведует Ольга Майорова, email o.mayorova@pcbtech.ru
Пишите, если у вас возникли дополнительные вопросы по возможностям линии. Пишите, если у вас есть необходимость в консультациях – поможем грамотно подготовить проекты ваших печатных плат к автоматическому монтажу, подскажем, какие есть тонкости проектирования плат под автомат.
