Технологии в электронной промышленности №6'2005

Автоматизация технологической подготовки производства печатных плат

Владимир Сергеев
Александр Ливерко


На предприятии ОАО НПК «НИИДАР» используются программы собственной разработки, позволяющие автоматизировать технологическую подготовку производства печатных плат.


Технологическая подготовка составляет значительную долю затрат и требует специалистов высокой квалификации, обладающих знаниями технологии и способных работать на компьютере с программами типа САМ. Собственно, во многом из-за отсутствия специалистов такого уровня подразделения, занятые производством печатных плат в структуре предприятий приборостроения, оказались в рыночных условиях неконкурентоспособными. На таких предприятиях изготовление фотошаблонов, не говоря о подготовке информации, производилось зачастую в специализированных подразделениях типа ВЦ, отдела автоматизации и т. п. С развитием новых рыночных отношений эти подразделения реорганизовались или были ликвидированы и задачи подготовки информации отошли далеко в тень, так как их сотрудники не связывали свои интересы с производством.

На нашем предприятии ОАО НПК «НИИДАР» исторически сложилось так, что изготовление фотошаблонов и выпуск рабочих программ для фотоплоттеров и сверлильных станков осуществлялось в лаборатории технологии печатных плат. Выпуск рабочих программ производился на АРМ ЕС. Программное обеспечение разрабатывал отдел в составе ВЦ.

По простому совпадению, когда отдел, разрабатывающий программное обеспечение для выпуска рабочих программ, перестал существовать, в лаборатории появились два персональных компьютера IBM PC 386. Тогда и было принято решение своими силами разрабатывать программное обеспечение. Об импортных программах типа CAD CAMTASTIC и др. в то время мы ничего не знали. В довольно короткие сроки была разработана программа CDC (САМ Data Converter — конвертер базы данных САМ), работающая в среде DOS. Она позволяла производить выпуск рабочих программ для фотоплоттеров «Аристомат» и «Минск 2005», а также для сверлильных станков «Шмоль» и СФ-4 на основе информации из программ PCAD 4.5 и отечественных «РАПИРА», КРЕП. По мере появления новых систем проектирования и технологического оборудования программа наращивалась и была переведена для работы в среде ОС Windows. Постоянным требованием при разработке было обеспечение возможности работы с программой оператору с начальными знаниями компьютера и технологии.

Программа может работать, непосредственно обмениваясь данными с PCAD-2002 или загружая Гер-бер-файл. Возможна также работа с ранними версиями PCAD — это, в первую очередь, версия 4.5 (информация о топологии загружается в виде plot-файла). Естественно, в этом случае необходимо подключать файл контактных площадок. На предприятии имеется таблица контактных площадок, согласованная конструкторской и технологической службами. По этой таблице выпущен файл контактных площадок, (расширение аа), который загружается оператором в необходимых случаях. При обработке файлов поздних версий файл площадок формируется автоматически.

Изготавливает фотошаблон («рисует», проявляет, сдает на следующую операцию) и готовит информацию для фотоплоттера и сверлильного оборудования обычно один специалист. Для работы с программой он должен обладать минимальными знаниями PCAD, чтобы загрузить плату и выпустить Гербер-файл. При выпуске программы он задает количество мультипликаций по осям. При этом сразу высвечивается размер заготовки. Для рационального размещения плату можно повернуть. На основании этой информации автоматически формируется технологическая рамка с ре-перными знаками и надписями.

На заготовке размещается три реперных знака: два вдоль длинной стороны на расстоянии 7,5 мм от края по середине заготовки и один, используемый в качестве ключа. Кроме того, по сторонам рамки имеется по три контактных площадки, и они всегда включаются в программу сверления. По этим отверстиям всегда можно оценить качество совмещения сверления с фотошаблоном.

Унификация размера рамки заключается в одном — межреперные расстояния и ширина конструкторской зоны кратны 5 мм. Такое расположение реперов «располовинивает» погрешность от усадки фотопленки по узкой стороне, для компенсации усадки по длинной имеется специальная программа, однако нам не пришлось в практике сталкиваться с необходимостью ее применения.

По количеству плат, размещаемых на заготовке (информация оператора), программа формирует технологическую рамку с репер-ными знаками и надписями, программу для фотоплоттеров и сверлильных станков. Кроме того, выпускается текстовый файл, содержащий размеры заготовки и основные привязки, что позволяет запускать плату в работу (сверлить и металлизировать), не дожидаясь фотошаблонов. При срочном изготовлении программа сверления по лабораторной сети вместе с текстовым файлом передается на механический участок. Этой информации достаточно для изготовления заготовки и ее сверления. Данные текстового файла используются также для программы фрезерования или обсверливания контуров. В перспективе предполагается включить программу фрезерования в интерфейс CDC. Время подготовки файлов для фотоплоттера и сверлильного станка на печатную плату с защитной маской и маркировкой исчисляется несколькими минутами.

После выхода в свет очень полезной книги Стешенко В. Б. «P-CAD. Технология проектирования печатных плат», в которой довольно полно описана работа программ подготовки управляющих файлов для фотоплоттеров, у нас возникла необходимость определиться в дальнейших действиях — продолжать пользоваться программой CDC, совершенствуя ее по мере развития технологии проектирования и производства, или переходить на импортные программы. В пользу первого говорит простота пользования программой и ее высокая производительность, в пользу второго — широкие возможности.

Собственно, и цель данной статьи — привлечь внимание «печатников», в первую очередь, занятых в прототипном производстве, к сложившейся проблеме и сотрудничеству. В случае необходимости для заинтересованных можно ввести в программу «привычную» конструкцию технологической рамки, применяемый на предприятии исполнительный автомат, технологические припуски на ширину проводников.

Коротко о других программах:

  • Программа фрезерования контура платы. В настоящее время находится в стадии фрагментов. Оператор задает диаметр фрезы, траектория ее движения с учетом ширины линии контура определяется программой. Имеется выход на станок СМ600 (фрезерование) и на станок ABL24 фирмы «Шмоль» (высверливание). Высверливание вводилось как вынужденная альтернатива фрезерованию из-за частых поломок станка СМ600. Оно сходу завоевало признание у операторов станков с ЧПУ из-за лучшего качества обработки контура высокочастотных материалов, и, как ни странно, замедленности действия — «я делаю что-то другое, а он шлепает и шлепает». Внедрение в производство программы позволило полностью отказаться от штампов.
  • Программа сверления для станка СМ-600 сверлит мелкоразмерные отверстия диаметром 3 мм и менее и фрезерует движением по спирали отверстия свыше 3 мм.
  • Программа корректировки координат сверления, включая и высверливание фиксирующих отверстий на заготовке по результатам смещения внутреннего слоя МПП. К сожалению или к счастью, эта программа не обкатана в производстве, так как с ее разработкой сдвиг внутренних слоев прекратился.
  • Программа расчета трудоемкости изготовления платы. Она аналогична программе расчета стоимости, представленной на сайте www.niiplata.ru, с той разницей, что загружает данные из специального текстового файла и выдает результаты в нормо-часах.
  • Программа расчета стоимости материалов. Загружает данные из специального текстового файла и выдает результаты в рублях.

Несколько слов о порядке технологической подготовки. При получении производственного задания в текстовый файл вносятся данные о количестве плат, наличии фотошаблонов, габаритных размерах, коде сложности, срочности изготовления. Этот файл (называемый оперативным графиком) размещен в локальной сети лаборатории, и к нему имеют доступ все сотрудники, занятые на ключевых операциях — они делают в нем отметки по мере выполнения этих операций. Из этого файла программами расчета трудоемкости и расхода материалов, о которых говорилось выше, скачивается необходимая информация. Технологи, занятые в многономенклатурном производстве, знают, сколько мороки доставляют шильдики. Фотошаблоны шильдиков изготавливаются на фотоплоттере. Информация на шильдик хранится в компьютере в виде текстового файла, его расширение pl$, он воспринимается программой CDC. Для набора разнотипных шильдиков на заготовку разработана программа scildik.bas.

Другие статьи по этой теме


 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо

По низким ценам Купить диплом в Ставрополе настоящие бланки ГОЗНАК
Подбор щеток по авто
Щетка, купи сейчас. В наличии, доставка
prodvorniki.ru
Обложка для удостоверения
Контакты редакции. Контакты точек продажи
supergifts.ru
Хранение шин
Хранение шин! Доставка шин и дисков или самовывоз
mobilnishinomontazh.ru