Выбор варианта оснащения участка поверхностного монтажа
Сергей Демин
Дмитрий Зенцов
На определенном этапе развития любого предприятия возникает необходимость перехода на технологию поверхностного монтажа (SMT). Однако стоит ли вообще задумываться о развертывании собственной технологической линии в условиях изобилия предложений контрактного производства? По нашему мнению, ответ очевиден и позитивен. Суперточные высокопроизводительные автоматы и высококвалифицированные технологи контрактных производств без преувеличения откроют новые горизонты возможностей в изготовлении средних и крупных серий,
тогда как мелкие серии могут оказаться для них или для вас нерентабельны. Наряду с экономическим фактором для многих предприятий важна максимизация независимости от смежников, устойчивость и безопасность (информационная — вследствие опасений раскрыть ноу-хау, кадровая — из-за утраты собственных технологов в момент ненадобности их услуг). Эти и некоторые другие мотивы (включая творческие) являются основанием для существования и развития малых технологических линий SMT. Для принятия взвешенного решения о целесообразности
внедрения малой линии SMT на вашем предприятии, а также для обучения персонала новым технологиям полезно ознакомиться с успешными действующими предприятиями.
Екатеринбургская фирма «Аверон», которую мы представляем, с 1990 года производит медицинское лабораторное оборудование и изделия промышленного назначения, в том числе со сложной электронной начинкой. Спецификой этого производства является весьма широкая номенклатура (многие десятки плат) при небольшой серийности изделий (от сотен до тысяч штук в год). Этапу серийного производства каждого изделия предшествует стадия отработки прототипов. С развитием элементной базы производится и модернизация выпускаемой
продукции — словом, проблема оперативного изготовления изделий широкой номенклатуры является для нас исключительно важной.
Поставив перед собой вопрос об оснащении собственного участка поверхностного монтажа, при всем многообразии предложений на рынке мы столкнулись с ограниченностью выбора. Предлагаемое оборудование не устраивало нас либо по цене, либо по техническим характеристикам. Имея значительный производственный потенциал, мы разработали технологическую линию для участка поверхностного монтажа и оснастили его оборудованием собственного производства. Постоянно работая над совершенствованием, адаптируя оборудование под производственные
задачи, отыскивая пути оптимизации опытных образцов на производственном участке, сравнивая с доступными аналогами, мы пришли к выводу, что разработанное нами технологическое оборудование вполне конкурентоспособно, функционально и значительно дешевле импортных аналогов. Сегодня мы хотим выпустить на рынок проверенные на реальном производстве варианты оснащения производственного участка.
Ключевым звеном в технологической цепочке является паяльная печь. К разработке настольной печи камерного типа мы приложили максимум усилий. Важнейшими факторами качественной пайки при объемном нагреве является способ нагрева, равномерность распределения температуры по поверхности рабочей зоны печи, а также возможность проведения пайки по заданному температурному профилю. Существует два основных способа нагрева плат в процессе пайки в паяльных печах — инфракрасный и конвекционный, каждый способ имеет свои преимущества
и недостатки, поэтому наиболее перспективным является одновременное применение обоих способов нагрева в одной печи. Равномерность распределения температуры по рабочей зоне важна для получения качественных паяных соединений, снижения вероятности повреждения элементов и печатных плат в результате перегрева или деформаций при тепловом расширении. Современные паяльные пасты требуют проведения пайки по определенному температурному профилю с заданием на разных стадиях процесса определенной температуры, времени выдержки
и скорости нагрева.
Разработанная нами конвекционно-инфракрас-ная настольная печь для малосерийных производств и лабораторного изготовления прототипов методом поверхностного монтажа (рис. 1) сочетает эффективный, равномерно распределенный по объему камеры конвекционный нагрев с периодическим кварцевым подогревом. Применение дополнительного кварцевого излучателя обеспечивает стабилизацию температуры, полный прогрев печатной платы и точное соблюдение температурного профиля пайки.