Выставка SMT/Hybrid/Packaging 2009 в Нюрнберге

Традиционно выставка включала в себя и деловую программу с многочисленными докладами, которые были сделаны как на форуме со свободным доступом для посетителей выставки (рис. 1), так и в рамках научного конгресса. Конгресс был посвящен в этом году теме производства гибких и гибко-жестких печатных плат. Были рассмотрены вопросы применения различных материалов и применения гибких и гибко-жестких печатных плат для осуществления высокой степени интеграции. Актуальность темы вызвала большой интерес у посетителей выставки: в конгрессе приняли участие 335 специалистов. Посетители могли также побывать практических семинарах, которые проходили
под руководством ведущих специалистов. В качестве наиболее успешных и посещаемых семинаров в этом году можно отметить «Ускоренные комбинированные испытания срока эксплуатации электронных узлов», «Микросварка алюминиевой проволокой и лентой в модулях силовой электроники и солнечных батарей. Применение и оптимизация качества» и «Качество паяных соединений для бессвинцовой технологии монтажа». Далее представлен обзор наиболее интересных стендов выставки SMT/Hybrid/Packaging 2009 года.

Компания GPS Technologies

Немецкая компания GPS Technologies (www.gpstechnologies.com) с 2001 года предлагает своим заказчикам комплексные решения по организации производства электроники (рис. 2), начиная от процесса нанесения паяльной пасты и заканчивая отмывкойэлектронных узлов и нанесения защитных покрытий. Кроме того, заказчикам предлагаются
технологические материалы компании Indium Corporation и тестовое оборудование японской компании MALCOM. Компания MALCOM производит оборудование для тестирования паяльных материалов и контроля процесса пайки, например, вискозиметр для тестирования реологических свойств пасты и приборы для измерения адгезии пасты и свойств смачивания в процессе оплавления. Некоторые приборы компании MALCOM, в частности, установку для подготовки паяльной пасты SPS-1, можно заказать и в России.

Установка компонентов запрессовкой

Бельгийская компания IPTE (www.ipte.com) представила на выставке свою последнюю разработку — автоматический установщик компонентов запрессовкой HSP II (рис. 3).
Соединения типа Press-Fit обладают большей стойкостью к термомеханической нагрузке по сравнению с паяными соединениями и применяются преимущественно в аэрокосмической и с недавнего времени — в автомобильной электронике, что обусловлено как повышенной температурной, так и механической нагрузкой электронных узлов,
находящихся в автомобиле. Новая установка HSP II характеризуется модульной конструкцией и обладает высокой производительностью: в зависимости от конфигурации монтажная головка может устанавливать до 8 контактов в секунду, осуществляя при этом контроль силы монтажа. Установка может быть оснащена двумя различными монтажными головками для одновременной обработки различных типов контактов.

Kratzer Automation — повышение
эффективности производства

Мощность производства определяется, в первую
очередь, количеством производственных
линий или установок, а эффективность производства
обуславливается их максимальной
и, следовательно, оптимальной загрузкой,
а также отсутствием простоя. Компания Kratzer Automation (www.kratzer-automation.com)
предлагает специальную систему для повышения
эффективности производства (рис. 4), которая
включает в себя программное обеспечение
intraFACTORY и специальный мобильный сканер
M3 (Mobiler Material Manager). С помощью
этой системы осуществляется полный контроль
компонентов и материалов, как на складе,
так и в процессе производства. Система позволяет
сокращать расход материалов, распознавать
материалы, чей допустимый срок хранения превышен,
и тем самым исключить возможность
брака, связанного с материалами, а также значительно
уменьшить время поиска компонентов
на складе. Опционально данная система может
быть дополнена модулем слежения за исполнением
заказов с отчетом в режиме он-лайн и модулем
контроля процесса ремонта.

Инспекция паяльной пасты —
Koh Young

Согласно статистике около 60% дефектов
паяных соединений вызваны дефектами печати
паяльной пасты. В то время как системы
автоматической оптической инспекции (АОИ) отпечатков паяльной пасты
в конце цепочки производства электронных
узлов прочно закрепили свою позицию как необходимое
средство контроля качества, встраиваемые
системы контроля нанесения паяльной
пасты только начинают появляться на рынке.
Пионером в этой области является японская
компания Koh Young (www.kohyoung.com).
Компания предлагает установки для трехмерного
сканирования отпечатков паяльной
пасты с различной модификацией. Принцип
измерения основан на возникновении муара
при сканировании. Специальное освещение
позволяет избежать образования тени и ошибок
при сканировании. С помощью данного
метода можно измерять объем, площадь, высоту
отпечатков, а также детектировать ошибки
печати, например, образование перемычек
пасты, отсутствие отпечатков или недостаточное
количество пасты. Результаты измерения
поступают оператору линии в режиме он-лайн
и дают возможность сразу оптимизировать
параметры печати пасты.

На стенде компании была представлена
установка aspire (рис. 5), позволяющая проводить
сканирование со скоростью 41 см²/с
с латеральным разрешением до 10 мкм.

Сканер для определения содержания свинца

На стенде компании Analyticon (www.analyticon-instruments.de) можно было ознакомиться
с мобильными приборами Niton XL3t
производства компании Thermo Scientific. Они
предназначены для определения состава материала
с помощью рентгенофлуоресцентного
анализа (рис. 6). Актуальность этих измерений
для электроники резко возросла после
введения в Европе директивы об ограничении
опасных веществ в электронных модулях
(RoHS). Производитель электронных модулей
обязан соблюдать определенные границы
максимально допустимого содержания таких
веществ, как кадмий, свинец, ртуть, шестивалентный
хром, бром (в PBB и PBDE). Прибор
позволяет производить измерение в двух режимах:
в первом режиме диаметр облучаемой
области составляет 8 мм. Второй режим больше
подходит для электронных узлов: диаметр
облучаемой области составляет 3 мм. Предел
обнаружения свинца в матрице олова составляет
120 ppm для диаметра облучаемой области
8 мм и 200 ppm для диаметра облучаемой
области 3 мм. В обоих случаях предел обнаружения
в несколько раз меньше допустимого количества свинца, которое согласно директиве
RoHS составляет 1000 ppm. Для контроля
и документации результатов сканер оснащен
цветной цифровой CCD-камерой.

Системная интеграция от компании Wurth Elektronik

Немецкая компания Wurth Elektronik (www.we-online.de) активно занимается разработкой
технологий системной интеграции
электронных узлов. На стенде компании
были представлены разнообразные решения
для интеграции как пассивных, так и активных
компонентов в печатную плату (рис. 7).
Также была представлена последняя разработка
— технология прецизионного изготовления
углубления в печатной плате с помощью
лазера (LaserCavity) с последующим монтажом
микрочипа по технологии Flip-Chip
и комбинированной технологии соединения
пайки и склеивания. Завершены испытания
надежности электронных узлов, изготовленных
по данной технологии. После 1000 термоциклов
–40…+125 °C не было зафиксировано
ни одного отказа. После успешного апробирования
и испытания технология LaserCavity
запущена в серийное производство.

RFID в производстве электроники

Технология RFID может быть использована
не только для обеспечения контроля доступа
и безопасности или для маркировки грузов
при их транспортировке. С помощью этой технологии можно также маркировать печатные
платы и электронные узлы, что дает возможность проследить весь цикл жизни электронного модуля от его изготовления до конечной
переработки. Наибольшим преимуществом
данной технологии по сравнению с широко распространенным сегодня методом штрихового
кодирования является возможность обмена информации на расстоянии, а также возможность
сохранять информацию. Подобная технология
была разработана и представлена на выставке
немецкой компанией EM Electronic Machines
(www.electronic-machines.com). Компания
предлагает RFID-транспондеры в трех различных модификациях: в виде отдельного компонента для поверхностного монтажа, в виде
интегрированного в печатную плату элемента
(рис. 8) и в виде наклейки с интегрированной
антенной и чипом памяти. Все варианты работают на частоте 13,56 МГц и имеют встроенную
память от 126 до 1024 бит.

Защитные покрытия от Tyco Electronics

Компания Tyco Electronics Raychem (www.energy.tycoelectronics.com) уже более 30 лет занимается
производством кабельной изоляции.
В последнее время в фокусе компании находится
также производство материалов для герметизации
и защиты электронных узлов от внешних
воздействий. На выставке компания представила
защитные покрытия для таких специальных
областей применений, как военная техника,
авиационная и космическая техника (рис. 9).
Высокая эластичность материалов позволяет
выдерживать высокую механическую нагрузку
до 1000 g. Эластичность сохраняется при низких
температурах до –80 °C, что обусловлено
низкой температурой стеклования. Благодаря
своим водотталкивающим свойствам покрытия
обладают высокой стойкостью к гидролизу.
Специальная модификация двухкомпонентных
полиуретановых материалов для быстрого отверждения
носит название RAPID.

Специальные шаблоны от компании Christian Koenen GmbH

Производители металлических шаблонов
для нанесения паяльной пасты постоянно занимаются
модификацией своей продукции.
За последнее время было разработано и внедрено
в производство несколько новых технологий,
которые позволяют называть шаблоны
высокотехнологичной продукцией. Ведущий
производитель шаблонов в Европе — немецкая
компания Christian Koenen GmbH (www.christian-koenen.de) — безусловно, не стала
исключением и также представила на выставке свои последние ноу-хау. Одним из них являются
многоуровневые шаблоны (рис. 10), которые позволяют в едином процессе печати
наносить паяльную пасту как для стандартных
компонентов, так и для компонентов с малым
шагом выводов (Fine-Pitch). Различные уровни изготавливаются при этом с помощью прецизионной фрезеровки. Еще одно новшество — специальное нанопокрытие толщиной
400–600 нм, которое значительно улучшает
трансфер пасты через отверстия и позволяет
уменьшить количество необходимых циклов
очистки шаблона.

ZVE — Центр технологий соединений электроники

Центр технологий соединений электроники
(рис. 11) был образован в 1994 году как центр
повышения квалификации (www.zve.izm.fraunhofer.de) и выполнения заказов при Институте
надежности и микроинтеграции им. Фраунгофера.
Центр имеет аккредитацию американского
института печатных плат IPC согласно
сертификационной программе IPC-A-610,
по которой проводит квалификацию специалистов
до IPC-тренеров (IPC-CIT) и IPC-специалистов
(IPC-CIS). Также планируется включить
в программу курсы IPC-CIT 7711 и 7721 и курс
IPC-J-STD-001. Дополнительно здесь предлагаются
услуги по квалификации и аудиту технологических
процессов и анализу дефектов электронных
узлов. Базируясь на обширном опыте
обработки бессвинцовых паяльных материалов,
центр оказывает консультационную поддержку
многочисленным компаниям при переходе
на бессвинцовые технологии, которая включает
в себя анализ и квалификацию бессвинцовых
электронных узлов. Исследовательская
лаборатория ZVE оснащена современным оборудованием,
включающим в себя рентгеноскопию,
компьютерную томографию, растровый электронный микроскоп, всевозможные шкафы
для климатических и термоциклических испытаний
и металлографическое оборудование.

Petroferm — отмывочные жидкости

Мыть или не мыть? Этот вопрос задают многие
специалисты. Если после процесса пайки
на электронный узел должно быть нанесено защитное
покрытие, то вопрос встает иначе: чем
мыть и как мыть? На выставке SMT это можно
было выяснить, обратившись на стенд (рис. 12)
производителя отмывочных жидкостей —
компании Petroferm (www.petroferm.com).
На этом стенде была представлена отмывочная
жидкость на водной основе Bioact EC для очистки
электронных узлов от остатков флюсов
бессвинцовой паяльной пасты типа No-Clean.
С помощью специальной технологии Aqua Edge
остатки флюсов, которые подверглись в процессе
пайки высокой температурной нагрузке,
могут быть разрушены и удалены. Пригодность
данной отмывочной жидкости была проверена
на наиболее распространенных паяльных пастах
производства AIM, Alpha, Heraeus, Indium,
Kester, Qualitek, Senju и Umicore. Жидкость
предлагается в модификации для распыления
и практически не подвержена вспениванию.
Стоит отметить и минимальное загрязнение
окружающей среды.

2D- и 3D-рентгеноскопия от Phoenix X-Ray

Немецкая компания Phoenix X-Ray (www.phoenix-xray.com) начала свое существование 10 лет назад с разработки простой микрофокусной системы рентгеноскопии и быстро развилась до одного из ведущих производителей оборудования для рентгеновского анализа. Начиная с 2007 года компанияпринадлежит группеGeneral Electric и выступает под именем GE Sensing & Inspection Technologies GmbH. За последние 10 лет было изготовлено и поставлено более 1400 систем рентгеноскопии phoenix|x-ray (рис. 13) во всем мире. Спектр предлагаемого оборудования начинается с небольших настольных приборов для анализа качества скрытых паяных соединений электронных узлов и заканчивается компьютерными томографами весом до 70 тонн с проходными кабинами с защитой от облучения. В таком томографе может быть, например, проведено трехмерное исследование и измерение больших литых деталей автомобилей весом до 100 кг и диаметром до 800 мм.

Для трехмерного анализа и измерений небольших компонентов была разработана система компьютерной томографии Nanotom. Данная система установлена в исследовательских лабораториях во всем мире и благодаря высокому разрешению до 0,5 мкм (в зависимости от размеров образца) может быть применена в таких сферах, как материаловедение, микромеханика, электроника, биология и геология, аэрокосмическое приборостроение и т.д.

***

Несмотря на некоторый спад в электронной промышленности и связанное с ним небольшое уменьшение количества компаний-участников, выставка SMT/Hybrid/Packaging
в Нюрнберге по-прежнему занимает ведущую позицию в области системной интеграции.

Хочется надеяться, что потенциал этой выставки будет также оценен российскими компаниями, как в качестве будущих участников выставки со своими стендами, так и в качестве ее посетителей. В следующем году выставка пройдет с 8 по 10 июня. Не пропустите!