Конструирование сложных печатных плат и электронных модулей для систем ответственного назначения

Это был уже второй семинар по указанной тематике (первый проходил в Москве в апреле 2011 г., около 70 слушателей). На этот раз собралось более 30 участников, конструкторов и технологов — специалистов предприятий отрасли, работающих в области печатных плат и электронных модулей. Подготовил и провел семинар автор этой статьи, начальник производственного комплекса и главный технолог ОАО НИЦЭВТ.

На семинаре были рассмотрены следующие темы:

• Обзор современных технологических процессов, используемых в производстве печатных плат.
• Обзор современных технологических процессов монтажа компонентов.
• Обзор и сопоставление зарубежных (IPC, МЭК) и новых российских стандартов по печатным платам.
• Практическое использование стандартов в работе с российскими и зарубежными производителями печатных плат и с контрактными производителями.
• Использование внутренних правил проектирования для конкретного производства, согласование внутренних правил проектирования и стандартов.
• Проектирование многослойных печатных плат: технологии, рекомендации, примеры.
• Анализ ошибок проектирования, связанных с непониманием процесса производства.
• Рекомендации и предостережения по использованию «бессвинцовых» компонентов и технологий в сложных системах ответственного назначения.
• «Дорожная карта» развития технологий межсоединений печатных плат и электронных модулей.
  Прогноз развития технологий и стандартов по направлениям:
  • встроенные пассивные и активные компоненты;
  • HDI-платы;
  • гибкие и гибко-жесткие платы;
  • СВЧ-платы.

После рассмотрения каждой темы проходила мини-дискуссия, во время которой участники могли задать уточняющие вопросы и высказать замечания.

В электронном виде материалы семинара были отправлены всем желающим участникам.

Большой интерес у участников вызвал анализ ошибок проектирования, связанных с недостаточным пониманием разработчиками технологических особенностей процесса производства печатных и электронных модулей на конкретном предприятии.

Более того, сегодня при проектировании с учетом технологических требований часто вообще не выполняется условие, при котором проекты должны поступать на производство вовремя. А это приводит к созданию трудных в производстве или малопродуктивных проектов и к экспорту завершенных проектов производителям (ПП и ЭМ), которым приходится во многом переделывать проект, для того чтобы подготовить его к производству. Если на предприятии упорядочена и внедрена по умолчанию технология ввода в производство нового изделия, это позволяет выполнять готовые проекты в соответствии с полными проектными требованиями, геометрическими или негеометрическими; также это значительно повышает качество и возможность эффективного производства проектов. Общим результатом становится создание оптимизированных проектов, которые будут попадать на рынок быстрее и с меньшим количеством редакций.

В этой связи докладчик уделил особое внимание проблемам правильной оценки технологических особенностей и возможностей конкретного производства, а также проблемам взаимодействия конструкторов-разработчиков и технологов-производственников на как можно более ранней стадии разработки. Решение этих проблем является ключевым для обеспечения разработки и изготовления технологичных и надежных в эксплуатации изделий (эта задача наиболее актуальна для сложных печатных плат и электронных модулей, используемых в системах ответственного назначения), поскольку решение вопросов технологичности (DFM-проектирования для производства) позволяет обеспечить:

• минимальную (для выбранной конструктивной функции) трудоемкость;
• оптимальный (достаточно высокий) процент выхода;
• высокую надежность (низкий уровень дефектности в течение жизненного цикла).

Как всегда, при недостаточной содержательности отечественной научно-технической документации повышенный интерес у участников вызвал разбор возможности выпуска внутренних документов, основанных на стандартах IPC:

• СТП;
• описание образцов внешнего вида;
• инструкции:
  • правила проектирования;
  • технологические инструкции по пооперационному и приемосдаточному контролю;
  • перечни основных параметров и характеристик.

Активная дискуссия развернулась также вокруг предложенных докладчиком вариантов решения проблемы смешанной комплектации, к которым относятся:

• использование компонентов с полной обратной совместимостью;
• реболлинг BGA (перелуживание компонентов);
• использование специальных паяльных паст (для пайки смешанной комплектации).

Хочется надеяться, что удалось решить главную задачу семинара и полученные знания и навыки каждый из участников семинара сможет применить у себя на предприятии. Это позволит повысить уровень принятия решений при разработке и изготовлении сложных печатных плат и электронных модулей для систем ответственного назначения.

Следующий семинар по этой теме пройдет 12 октября 2011 г., а 22 марта 2012 г. планируется провести полноценную конференцию «Производство электроники».