Сегодня и завтра производства печатных плат

На протяжении нескольких лет конец весны означает для российских специалистов в области разработки и производства ПП время традиционной встречи. Правда, в нынешнем году по ряду причин конференция состоялась почти на месяц позже. Тем не менее это не помешало руководителям компаний, техническим директорам, технологам предприятий со всех регионов России и СНГ собраться вновь. А из-за рубежа, несмотря на сложную политическую обстановку, в Москву приехали представители Великобритании, Германии, Италии и США.

Особое внимание при формировании программы конференции было уделено комплексности освещения состояния отрасли. И поскольку в текущем году впервые к сотрудничеству удалось привлечь практически все ведущие компании отрасли, занимающиеся продвижением передовых технологий, это позволило составить блок докладов таким образом, что выступления затронули все основные сферы применяемых технологий. Слушатели смогли получить представление обо всех преимуществах использования самых современных тенденций и достижений мировой практики. Со своей стороны, участники охотно делились опытом модернизации и комплексного переоснащения производств без остановки основных ресурсов.

Как и все подобные мероприятия, конференция началась с общих вопросов, а именно с обзора тенденций рынка. Данной теме посвятил свой доклад Александр Акулин, технический директор компании «ПСБ Технолоджи» (рис. 1). По словам выступающего, сегодня многие разработчики переориентируются с создания керамических модулей на применение печатных плат как изделий СВЧ. В результате появилось много СВЧ-материалов, требующих специализированной обработки (плазменной очистки и т. д.). Растет потребность в выпуске плат на металлическом основании. При этом материалы, прикрепляющие плату к основанию, могут быть как тепло-, так и электропроводными. Часто заказчикам требуется установить на СВЧ-плату миниатюрные модули, металлические экраны, пассивные компоненты. В целом сложность ПП растет: они могут быть гибридными, на алюминиевом или медном ядре, с глухими пазами (когда необходимо устанавливать бескорпусные элементы прямо в тело ПП). Относительно новая методика — прямое прессование без препрегов: СВЧ-материалы кладутся один на другой и при повышенной температуре прессуются, в результате получается многослойная плата. Наконец, апофеоз технологии — многослойная СВЧ-плата с фигурными металлическими основаниями, имеющая позолоченное покрытие.

Рис. 1. Александр Акулин, «ПСБ Технолоджи»

Часть своего доклада Александр посвятил гибко-жестким ПП. Как известно, они важны там, где используется много соединений между модулями. Это характерно для бортовой аппаратуры или аппаратуры специального назначения и даже бытовой техники (например, смартфонов). Технология очень полезная и надежная, подчеркнул спикер. Любопытна еще одна практика последнего времени — впрессовка так называемой медной монеты в ПП. Технология позволяет на порядок увеличить теплоотвод, что очень актуально для силовых микросхем. В заключение Александр пригласил изготовителей ПП к сотрудничеству, заявив, что «ПСБ Технолоджи» берется за самые сложные заказы, тщательно контролируя качество изделий.

Эстафету подхватил Владимир Макаров, генеральный директор NCAB Group Russia (рис. 2), сделавший доклад о мировом рынке печатных плат. По его словам, общий объем производства ПП за 2013 год превысил $60 млрд. Цифра весьма впечатляющая, но не меньше впечатляет следующий факт: если сложить все произведенные за отчетный период платы, высота стека составит 50 тыс. км, или 1/8 расстояния от Земли до Луны. Говоря о драйверах рынка электронных компонентов, выступающий напомнил, что все началось сорок лет назад с мейнфреймов, затем эту роль взяли на себя настольные ПК (в середине 1980-х), сотовые телефоны и подключенные к Сети устройства (начало 2000-х), а в последние годы на первое место вышли пользовательские приложения и роботизация. Аналогичная ситуация с ПП: драйверы те же, зависимость от финансовой ситуации на мировом рынке столь же высока. В частности, согласно агентству Prismark, последние существенные падения на рынке коррелируют с финансовыми кризисами.

Рис. 2. Владимир МАКАРОВ, NCAB Group Russia

Был затронут и такой немаловажный вопрос, как экология. Как сказал г-н Макаров, «мы делаем бесполезную и даже вредную для природы продукцию. Вопрос только в том, сколько вреда наносим». Рост природоохранных норм и требований оказывает нешуточное влияние на выпуск печатных плат. В результате, к примеру, в Китае введены очень серьезные ограничения на открытие производств. К сожалению, в нашей стране об экологии задумываются меньше.

Индустрия ПП достаточно консервативна, говорить о регулярном появлении новых технологий здесь не приходится. Многие решения и разработки эксплуатируются без изменений на протяжении десятилетий. Что касается будущего отрасли, ближайшие два-три года производство ПП и подложек продолжит расти. Драйверами развития названы миниатюризация компонентов и робототехника. С целью расширить спектр производства азиатские фабрики будут консолидироваться. Предпосылки к этому уже видны: так, многие китайские предприятия стараются уйти от простых технологий (выпуска одно- и двухсторонних плат).

Тему состояния рынка сменила тема реализации проектов: Семен Савенко (рис. 3) рассказал о решениях «Петрокоммерц» в области модернизации производства печатных плат и очистных сооружений. Он особо подчеркнул, что к проектам компания подходит комплексно, а по их завершении осуществляет не только гарантийное, но и послегарантийное обслуживание, обеспечивая заказчиков запчастями и расходными материалами, а также оказывая консультации.

Рис. 3. Семен Савенко, «Петрокоммерц»

Технологические процессы в своих докладах затронули Сергей Кочетков и Андрей Демидов, представители компании «РТС Инжиниринг». Первый описал химикаты и концентраты для изготовления ПП, напомнив, что компания является давним партнером лидера рынка Dow Chemical, а с 2011 года носит статус его официального представителя на территории России и стран СНГ. Второй рассказал об опыте «РТС Инжиниринг» в области создания гальванических линий для производства ПП. По словам Андрея Демидова (рис. 4), поначалу компания представляла в России интересы немецкой Manz Galvanotechnik Gmbh, совместно с которой поставляла и запускала в работу оборудование, а затем открыла собственное производство и уже сама реализовывала проекты как для общей гальваники, так и в области изготовления ПП.

Рис. 4. Андрей Демидов, «РТС Инжиниринг»

Вслед за выступлениями российских специалистов пришел черед целому ряду зарубежных докладов. Бернд Геннат (Bernd Gennat) из американской компании DIS Technologies (рис. 5) рассказал о системах совмещения при производстве ПП, напомнив, что компания продвигает бесштифтовую методику, считая ее наиболее перспективной и экономичной для многослойных ПП. Суть технологии заключается в том, что внутренние слои размещаются относительно друг друга при помощи камер ССD (при этом соблюдается высокая точность), а затем скрепляются индукционной сваркой. Установки DIS Technologies обрабатывают заготовки всех размеров, могут использоваться для прототипов, мелких партий и многономенклатурного производства.

Рис. 5. Бернд Геннат, DIS Technologies

Доминик Милле (Dominic Millet) из XACT PCB (рис. 6) затронул такую широко известную проблему, как рассовмещение при производстве ПП. Автор презентации подчеркнул, что она является комплексной, поэтому компания разработала систему Gemini X, отслеживающую технологические ошибки на разных этапах изготовления, а также позволяющую давать «интеллектуальный прогноз». Как следствие, ее применение приведет к улучшению выхода годных и повышению качества изделий, уверен г-н Милле. На сегодня количество инсталляций системы превышает 120, ее применяют при производстве плат с числом слоев от 6 до 72.

Рис. 6. Доминик Милле, XACT PCB

Рассказывая о процессах металлизации сквозных отверстий для перспективных материалов, Дэнни Миттенцвай (Danny Mittenzwey), эксперт фирмы Atotech (рис. 7), подробно описал разработанный германской компанией процесс под названием Printoganth PV. Будучи универсальным, данный процесс вертикального химического меднения пригоден для выпуска и плат с высокой плотностью монтажа и многослойных ПП. Среди преимуществ данного процесса — отличная адгезия к большинству базовых материалов, отсутствие вздутия и отслаивания, экологичность, а также соответствие требованиям к надежности согласно индустриальным стандартам. На сегодня Printoganth PV используется в автомобильной и военной промышленности, при производстве гибко-жестких ПП и высокочастотных соединений.

Рис. 7. Дэнни Миттенцвай, Atotech

Пьетро Зулли (Pietro Zulli) (рис. 8) представил оборудование для производства ПП компании Pluritec. Начав свою деятельность в 1968 году, итальянская фирма продала более 4000 сверлильных, фрезерных и рентгеновских установок по всему миру. «Мы сфокусированы на создании гибких аппаратов высокого класса, а также на индивидуальных решениях», — отметил специалист.

Рис. 8. Пьетро Зулли, Pluritec

Совместная презентация компаний «Химснаб» и MEC Europe была посвящена процессу MECetchBOND CZ. Алмаз Хусаинов (рис. 9) отметил, что эта технология позволяет получать уникальную топографию медной поверхности ПП и улучшает механическую адгезию фоторезистов и препрегов. Среди заказчиков MEC — многие компании из Европы и США.

Рис. 9. Алмаз Хусаинов, «Химснаб»

О технологических процессах и оборудовании для изготовления прецизионных ПП обстоятельно рассказал Валентин Терешкин из Санкт-Петербургского центра «ЭЛМА» (рис. 10). Как известно, предприятие первым в России создало производство концентратов на базе собственных идей. «Мы разработали всю гамму химических процессов для «мокрых» ПП», — заявил Валентин Александрович.

Рис. 10. Валентин Терешкин, Санкт-Петербургский центр «ЭЛМА»

Об использовании высококачественных базовых и вспомогательных материалов как о залоге успеха при производстве печатных плат рассказал Дмитрий Колпаков из Absolut Electronics (рис. 11). В качестве примеров была приведена продукция мировых лидеров — компаний DuPont, Arlon, Pacothane.

Рис. 11. Дмитрий Колпаков, Absolut Electronics

Юрий Ковалевский, представитель ассоциации IPC в России, остановился на тонкостях хранения и обращения с печатными платами на основе рекомендаций стандарта IPC 1601.

В завершение конференции планировалось рассмотреть кадровое состояние отрасли, однако основной докладчик — профессор МАИ Аркадий Максимович Медведев по непредвиденным обстоятельствам не смог принять участие в обсуждении этой злободневной проблемы, поэтому его доклад «Подготовка кадров в отрасли производства ПП — текущее состояние и перспективы» будет опубликован отдельно. Так что деловая часть закончилась выступлением Петра Лебедева, директора «Новой Инженерной Школы» (рис. 12). Естественно, он говорил о кадрах, проблема которых в индустрии и без того стоит остро, а вступление России в ВТО поставило перед промышленностью новые задачи. Согласно исследованию учебного заведения, лишь 20% российских предприятий полноценно основывают свои разработки и организацию производства на стандартах ISO и МЭК, а 60% осведомлены о необходимости их применения в рамках глобальной конкуренции в условиях ВТО. Вместе с тем применение международных стандартов приводит к международной конкурентоспособности. С этой целью «Новая Инженерная Школа» запускает систему подготовки инженерно-технических кадров, рассчитывая исправить ситуацию в этой области.

Рис. 12. Петр Лебедев, «Новая Инженерная Школа»

Конференция оказалась продуктивной: участники не только узнали из первых рук о новых технологиях и производственных методиках (рис. 13), но и активно делились опытом друг с другом. Это вселяет уверенность, что следующее мероприятие окажется столь же нужным и полезным для индустрии.

Рис. 13. Образцы современных ПП, представленные компанией «ПСБ Технолоджи»

Организаторы выражают благодарность российским партнерам конференции и зарубежным специалистам за помощь в проведении мероприятия, а также всем участникам и докладчикам, и надеются увидеть большинство из них в следующем году. Конференция 2015 года пройдет традиционно — в конце мая. О точном месте и времени проведения конференции можно будет узнать из сообщений в профильной прессе, а также на сайт http://pcb-forum.info/.