Produkcja z bliska

Wszystko zaczyna się od automatu podającego, który przekazuje płytki PCB, zwane też multiblokami, do linii montażu powierzchniowego.

Pierwszy etap produkcji zaczyna się od drukarki pasty. Wilk Elektronik S.A. wykorzystuje w tym celu maszynę DEK Infinity, która poprzez precyzyjnie wykonane sito, z idealnie odwzorowanymi miejscami, na których przymocowane będą elementy pasywne, nakłada na płytki specjalną pastę lutowniczą. Dokładność drukowania wynosi 25 µm (CPK = 2.0; dla porównania najcieńszy włos ludzki ma 0.2 mm). Jest to o tyle ważne, że drobne elementy pasywne i moduły będą umieszczone tuż obok siebie.

Specjalnie zaprojektowane dla każdego rodzaju płytki sito, zapobiega nadmiernemu zużyciu pasty lutowniczej oraz umieszczeniu jej w niepotrzebnych miejscach.

Zanim maszyna zacznie nakładać pastę, kamera skanuje płytkę i sito poszukując na niej punktów referencyjnych – ma to na celu precyzyjne ustawienie sita względem płytki. Dopiero wtedy zaczyna się rozprowadzanie pasty. Cały proces, począwszy od wjazdu do wyjazdu płytki, trwa kilkanaście sekund i przez cały ten czas kontrolowany jest przez komputer. W maszynie utrzymywana jest stała temperatura i wilgotność, a sito jest systematycznie czyszczone.

  Po wyjeździe multibloków z maszyny, operator poddaje je kontroli pod mikroskopem.

Sprawdzona płytka jest następnie przekazywana do montażu elementów pasywnych, który odbywa się w maszynie FUJI CP – 643E. Jej wydajność wynosi 42.000 komponentów na godzinę, co oznacza, że na nałożenie jednego elementu maszyna potrzebuje zaledwie 0,09 sekundy.


Proces montażu elementów pasywnych również rozpoczyna się od skanowania materiału przez kamerę, która poszukuje punktów referencyjnych. Następnie do akcji wkracza maszyna, zwana potocznie „chipshooter’em”, posiadająca 20 głowic. Na każdej z nich znajduje się „głowiczka” zawierająca 6 mniejszych dysz ssących, które służą do pobierania elementów składowych.

Definiowane przez operatora komponenty, poddane zostają procesowi weryfikacji przez system wizyjny maszyny. Następnie tzw. feeder’y przenoszą potrzebne elementy, które umieszczone są na specjalnych rolkach. Po ukończeniu tego procesu następuje kolejna kontrola montażu.


Dopiero potem przystąpić można do montażu kości pamięci. Zarówno kostki TSOP jak i BGA nakładane są przez tę samą maszynę, FUJI QP351E – MM, zwaną potocznie „pick and place”.  Proces ten , tak jak i dwa poprzednie, zaczyna się od wyszukania punktów referencyjnych, po czym kości pamięci podawane są ze specjalnych tacek (za pomocą podajnika MTU ) lub rolek, poprzez feeder’y elektryczne.

Podobnie jak na każdym wcześniejszym etapie, tak też i po montażu układów pamięci następuje kontrola poprawności wykonanego procesu. Można też wtedy dokonać drobnych korekt manualnych, chociaż praktyka pokazuje, iż taka konieczność nie występuje. Po prostu klasa opisanych wyżej maszyn wyklucza możliwość wystąpienia błędu.

Maszyny do montażu powierzchniowego używane w naszej firmie, są w pełni bezpieczne dla operatorów i samego procesu produkcji. Nawet nagła przerwa w dostawie energii nie uszkadza detalu, który jest w danej chwili montowany, gdyż po wznowieniu pracy maszyna automatycznie rozpoczyna od miejsca, w którym nastąpiła przerwa.

Proces produkcji pamięci kończy się lutowaniem nałożonych elementów, które co odbywa się w specjalnym piecu Vitronic – Soltec, o nazwie myReflow. Znajduje się w nim 7 stref lutujących i 3 strefy chłodzące, w których odbywa się lutowanie rozpływowe. Pasta lutownicza zmienia się wtedy w cynę, tworząc stałe połączenie płytki z komponentami. W zależności od użytej pasty lutowniczej i elementów nałożonych na płytkę, ustawiany jest specjalny profil lutowania.

 

Przy użyciu past ołowiowych temperatura w piecu wynosi ok. 215 stopni Celsjusza, natomiast w przypadku past bezołowiowych jest to temperatura 235? C. Przejeżdżające przez piec płytki poruszają się z prędkością od 60 do 120 cm, po czym specjalne urządzenie wyładowujące umieszcza produkt w kontenerach. Stamtąd moduły zabierane są na kontrolę wizualną, gdzie pod mikroskopem sprawdza się poprawność lutowania i jakość spoin. W przypadku kości BGA moduły sprawdzane są w urządzeniu RTG, X-Ray, które pracuje w systemie 3D.

Procesem finalizującym produkcję kości jest markowanie laserem Vectomark Compact.

Jednak koniec produkcji nie oznacza dla naszej firmy końca starań o najwyższą jakość produktu. Dlatego też po opuszczeniu linii produkcyjnych moduły czeka seria testów, które zaczynają się od testu elektrycznego, mającego za zadanie sprawdzenie jakości połączeń lutowniczych. Wtedy też pamięć jest programowana – do pamięci EEPROM wczytywany jest program SPD i informacje dotyczące numeru partii. Pamięci, które testu nie przejdą wędrują na stanowiska naprawcze RMA, gdzie poddawane są wnikliwej kontroli i ewentualnej naprawie.

Kolejnym etapem jest test funkcjonalny, gdzie na specjalnie zaprojektowanych dla Wilk Elektronik stanowiskach, symulowana jest praca komputerów, a pamięć poddawana obciążeniom dynamicznym. Proces ten pozwala na wykrycie kości o słabszych parametrach, które są natychmiastowo wymieniane, a pamięci poddawane kolejnym testom. Na wyodrębnionych stanowiskach funkcjonalnych testowana jest z kolei kompatybilność poszczególnych produktów.