Zastosowanie technologii montażu powierzchniowego oraz nowoczesnych systemów inspekcji optycznej w przemyśle elektronicznym.

Transkrypt

1 ZARZĄDZANIE I INŻYNIERIA PRODUKCJI Zastosowanie technologii montażu powierzchniowego oraz nowoczesnych systemów inspekcji optycznej w przemyśle elektronicznym.

2 RYS HISTORICZNY ROZWOJU ELEKTRONIKI Elektronika to dziedzina nauki i techniki zajmująca się wykorzystaniem zjawisk związanych z ruchem elektronów swobodnych w próżni, gazach i ciałach stałych (gł. półprzewodnikach) Joseph J. Thomson zbadał oddziaływanie pola elektrycznego i magnetycznego na strumień elektronów. Jego prace doprowadziły do odkrycia elektronu i zostały nagrodzone nagrodą Nobla z fizyki w 1906, 1904 John A. Fleming wynalazł lampę elektronową, która w latach dwudziestych XX wieku dała początek erze radiofonii jako czynny element odbiorników radiowych, 1947 John Bardeen i Walter Houser skonstruowali pierwszy działający tranzystor, a za swój wynalazek otrzymali nagrodę Nobla z fizyki w 1956, 1958 zaprojektowanie i zbudowanie działających modeli układów scalonych (Jack Kilby z Texas Instruments i Robert Noyce z Fairchild Semiconductor), 1971 skonstruowanie pierwszego komercyjnego mikroprocesora czterobitowego, zwierającego 2300 tranzystorów, (pierwszym na świecie procesorem był układ F14 CADC używany w samolocie F-14 Tomcat) R. Baraniewicz 2 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

3 MONTAŻ PRZEWLEKANY I POWIERZCHNIOWY Montaż przewlekany Montaż powierzchniowy R. Baraniewicz 3 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

4 TECHNOLOGIA SMT I PODZESPOŁY SMD Cztery lata po zbudowaniu przez firmę Intel pierwszego mikroprocesora, czyli w roku 1975, pojawiła się nowa technologia produkcji technologia montażu powierzchniowego oraz podzespoły w obudowach dostosowanych do tej technologii. R. Baraniewicz 4 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

5 TECHNOLOGIA SMT - PODZESPOŁY SMD [mm] 3,2 x 1,6 2,0 x 1,2 1,6 x 0,8 1,0 x 0,5 0,6 x 0,3 0,4 x 0,2 Technologia montażu powierzchniowego wymusiła standaryzację elementów elektronicznych i ujednolicenie ich geometrii tak, żeby możliwe było ich układanie na płytkach za pomocą automatów produkcyjnych. R. Baraniewicz 5 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

6 AUTOMATYCZNY MONTAŻ POWIERZCHNIOWY Montaż powierzchniowy (ang. Surface Mount Technology, SMT) zautomatyzowany sposób montowania podzespołów elektronicznych na płytce obwodów drukowanych przy użyciu maszyn sterowanych numerycznie. Montaż powierzchniowy przebiega w następujących etapach: pokrycie pól lutowniczych płytki pastą lutowniczą zawierającą topnik i lut, osadzanie elementów SMD, formowanie połączenia lutowanego w konwekcyjnym piecu do lutowania rozpływowego, weryfikacja procesu przy użyciu automatycznej inspekcji optycznej. SIEMENS Siplace X4 R. Baraniewicz 6 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

7 OPERACJE KONTROLNO - POMIAROWE Operacje kontrolno pomiarowe pozwalają na weryfikację czy: element został osadzony? jest to właściwy element? jest właściwie spolaryzowany? jest we właściwym miejscu? powstało właściwe połączenie? Rodzaje operacji kontrolno pomiarowych: 1. Kontrola optyczna 2. Test AOI (ang. Automated optical inspection) 3. Test AXI (ang. Automated X-ray inspection) 4. Test wewnątrzobwodowy ICT (ang. In-circuit test) 5. Test funkcjonalności R. Baraniewicz 7 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

8 TYPOWE WADY W TECHNOLOGII SMT niedobór lutu, nadmiar lutu, nieprawidłowy kształt połączenia lutowanego, brak połączenia, zwarcie (mostkowanie), efekt kuleczkowania, efekt nagrobkowy, niewłaściwe osadzenie elementu SMD, brak elementu, niewłaściwy element, element uszkodzony, martwy element. R. Baraniewicz 8 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

9 AUTOMATYCZA INSPEKACJA PASTY Automatyczna inspekcja pasty (ang. Solder Paste Inspection, SPI) pozwala na przeprowadzenie kompleksowej weryfikacji pól lutowniczych znajdujących się na płytce obwodów drukowanych pod względem pokrycia pastą lutowniczą. R. Baraniewicz 9 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

10 PODSUMOWANIE Zastosowanie automatycznej inspekcji optycznej pozwala na: skrócenie czasu potrzebnego na przeprowadzenie operacji kontrolno pomiarowych, kompleksową weryfikację połączeń lutowanych na płytce obwodów drukowanych, możliwość inspekcji pasty lutowniczej przed rozpoczęciem montażu powierzchniowego, możliwość zbierania danych statystycznych dotyczących wykrytych wad, poprawę jakości produktów finalnych dzięki polepszonej wykrywalności błędów powstałych w procesie produkcyjnym. R. Baraniewicz 10 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA

11 Dziękuję za uwagę R. Baraniewicz 11 PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA