Wywiad: Innowacyjne technologie montażu powierzchniowego (część II)

Evertiq: Jakie zagadnienia badaliście Państwo w zakresie łączenia giętkich płytek PCB? Piotr Ciszewski: Drugi obszar badań obejmował zagadnienia związane z łączeniem giętkich i sztywnych płytek PCB, a także giętkich płytek z wyświetlaczami LCD, z wykorzystaniem technologii hot bar. Zakończyliśmy te badania z końcem kwietnia 2014. Pierwszy problem pojawiający się w zakresie tej technologii to kwestia transportu giętkiej, a więc elastycznej i wiotkiej płytki PCB w procesie montażu. Tak więc kluczowym zadaniem było znalezienie sposobu transportu płytki flex przez cały proces, od sita, przez montaż po lutowanie rozpływowe w sposób nie zakłócający procesu na przykład niepożądaną operacją zdejmowania płytki. Skupiliśmy się w tym zakresie na dwóch rozwiązaniach: wykorzystaniu dwustronnej taśmy kaptonowej lub zastosowaniu specjalistycznych spinek mechanicznych. Taśma kaptonowa jest odporna na wysoką temperaturę a zastosowany w niej klej wytrzymuje wielokrotny przebieg przez proces produkcyjny, nawet do 500 cykli. Oczywiście, taśma przytwierdzona jest do specjalnego carriera, z materiału charakteryzującego się podobną wytrzymałością temperaturową, celem uniknięcia odkształceń. Drugim sposobem transportu giętkiej płytki jest opracowana przez nas spinka łącząca płytkę z carrierem, zastępująca taśmę kaptonową. Jej kształt i szczegółowe rozwiązania staną się przedmiotem wzoru użytkowego. Jacek Tomaszewski: Drugą grupę problemów stanowią połączenia flex PCB z transparentnymi kontaktami ITO na podłożu szklanym. Połączenia takie występują w technologii LCD, jak też w technologii matryc TFT. Charakteryzują się one zwykle drobnym rastrem połączeń. Do wykonywania połączeń elektrycznych wykorzystuje się technologię hot bar („gorącego stempla”) z wykorzystaniem taśmy anizotropowej ACF, stanowiącej cienką warstwę lepkiego polimeru z osadzonym w jej objętości metalizowanymi kuleczkami. Podczas cyklu spajania łączonych materiałów przy pomocy urządzenia hot bar następuje fizyczne połączenie metalizowanych kulek w jednej osi tworząc kontakt elektryczny. Wydaje się, że panuje spora niewiedza na temat technologii stosowania taśm ACF, o czym świadczą wypowiedzi na popularnych forach internetowych. Evertiq: Co możemy się dowiedzieć o ostatnim etapie Państwa badań? Piotr Ciszewski: Obecnie przystępujemy do realizacji trzeciego tematu, montażu długich płytek, często – choć nie tylko - związanego z aplikacjami LED. Oczywistym problemem jest odkształcanie się (tj. uginanie) materiału w procesie montażu. W tym celu badamy między innymi konstrukcję wewnętrzną różnego rodzaju laminatów. Ich odpowiedni wybór do poszczególnych aplikacji jest niewątpliwie warunkiem wstępnym poprawnego montażu. Myślimy o opracowaniu systemu mocowania i transportu długich płytek. Projekt potrwa do października i wtedy też pojawią się pierwsze wnioski w tym zakresie. Evertiq: Czy wykorzystujecie nabytą wiedzę w swojej ofercie usług EMS? Jacek Tomaszewski: Należy sobie zdać sprawę, że rynek usług EMS jest w Polsce dość zachowawczy. Technologie PoP, montażu flex PCB, technologie bondingu nie są domeną działalności większości polskich producentów. Ten kierunek ewolucji rynku montażu SMT widzimy jednak jako bardzo perspektywiczny. W chwili obecnej prowadzimy rozmowy na temat kilku bardzo interesujących aplikacji tych technologii. Jesteśmy w stałym kontakcie z naszym partnerem w projekcie Instytutem Tele i Radiotechnicznym (ITR), dysponującym unikalną aparaturą oraz wiedzą umożliwiającą charakteryzację powstałych połączeń.