O innowacyjnym montażu PCB

Podczas Evertiq Expo Malmo 2023 Kim Engmark podkreślił kluczowe znaczenie prototypowania w kontraktowej produkcji elektroniki. Nordes EMS uważa, że wczesne wykrywanie i korekta błędów projektowych oraz produkcyjnych minimalizują ryzyko kosztownych poprawek na późniejszych etapach, a prototypowanie umożliwia optymalizację układów i komponentów, co prowadzi — jak podkreśla polska firma — do bardziej wydajnych i niezawodnych produktów, a także skraca czas wprowadzania produktu na rynek. 

„Te aspekty stanowią fundament innowacyjnych strategii montażu PCB, które Nordes EMS planuje rozwijać, koncentrując się na automatyzacji procesów, implementacji zaawansowanych technologii montażowych, zasadach Lean Manufacturing i ciągłym doskonaleniu, co ma na celu znaczące zwiększenie wydajności i jakości naszej produkcji” — wyjaśnia Evertiqowi Anna Żurek-Kasiewicz, Dyrektor Marketingu w Nordes EMS. 

Natomiast w tym roku Kim Engmark, podczas swojego wystąpienia, skupi się na innowacyjnych strategiach montażu PCB, które mają na celu poprawę wydajności i jakości produkcji. Należy do nich oczywiście automatyzacja procesów, z wykorzystaniem zaawansowanych technologii takich jak robotyka i wykorzystanie sztucznej inteligencji w nowoczesnych maszynach, które pozwalają na precyzyjne i szybkie umieszczanie komponentów na płytkach drukowanych. Nordes EMS podkreśla, że wprowadzenie nowych technologii montażowych, jak np. montaż w atmosferze kontrolowanej, minimalizuje ryzyko powstawania wad lutowniczych. Z kolei zastosowanie zaawansowanych materiałów, takich jak laminaty o niskiej stracie dielektrycznej, wpływają na poprawę właściwości mechanicznych i elektrycznych płytek PCB, co — zdaniem firmy Nordes EMS— jest szczególnie istotne w aplikacjach o wysokiej częstotliwości. 

Polska firma stara się to wszystko osiągnąć np. poprzez inwestycje w nowoczesne maszyny, takie jak myjka PCB, depanelizator i urządzenie rentgenowskie (X-ray), które firma zakupiła w tym roku do swojego parku technologicznego we Wrocławiu w Polsce, co pozwala na jeszcze lepszą kontrolę jakości i efektywność produkcji. 

„Właśnie te strategie dotyczące ciągłego doskonalenia naszych usług i kompleksowe podejście do optymalizacji produkcji, wspólnie przyczyniają się do tworzenia bardziej niezawodnych i wydajnych urządzeń elektronicznych, które produkujemy” — podkreśla Anna Żurek-Kasiewicz.

Jednym z bardzo ważnych procesów, o którym będzie mówił również Kim Engmark podczas tegorocznej edycji Evertiq Expo Malmo, jest proces czyszczenia PCB. Jednak, dlaczego jest on tak ważny?

„Płytki drukowane (PCB) stanowią kluczowy element wielu urządzeń elektronicznych, z których codziennie korzystają miliony mieszkańców naszej planety. Od samochodów, przez sprzęt elektroniczny, aż po urządzenia medyczne – wszystkie te technologie opierają się na płytkach PCB, by działać poprawnie. Aby jednak zapewnić ich niezawodne funkcjonowanie, konieczne jest, by połączenia na PCB były wolne od zanieczyszczeń” — wyjaśnia w rozmowie z Evertiqiem Anna Żurek-Kasiewicz. „Płytki drukowane składają się z różnych komponentów, z których każdy pełni specyficzną funkcję. Jakiekolwiek zanieczyszczenie może zakłócić ich wzajemne połączenia, co może prowadzić do nieprawidłowego działania całego urządzenia. Niezależnie od tego, czy mówimy o krytycznych dla życia rozrusznikach serca, czy o prostym urządzeniu – typu domofon do drzwi naszego domu, czyste PCB są niezbędne dla ich właściwego działania. Dlatego właśnie proces czyszczenia płytek PCB jest tak ważny.”

W procesie produkcji płytek PCB, jednym z kluczowych etapów jest lutowanie, które może prowadzić do powstawania zanieczyszczeń na powierzchni płytki. Podczas lutowania stosowany jest topnik, który jest niezbędny do usunięcia tlenków z powierzchni lutowanych i poprawienia zwilżalności lutowia. Jednakże, resztki topnika pozostawione po procesie lutowania stanowią główny czynnik zanieczyszczający płytki. 

„Dlatego też konieczne jest dokładne oczyszczenie płytki po lutowaniu, aby zapobiec problemom takim jak korozja, przewodzenie, czy problemy z izolacją. Metody czyszczenia obejmują m.in. czyszczenie chemiczne, wodne, ultradźwiękowe oraz manualne, w zależności od rodzaju użytego topnika i wymagań aplikacji” – opowiada nasza Rozmówczyni. 

Zapewnienie dokładnego czyszczenia jest kluczowe dla zapewnienia niezawodności i długotrwałej funkcjonalności urządzeń elektronicznych.

Sam proces czyszczenia płytek drukowanych rozpoczyna się wstępną inspekcją, dzięki której można zidentyfikować widoczne zanieczyszczenia i uszkodzenia. Następnie luźne zanieczyszczenia, takie jak kurz, są usuwane za pomocą antystatycznego pędzla lub sprężonego powietrza. Kolejnym krokiem, jak wyjaśnia Anna Żurek-Kasiewicz, jest zastosowanie roztworów chemicznych, które rozpuszczają topnik, oleje i inne zanieczyszczenia organiczne. Z kolei w trudnodostępnych miejscach stosuje się kąpiele ultradźwiękowe, które skutecznie usuwają drobne zanieczyszczenia dzięki mikroskopijnym falom dźwiękowym.

Po wstępnym czyszczeniu należy zastosować płukanie w wodzie dejonizowanej, co pomaga usunąć resztki chemikaliów i drobne cząstki. Dla najbardziej krytycznych oraz zaawansowanych projektów, jak dodaje Anna Żurek-Kasiewicz, stosuje się dodatkowo płukanie w alkoholu izopropylowym, co zapewnia całkowite usunięcie pozostałości topnika i przyspiesza odparowanie wilgoci. Następnym etapem jest suszenie PCB w piecach lub komorach próżniowych, co ma na celu usunięcie wszelkich resztek wilgoci, która mogłaby wpłynąć na ich działanie. Proces ten może być wspomagany przez użycie sprężonego powietrza. Niezwykle trudne projekty wymagają specjalistycznego podejścia, także podczas mycia płytek PCB. 

Na zakończenie przeprowadzana jest końcowa inspekcja, obejmująca zarówno wizualną ocenę czystości i integralności mechanicznej, jak i testy elektryczne. Wszystko po to, by upewnić się, że proces czyszczenia nie wpłynął negatywnie na działanie płytek PCB. Anna Żurek-Kasiewicz podkreśla, że dzięki temu PCB mogą spełniać swoje funkcje w urządzeniach elektronicznych bez ryzyka awarii spowodowanych zanieczyszczeniami.

Jednak, dlaczego to jest tak ważne?

„Po zakończeniu procesu lutowania i produkcji płytki drukowanej, dokładne oczyszczenie PCB jest absolutnie niezbędne. Ten kluczowy etap montażu urządzeń elektronicznych ma ogromne znaczenie dla ich trwałości, wydajności i niezawodności. Zaniedbanie czyszczenia może prowadzić do poważnych problemów, skracając żywotność urządzenia” — podkreśla w rozmowie z Evertiqiem Anna Żurek-Kasiewicz.

Nasza Rozmówczyni zdradza również, że Nordes EMS obecnie zainwestował oraz zakupił specjalistyczną maszynę do mycia PCB – tzw. myjka do mycia płytek oraz szablonów — model SuperSWASH III. Inwestycja ta jest kolejnym etapem rozwoju nowoczesnego parku technologicznego firmy, którego celem jest sprostanie wyzwaniom stawianym przez międzynarodowych klientów dla Nordes EMS.

Evertiq Expo Malmo 2024 odbędzie się już 23 maja. Rejestracja na wydarzenie trwa!