Technologie

Nie, nie będziemy się starali Państwu wmówić, że Przemysł 4.0 to obecnie gorący trend. Jest 2021 rok. A firmy, które automatyzację i cyfryzację oraz wszystkie powiązane z nimi procesy odwlekały lub ich nie doceniały, pandemia obnażyła i teraz dosłownie walczą o przetrwanie. Gdzie indziej maszyny przejmują już rutynowe działania – i nie chodzi bynajmniej tylko o same operacje w halach produkcyjnych, lecz o cały łańcuch zdarzeń, które produkcję poprzedzają i po niej następują. Automatyzacja bowiem dotyczy już samego zlecania produkcji, a kończy się na wysyłce produktu z magazynu. W tej kwestii sporo mógł by powiedzieć także Radim Vítek, menedżer ds. produkcji spółki Gatema PCB a.s., należącej do najszybszych producentów płytek obwodów drukowanych w całej Europie. Co w praktyce oznacza, że starają się na każdym szczególe oszczędzić minuty i sekundy czasu. „Wiemy, że cenowo nie możemy konkurować z azjatyckimi producentami, dlatego musimy oferować inne zalety. Jakość produkcji oraz ekspresowo szybką dostawę. Określone typy płytek, w ekstremalnych przypadkach, jesteśmy w stanie wyprodukować nawet w ciągu czternastu godzin, a żaden z odległych producentów, i jest to logiczne, nie jest w stanie zrealizować dostawy w takim samym czasie. W odróżnieniu od wielu europejskich zakładów utrzymujemy też trójzmianowy tryb pracy, by nie było przestojów i abyśmy byli nieustannie elastyczni,“ objaśnia.

Spółka RealTime Technologies s.r.o. z siedzibą w miasteczku Sezemice we wschodnich Czechach od dłuższego czasu uznawana jest za najbardziej znane czeskie centrum szkoleniowe w zakresie certyfikacji IPC. Jednocześnie, zdecydowanie nie jest to tylko centrum szkoleniowe, lecz także przedsiębiorstwo produkcyjne i dystrybutor oraz ośrodek serwisowy w sektorze napraw płytek obwodów drukowanych. Od 2017 roku jest też centrum kompetencji dla sektora conformal coating – a więc lakierowania selektywnego płytek obwodów drukowanych, które potrafi zapobiec naruszeniu funkcjonalności całego zespołu elektronicznego przez zanieczyszczenia, wilgoć i osady chemiczne. I w ten sposób przedłużyć jej żywotność niemal trzykrotnie. „Jest to proces, który jest stosunkowo nowy i nadal się rozwija. Proces wykonywania powłok konformalnych jest zasadniczo nakładaniem lakierów, posiadających wymagane właściwości tropikalizacyjne i przeciwwilgociowe, które pomagają w ochronie przed wilgocią z powietrza, korozją lub niekorzystnymi wpływami środowiskowymi, gotowego zespołu elektronicznego. Należy go zabezpieczyć. Nie tylko z powodu degradacji materiału nośnego, połączenia lutowanego lub innych komponentów. Rezultatem jest zdecydowane zwiększenie wytrzymałości dielektrycznej i zmniejszenie możliwości przeniesienia ładunku między wyprowadzeniami. Jest to ogólna ochrona płytki,“ mówi Jiří Dostál, dyrektor ds. technicznych spółki RealTime Technologies i przedstawia jeden klasyczny przykład. „Zadrukowana płytka zostanie polakierowana (pokryta powłoką), dzięki czemu będzie lepiej zabezpieczona. Gdybym zabrał Panu telefon komórkowy i go zalakierował, to mogę go zanurzyć w wodzie, a elektronika będzie bez problemów działać“, dodaje człowiek, który każdego roku szkoli kilkaset osób w zakresie standardów IPC.

Podczas gdy produkcja płytek obwodów drukowanych jest obecnie właściwie całkowicie zautomatyzowanym procesem, który jest raczej tylko nadzorowany i kontrolowany przez operatorów, wprowadzania danych wejściowych do produkcji nadal dokonują ludzie. I właśnie dlatego w trakcie procesu nieco częściej pojawiają się błędy. Niektóre wynikające z nieuwagi, inne z przenoszenia danych między systemami, a kolejne z braku wiedzy na temat możliwości producenta, do którego się zwracamy. Wszystkie rodzaje błędów dobrze zna także Radim Vítek, kierownik produkcji, który ponad dziesięć lat pracował w dziale TPV. Dział Przygotowania Technicznego (TPV) w boskovickiej Gatemie, należącej do liderów na rynku europejskim, jeśli chodzi o szybkość produkcji płytek prototypowych. A ponieważ każdy błąd oznacza jednocześnie stratę czasu, może nie zaszkodzi przypomnieć nawet te najbardziej trywialne błędy, z którymi spotykają się w Gatemie. „Jesteśmy odpowiedzialni za opracowanie w jak najkrótszym czasie prawidłowo przygotowanych procedur produkcji, zgodnie z którymi możliwe jest wyprodukowanie płytki. Dlatego istotne jest otrzymanie prawidłowych danych. Pomimo to właściwie codziennie spotykamy się z błędami, które wydają się być co prawda błahe, lecz ciągle się powtarzają,“ mówi.

Jak wybrać odpowiednią obróbkę powierzchni płytek drukowanych? O ile kiedyś wystarczyło po prostu zabezpieczyć płytkę przed korozją, a wszelkie modyfikacje bazowały na zwykłej miedzi, dziś klienci wybierają z szerokiej gamy możliwych rozwiązań. Rośnie zapotrzebowanie na wyższe częstotliwości, dłuższą żywotność i ogólnie lepszą trwałość materiałów. Nowe technologie pozwalają również projektantom płytek na uzyskanie większej gęstości spoin i mniejszych odległości między pojedynczymi elementami. W tej chwili w Gatema oferują aż sześć różnych wariantów obróbki powierzchni. Bezołowiowy i ołowiowy HAL, srebro immersyjne, złoto immersyjne, cyna chemiczna lub nikiel galwaniczny oraz złoto.

Produkcja płytek drukowanych to stosunkowo stabilna dziedzina. Przecież znaczna część procesu produkcyjnego jest bezpośrednio zależna od procesów chemicznych i fizycznych, których nie da się łatwo oszukać. Dlatego też poszukuje się luk w procesach towarzyszących – w systemie zamówień, w optymalizacji wykorzystania mocy produkcyjnych, w zamianie starszych maszyn na nowe, w doskonaleniu pojedynczych technologii. Dokładnie o tym rozmawialiśmy z Michałem Horním, kierownikiem ds. Badań i rozwoju w Gatema PCB. Firmie, która jest również w perspektywie europejskiej uważana za lidera w zakresie szybkości produkcji prototypowych obwodów drukowanych.