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我从未意识到这竟然如此复杂!

六月 23, 2017 | I-Connect007
我从未意识到这竟然如此复杂!

有多少设计师或装配工去过PCB生产车间?答案是远远不够!

SMART Group是一家技术行业协会,致力于促进电子组装技术教育和创新,Amphenol-Invotec公司是一家印制电路板制造商,该公司的产品技术先进、可靠性强。这两个组织发起了一项提案,其内容是为设计、组装和质量保证工作人员提供实地学习高端PCB制造的机会。

活动举办的场所非常合适,Amphenol-Invotec公司的Tamworth工厂大概是全英国装备最佳、资质最好的PCB工厂,这家公司也是欧洲该行业的领军企业,客户多样,其中包括很多一流的国防和航空航天公司。工程技术经理Chris Haley和现场应用经理Ram Pall向来宾表示了欢迎,他们先是概述了Amphenol-Invotec集团的结构,之后由Chris Haley着重介绍了Tamworth工厂的技术和生产能力:占地面积5,500平方米,共有雇员200人,其中140名直接劳动力分为三个班次,以确保工厂从周一到周五可以连续运营。

工厂生产通过了AS9100C、ISO14001、NADCAP和ESA认证,Haley明确表示,

所有认证级别的工作都会使用同一系统制造。工厂的生产能力涵盖挠性板和刚挠结合板,包括HDI、堆叠式和阶梯式微孔、铜充孔、树脂充孔在内的复杂多层结构,嵌入式设备,高速和RF、CTE控制,热量管理以及金属背衬基板。通常情况下,一项设计会包含很多这些技术的组合。Haley解释道,他们对生产能力的投资受客户未来需求的驱动,并且要符合欧洲防务局的技术路线图。最近的投资是针对直接成像、大尺寸X射线钻孔、大尺寸4气体等离子、电镀能力翻倍、树脂充孔、新裸板测试、最终检测和发货区域的内层自动化。

Haley用一连串实例解释了这项投资,并阐明了公司工程师们每天都要解决哪种技术难题。混合材料、多重机械钻孔、激光钻孔和背钻、充孔、键合以及电镀操作都是他们的日常工作内容。他强调了智能可制造性设计的重要性,设计工程师、应用工程师和制造工程师之间应该紧密合作,避免出现过于复杂的分板工艺以及会导致产量损失的尺寸公差积累。比如说,在一项HDI设计中,每个连续微孔层都需要对粘接、激光钻孔、化学镀、光成像、电镀、剥离、蚀刻再增加一次工艺循环。

虽然可能为了丰富的材料库存做了极大努力,而且在很多情况下客户的未来需求可以预见,材料采购也提前进行,但也无法满足所有可能性。如果新设计需要用到特定材料,采购材料所需时间可能比生产所需时间还要长。

Haley在演讲中提到了很多技术,听众们对其中很多技术的复杂性都感到惊讶。如果没有经过适当设计或者制造工艺选择、控制和管理不当,则可能导致故障出现,大家对此表示诧异。Haley总结了一些有关可制造性设计指南的基本要点:

  • 尽可能印制蚀刻层而不是镀层——价格低、故障产生的成本少、重制难度小
  • 最小化键合操作数量
  • 增大镀层上线路和空隙,以减少厚铜的蚀刻问题
  • 减少镀层上的背景平面以提高产量
  • 加大每个需要键合和钻孔的环孔,补偿公差累积
  • 在非必要情况下避免使用树脂充孔
  • 使用便宜、易获取的标准材料
  • 听从PCB供应商的意见——毕竟他们每天都从事相关工作
  • 谨记:有问题才提问
  • 额外投入一天时间对设计进行清理,保存多个版本
  • 尽可能以行业标准而不是公司内部规范为目标

这些要点在会议室里听起来非常令人深刻,但在实际生产中是这么操作吗?Chris Haley和Ram Pall每人带领一组人员参观了公司的工程和预生产区域、生产车间、工艺控制和质量保证实验室、电气测试和最终检测区域,他们在每一个关键位置都稍作停留,仔细讲解了工序,对人们的提问给出了详细的解答。整个操作过程得到了完美展现,整个工厂平静而忙碌地进行生产操作。工厂突显出了精益制造文化,真正实现了无纸化——所有的工程、制造、工艺控制、生产控制、检测和试验信息都存储在计算机系统里。制造工艺的复杂性显而易见。我从未意识到这竟然如此复杂!

这一天对每个人来说都是受益匪浅的,感谢SMART Group和Amphenol-Invotec让这一切成为了可能。来自Qualcomm Technologies International有限公司封装开发部们的Peter Robinson向主办方表示了衷心地感谢: “多谢热情款待,也感谢你们分享了有关高可靠性PCB制造的深入见解。我和Andy都很喜欢这次参观访问。”

标签:
#PCB工厂  #生产制造  #制造工艺与管理 

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