I-Connect007编辑团队采访了Technica公司的Frank Medina、Ed Carrigan和Jason Perry，探讨了为PCB制造商提供高投资回报率(return on investment，简称ROI)的热点趋势。贯穿整个采访的主题是：计算投资回报率的传统方法正在被包含更多定性因素的模型所取代。
Technica 公司 Watch Wise 自动化设备
Nolan Johnson：Frank和Jason，你们认为哪些领域为目前制造业的投资回报热点？
Frank Medina：一个是阻焊设备；另一个是自动化和物料搬运。
Jason Perry：我认为还有几个领域。行业在内层和外层领域投入了大量精力，正朝着升级工艺后端的方向发展。我们看到行业对阻焊工艺、直接成型技术和喷墨打印应用的需求越来越大。
减少工艺步骤、提高产量和缩短上市时间，让产品更快地上市意味着更多的利润和更低的成本。后端的推动力，包括为应对成本的不断增加而降低人工成本的自动化。我们常看到通过自动化完成操作员日常重复性任务的需求。其目的是让操作员去到更重要的岗位，而不仅仅是为生产线装载卸载物料或移动产品，用自动化填补这类岗位。
喷墨打印阻焊油墨
Johnson：目前喷墨打印阻焊油墨的技术正在逐步发展。能否详细介绍选择喷墨阻焊工艺后，从原有工艺中删除了哪些工序？
Perry：仍然可以像直接成像设备那样直接成像。现在的优势是不再需要涂覆工艺。
删除的第一个步骤是涂覆阻焊油墨：用于丝网印刷、浸涂面板或者喷涂面板的设备或人工操作。原涂覆工艺效率很低，因为涉及很多工艺步骤并浪费阻焊油墨。通过喷墨打印油墨，可以打印需要的部分，几乎没有浪费。可以在需要的地方打印掩蔽油墨，而不必涂覆整个面板。
另一个优势是减少挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，简称VOC)，因为在传统的阻焊工艺中，需要很多VOC；使用喷墨打印工艺，可以去除涂覆步骤，也就去除了VOC。由于行业正朝着绿色环保方向发展，这是很大的优势。
直接成像
Barry Matties：直接成像(Direct imaging，简称DI)技术似乎总是能带来很大的投资回报率，但投资巨大。它是好的投资选择吗？发展趋势是什么？是否有更多的客户需要它，或是市场需要它？
Perry：行业的发展趋势必然是直接成像。大多数工厂现在都有某种形式的直接成像设备，并且数量越来越多。不过仍有少数工厂未采用直接成像技术。
为了提高产量和质量，直接成像正在向阻焊工艺领域方向发展。最初的目标是让制造商在内层使用DI，因为在内层他们可以实现最大的成本节约，然后在外层成像采用该技术。现在随着引入大功率LED成像阻焊，新的DI设备正在实现更高的产量和高分辨率。最终，我认为随着设备的不断成熟，在不久的将来喷墨打印阻焊工艺将是市场的发展趋势。
Medina：目前购买的DI初级成像设备的重点不在于ROI，而在于设备成像精细走线的能力。mSAP和其他半加成法工艺正在推动这一需求。目前越来越多的客户开始尝试成像0.001英寸或更小的特征。
但就这项技术的发展而言，随着客户升级其DI技术，旧型号的设备将流向二手市场，较小的工厂将通过以更低的价格购买二手设备采用DI技术。
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毫无疑问，随着DI设备的使用，市场会持续增长，但下一个发展方向是喷墨打印。随着这项技术的发展，创造了其他直接成像的机会，即将抗蚀剂按需涂覆，而不是涂覆整个面板，然后去除不需要的抗蚀剂。这将是巨大的成本节约。
Matties：在做出采购决策时，投资回报率是驱动因素吗？
Medina：在商业方面，目前人工正变得稀缺，工资在上涨；人们不想在PCB工厂的电镀车间工作。
管理人员会问：“在人们不想工作的领域，如何在人员较少的情况下使工厂正常运行？”有些人不介意在AOI部门工作，环境很干净；但在湿制程领域，对如何减少人工的关注越来越多。
Matties：有可行的解决方案吗？显然在现有工厂，空间和流程是影响因素，对吗？
Medina：这就是PCB车间面临的挑战。喷墨打印可以去除部分工艺步骤，这将为其他用途释放空间。
Johnson：之前你将直接成像、喷墨打印阻焊油墨及加成法工艺联系起来。为什么这两者越来越紧密地联系在了一起？
Perry：这是向加成法技术转变的过程，DI已经取代了传统的曝光工艺，并在提高质量方面取得了巨大的进步，不仅是在对准和性能方面，在成像质量方面，成就也是巨大的。尽管它只取代了底片工艺，仍然需要用干膜或阻焊油墨涂覆整个面板，接着曝光，然后显影。未来的发展趋势是加成法技术。
自动化与绿色环保化
Johnson：到目前为止，我从采访中了解到的重点之一是，去除工艺步骤并纳入自动化，这两件事似乎相辅相成。
Medina：是的。客户有机会降低人工成本并减少化学品的消耗。使用喷墨打印工艺，可以去除化学工艺、显影和清洗丝网，以及在丝印工艺中所做的所有工作。此外我们在今年1月的IPC APEX EXPO上展示的等离子清洗设备(WonderWise)，可在内层和外层敷干膜之前进行化学清洗。目前已经在演示中心安装了此设备，并正在为期望为客户安排样品测试。
Johnson：它是如何工作的？
Medina：这是一台引导式等离子设备，它有两个优点：第一，取代了化学工艺。使干膜工艺的自动化变得容易，可安装在黄光室；其次它有利于HVLP铜，因为不需要改变表面或去除铜。因此PCB设计师会喜欢它，这样可获得更一致的信号完整性。
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Wonder Wise等离子清洗设备
Johnson：当制造商对工艺进行更改时，通常是由于一些有吸引力的优势。是人员短缺和由此产生的对自动化的需求触发了设备升级，还是自动化可实现的功能和工艺吸引了客户？
Ed Carignan：我在这个行业工作了30多年，过去5年，人们专注零排放、绿色、零废弃物的方向发展。这是由很多因素驱动的，其中包括投资回报率和客户。可以看到采用基于非化学品等离子清洗的设备和技术。如想实现绿色环保工艺，它极具吸引力。
当使用加成法制造时，材料流失会更少，一定会在排放前进行处理。使用传统的计算人工和材料成本的方法，并不一定会有完美的ROI。这会影响公司对绿色化生产PCB的市场定位。很多公司都投身其中，对业界做出承诺，成为环保的行业，而不是对环境有害的行业。
Medina：当谈论公司的市场定位时，绿色环保计划是优势之一，此外加成法也缩短了生产周期。大多数美国企业属于多品种、小批量的NPI领域；制造的关键在于完成订单并交付的速度有多快，这是盈利的重点。
当省去了一些步骤，并且能在更短的时间内处理PCB订单时，公司就会收益。但如何衡量投资回报率？有点困难，因为目前的优势并没有那么明显。但它确实给公司带来了好处。
Matties：是的，就像增加产能一样，也是巨大的投资回报。
Medina：没错。如果你能以更快的速度、更少的工序生产PCB，那么就可以接收更多的订单，对吗？
Matties：对于现有工厂想要寻求零排放的技术，他们是选择采用新技术对其系统进行全面翻新，还是在机会出现时，分批分次实现？
Carignan：现有的工厂有机会引入各种技术方案，使其接近零排放。幸运的是，许多升级可以是增量的。换句话说，针对不同的废弃物，实施不同的技术，而无需对整个废弃物处理区域进行大的改动。幸运的是，人们所追求的大部分零排放技术都可以在现场实施。
Matties：增量升级的投资回报高到足以重新考虑投资策略吗？
Medina：废弃物排放治理的投资，并不是因为能带来价值或成本节约，而是为了符合法规和要求。行业正在寻求如何通过废弃物治理来节省成本。
排放的污水越少，化学品的处理和使用就越少。关键是这样做只是因为合规，或者需要用更高效的设备进行替换。但这样做并不是为了降低成本，而是通过喷墨打印技术和其他技术来减少化学品消耗和废弃物处理。
Carignan：在某些情况下，是客户想要这样做：“我们很想在整个制造业中找出提供绿色环保整体方案的合作伙伴，来保证我们的产品契合公司品牌所传播的理念。”
Matties：更重要的是减少废弃物处理的负担，这样不仅可以节省投入成本，还可以节省管理费用。
Medina：新建工厂，就像Ed所说，可以利用各种技术来减少浪费，并实现绿色环保运营。这正是东海岸的GreenSource Fabrication采用的策略。此外Schweitzer公司在爱达荷州建立了一家工厂，他们的目标是遵循GreenSource的做法。OEM对零排放和绿色环保越来越敏感；PCB行业会有越来越多的工厂愿意这样做。
由于篇幅原因，本文节选刊登，更多内容可点击这里查看，文章发表于《PCB007中国线上杂志》22年6月号，更多精彩原创内容，欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。
