Elektronikproduktion |
SMT symposium hos Siemens om produktionstrender
Ett symposium om ytmonteringsteknik hölls i går, tisdag, hos Siemens i Upplands-Väsby. Kommande trender för produktion och utrustningar diskuterades inför, och med, en publik på 20 externa besökare från elektronikindustrin.
På gårdagens symposium för ytmonteringsteknik talade först Sebastian Weckel från Siemens om trender inom elektronikproduktion. Det växande förhållandet mellan största och minsta komponent på samma kretskort ställer tillverkarna inför nya utmaningar, samtidigt som det skapar nya nischer för utrustningsleverantörerna.
Stora krav ställs på lödpastan när stora och och mycket små komponenter skall samsas på korten. Krympande isoleravstånd, ner till 50 μm, gör att varje komponent måste monteras med mjuklanding för att undvika kortslutningar.
Ytan på komponenttapen är dåligt utnyttjad med dagens små komponenter. En minskad bredd, till 4 mm i stället för dagens 8 mm är en möjlig trend, men kräver då bland annat modifierad tapefeeder. Ett annat alternativ till detta ar tätare komponentplacering på 8 mm tape.
QFN-kapslar är populära hos många konstruktörer, men desto mindre önskade av produktionsfolk. En ökande trend mot mer QFN syns dock tydligt. PoP (package on package) där kapsarna stackas på varandra förekommer mest hos mobiltelefontillverkare, men tros komma mer allmänt. I dagsläget stackas oftast två komponenter, men i ett senare skede kan vi få se upp till fyra stycken komponenter på varandra.
Embeddedteknik där komponenter bakas in i mösterkort ser ut att bli en lösning där minsta utrymme är viktigare än priset. Lödpastaapplicering med gluedispenser blir allt vanligare redan 2010/11.
För att minska lagerhållning kommer tillverkarna att köra ”build-to-order” vilket medför kortare produktionstid med ökande andel ställtid, vilket i sin tur sätter tryck på utrustningesleverantörerna att att arbeta med att korta ställtiden. På Siemens arbetar man med detta genom att ta fram utrustningar som kan klara att byta process under körning.
Hans Erik West från Rehm höll därefter en dragning om lödugnar och de nya tekniska utmaningarna som ny teknik för med sig. Rehm arbetar både med lödning i kvävgasatmosfär och i vacuum. Det sista för att undvika porer som förekommer normalt mellan 10-30% i lödfogarna. Detta påverkar värmeavledningen och kan även ge brus i hf-tillämpningar som till exempel radar där signalen blir distorderad.
Ett ökande antal zoner i ugnarna för förvärmning, process och kylning under kontrollerade former krävs, speciellt när man nu går upp mot högre temperaturer vid blyfri lödning. Det gäller att hålla jämn temperatur genom hela kortet för att undvika mekaniska spänningar samtidigt som man måste hålla sig inom en temperaturbudget; komponenterna inte får vara för varma för länge. Detta ställer allt högre krav på temperaturkontroll, både på uppväg och nerväg. Rehm säger sig ha en temperaturseparation på under 80 grader mellan zonerna.
I sina senaste ugnar har Rehm infört pyrolysrening. Detta då minskande dimensioner kräver högre renhet i ugnarna samtidigt som beläggning av avlagringar ökar, om inget görs. Hans-Erik West menade att pressade vinstmarginaler för mönsterkortstillverkarna kan göra att bad byts mer sällan och detta visar sig i kundernas lödugnar.
Stora krav ställs på lödpastan när stora och och mycket små komponenter skall samsas på korten. Krympande isoleravstånd, ner till 50 μm, gör att varje komponent måste monteras med mjuklanding för att undvika kortslutningar.
Ytan på komponenttapen är dåligt utnyttjad med dagens små komponenter. En minskad bredd, till 4 mm i stället för dagens 8 mm är en möjlig trend, men kräver då bland annat modifierad tapefeeder. Ett annat alternativ till detta ar tätare komponentplacering på 8 mm tape.
QFN-kapslar är populära hos många konstruktörer, men desto mindre önskade av produktionsfolk. En ökande trend mot mer QFN syns dock tydligt. PoP (package on package) där kapsarna stackas på varandra förekommer mest hos mobiltelefontillverkare, men tros komma mer allmänt. I dagsläget stackas oftast två komponenter, men i ett senare skede kan vi få se upp till fyra stycken komponenter på varandra.
Embeddedteknik där komponenter bakas in i mösterkort ser ut att bli en lösning där minsta utrymme är viktigare än priset. Lödpastaapplicering med gluedispenser blir allt vanligare redan 2010/11.
För att minska lagerhållning kommer tillverkarna att köra ”build-to-order” vilket medför kortare produktionstid med ökande andel ställtid, vilket i sin tur sätter tryck på utrustningesleverantörerna att att arbeta med att korta ställtiden. På Siemens arbetar man med detta genom att ta fram utrustningar som kan klara att byta process under körning.
Hans Erik West från Rehm höll därefter en dragning om lödugnar och de nya tekniska utmaningarna som ny teknik för med sig. Rehm arbetar både med lödning i kvävgasatmosfär och i vacuum. Det sista för att undvika porer som förekommer normalt mellan 10-30% i lödfogarna. Detta påverkar värmeavledningen och kan även ge brus i hf-tillämpningar som till exempel radar där signalen blir distorderad.
Ett ökande antal zoner i ugnarna för förvärmning, process och kylning under kontrollerade former krävs, speciellt när man nu går upp mot högre temperaturer vid blyfri lödning. Det gäller att hålla jämn temperatur genom hela kortet för att undvika mekaniska spänningar samtidigt som man måste hålla sig inom en temperaturbudget; komponenterna inte får vara för varma för länge. Detta ställer allt högre krav på temperaturkontroll, både på uppväg och nerväg. Rehm säger sig ha en temperaturseparation på under 80 grader mellan zonerna.
I sina senaste ugnar har Rehm infört pyrolysrening. Detta då minskande dimensioner kräver högre renhet i ugnarna samtidigt som beläggning av avlagringar ökar, om inget görs. Hans-Erik West menade att pressade vinstmarginaler för mönsterkortstillverkarna kan göra att bad byts mer sällan och detta visar sig i kundernas lödugnar.
