Подбор оборудования для изготовления печатных плат — непростая и ответственная задача, и с ней приходится регулярно сталкиваться не только при создании или переоснащении предприятия. Любое производственное оборудование имеет свой рациональный срок эксплуатации, по истечении которого его износ, техническое устаревание и несоответствие текущим задачам вынуждает заново погружаться в муки выбора. А как хотелось бы
без этих «мук». Возможно, существует какой-то универсальный набор критериев для каждой машины, следуя которым нетрудно сделать правильный выбор?
Дмитрий Глебко
info@elmaru.com
На самом деле такой критерий есть, и он всего один: оборудование должно быть подходящим для решаемой задачи. Это правило кажется тривиальным, но зачастую такой простой подход применяется уже где-то к концу перебора всех возможных вариантов. Когда на руках уже есть несколько разных, а порой и противоречивых, предложений. Когда проанализированы их нюансы и параметры, а у всех, кто участвует в этом нелегком деле, сложились некие сравнительные оценки: «этот дороже, а этот дешевле», «у этого рабочая камера длиннее», «а здесь удобная дополнительная опция» и т.д. И весь процесс подбора превращается в поиск ответа на вопрос: а какая машина лучше всех? Честный ответ на поставленный вопрос всегда такой: никакая. Машина должна быть не лучше всех. Она должна лучше всего подходить. Тогда попробуем разобраться в том, какая машина «самая подходящая», на примере конвейерных установок для химических процессов в производстве печатных плат.
Как выбрать правильную стратегию подбора оборудования? В первую очередь вспомнить о том, что нам нужна не сама конвейерная установка, а решение поставленной перед ней задачи. И эту самую задачу нужно сформулировать, чтобы появились основные требования к оборудованию. Для этого нужно ответить всего на три вопроса.
Какого размера заготовки требуется обрабатывать?
Здесь важно учесть не только то, какими будут самые крупные из них, а оценить всю имеющуюся или ожидаемую номенклатуру. Если планируется обрабатывать особо тонкие заготовки слоев или заготовки из гибких материалов, обязательным требованием будет наличие в конвейере установки специальных решений для транспортировки таких материалов. Например, в установках «Элмакон» ролики конвейера имеют достаточно большой диаметр и расположены таким образом, чтобы не допустить залома или застревания тонких заготовок. Но для самых тонких и гибких заготовок (особенно если они сильно подвержены короблению) в конвейер устанавливаются дополнительные направляющие элементы между роликами. Когда такие заготовки обрабатывать не планируется, дополнительные направляющие убирают и в камере отсутствуют лишние элементы. Чтобы правильно выбрать вариант конвейера, нужно выразить параметр толщины и гибкости в цифрах и наименованиях материалов. То же самое касается минимальных габаритов заготовок. Если существует задача обработки заготовок размером, например, 5050 мм, это станет важным критерием подбора оборудования и поможет отсеять неподходящие решения, не тратя на их анализ силы и время.
В установках «Элмакон» для таких заготовок используется конвейер с вдвое большим количеством роликов по сравнению с вариантом под типовые минимальные размеры.
Какая производительность установки нужна?
Ответ: «Самая большая» — никогда не будет правильным. Если очень упрощать, то для увеличения производительности установки в 2 раза нужно или сделать конвейер вдвое
шире, или увеличить вдвое скорость перемещения заготовок. При этом повышение скорости перемещения влечет за собой пропорциональное увеличение длин камер обработки и конвейера. То есть и в том и в другом случае понадобится больше роликов конвейера, увеличится нагрузка на приводные валы и шестерни, повысится их износ. Также понадобится больше форсунок, чтобы покрыть увеличенную зону обработки. А для их функционирования понадобится более мощный насос. Следом вырастут объемы баков, потребуется больше электроэнергии на их нагрев, увеличится унос растворов… Словом, и цена машины вырастет, и обслуживать ее станет сложнее и дороже. Именно из-за несоразмерной производительности машин или избыточной ширины конвейера нередки ситуации, когда в установках стоят заглушенными целые ряды форсунок. Еще хуже, когда обслуживание, разогрев, корректировка раствора в огромной установке становятся настолько нерациональными, что мелкие партии обрабатываются «в кювете». Это, как и длительный простой оборудования до накопления достаточного для обработки количества заготовок, — прямой удар по стабильности качества обработки. Именно поэтому нужно выразить в цифрах
необходимую часовую производительность установки, учитывая при этом возможности другого оборудования в той же технологической цепочке. Если, например, производительность химико-гальванической линии не превышает 1 м2 /ч, то конвейеру проявления маски не придется обрабатывать более 8 м2 плат/смену. Получается, что производительность ему нужна никак не больше 4 м2 /ч. По этому параметру вкупе с максимальными габаритами заготовок и нужно подбирать конвейер. То есть установка должна обеспечивать производительность не меньше и не больше требуемой при заданных размерах заготовки. Для оптимизации загрузки в установках «Элмакон» доступно три варианта ширины конвейера, а длина камер обработки и всей установки в целом подбирается под конкретную производительность.
Какой должна быть компоновка установки?
Отвечая на этот вопрос, в первую очередь надо учитывать особенности конкретного технологического процесса. Например, для большинства операций наличие трехкаскадных промывок будет избыточным, а применение двух каскадов вместо трех позволит использовать меньше насосов и форсунок на установке и уменьшить ее габарит. Другой пример подобных требований— наличие камеры допроявления в установке паяльной маски и фоторезиста. Без нее возможно появление «вуали» на заготовках, которая визуально не отслеживается,
но вызывает брак при гальваническом меднении и нанесении финишных покрытий. При этом никакие «усиленные» промывки водой не заменят эту камеру, а значит, и рассматривать установки с одной камерой проявления не следует. Из таких примеров можно сделать вывод, что установка должна соответствовать конкретному техпроцессу. При этом требования должны касаться конкретных технологических задач. Неправильным будет требование к определенному давлению в трубопроводе или количеству форсунок. Дело в том, что соблюдение таких параметров не гарантирует получение технологического результата. Правильным будет требование, например, обеспечить установленную величину подтрава медных проводников или вымывание маски из отверстия определенного размера. Лучшее подтверждение соответствия таким условиям — готовность поставщика не только запустить саму машину, а сдать техпроцесс на тестовых заготовках или типовом изделии с подбором и выполнением технологических режимов обработки. Поэтому конвейерные установки «Элмакон» всегда компонуются исходя из особенностей конкретного техпроцесса, а благодаря технологической базе и наличию собственных продуктов для всех химических процессов в производстве печатных плат компания СПбЦ «ЭЛМА» осуществляет поставку этих установок в виде готового технологического решения, включая его внедрение в производство, обучение персонала и полное технологическое сопровождение.
Зная ответы на все эти вопросы, уже невозможно выбрать оборудование, которое не решит поставленную технологическую задачу. И вооружившись уверенностью в главном, можно выбирать из подходящих вариантов по важным, но все же не столь первостепенным критериям: наличие дополнительных опций, удобство обслуживания, стоимость, скорость поставки комплектующих и так далее.