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70 PCB giugno 2011 ▶ Produzione - ProDotti La tecnologia jet printing e la lean manufacturing Un nuovo concetto di deposizione della pasta saldante consente di processare pcb complessi con la presenza simultanea di package SMD tradizionali, QFN, PoP (package-on-package), componenti di potenza e componenti tradizionali saldabili con la tecnologia pin-in-paste di Dario Gozzi La difficoltà di gestire all’unisono package miniaturizzati e package di grosse dimensioni inseriti in un contesto di schede complesse e con crescente densità di componenti, è facilmente intuibile per varie ragioni, ma in particolare se non si vuole incorrere nei comuni problemi dovuti alla serigrafia tradizionale. La JetPrinter MY500 costituisce un’applicazione gestita da software e priva di telaio, che utilizza una tecnologia esclusiva brevettata La tecnologia serigrafica infatti raggiunge i suoi limiti quando si tratta di gestire componenti distanti tra loro solo poche centinaia di micron e che richiedono depositi dai volumi molto diversi. La soluzione che consente di affrontare con maggiore disinvoltura le problematiche di progettazione senza pesanti ripercussioni sulle successive fasi di assemblaggio si chiama MY500 JETPRINTER. Realizzata da MYDATA, da anni brand indissolubilmente legato a Cabiotec, l’innovativa jet printer può aiutare gli assemblatori ad aumentare il flusso produttivo attraverso una concreta flessibilità che si traduce in ridotti tempi di programmazione e veloci cambi di produzione. A livello di qualità assicura giunti di saldatura affidabili per tutte le tecnologie, dai componenti LGA ai PoP per finire con i pcb tridimensionali. Traiettorie balistiche per un deposito a 3G Con una velocità di 34.000 cph e un’accelerazione di 3 G il sistema deposita crema saldante su un pcb (dimensioni massime 508 x 508 mm da 0,6 a 7,0 mm di spessore) comunque complesso e di qualsiasi tipo, indipendentemente dal mix di componenti presente, dal tipo di finitura superficiale e dal tipo di tecnologia applicata (SMT, PTH).
Lavorando sul principio delle stampanti a getto di inchiostro la testa viaggia a un’altezza dal piano scheda di 0,65 mm e con metodo balistico effettua depositi che raggiungono i 350 µm di altezza. Non richiedendo la presenza di un telaio di serigrafia né di nessuna maschera (o fixture), in qualsiasi momento e senza tempi di attesa, consente un veloce changeover di produzione, non solo nei confronti di un cambio di codice prodotto, ma anche nel caso che sia richiesta una modifica circuitale in corso d’opera. La programmazione non richiede fermo macchina perché è fatta offline su di una stazione esterna da cui, una volta terminata, è trasferita direttamente in rete sulla JetPrinter. Essendo il sistema completamente software-driven e stencil-free, riduce drasticamente i tempi di attesa (si pensi solo ai giorni d’attesa dall’ordine al ricevimento dello stencil) e la possibilità di introdurre errori da parte dell’operatore. Per sua natura la macchina non richiede neppure il debug fisico del programma, essendo dotata di una serie di autocontrolli che prendono il via nella fase di inizializzazione. Adottando questa tecnologia si otterrà un giunto di saldatura perfettamente calzante ad ogni package presente sul pcb, sia che si tratti di cavità o circuiti PoP, tanto in termini geometrici che volumetrici. Dalla flessibilità nascono qualità e risparmio La programmazione è semplice e immediata, inizia con l’importazione dei dati nei formati Cad o Gerber, come quelli utilizzati dalla pick & place e il software di sistema s’incarica della loro conversione nel programma di lavoro. Per ogni componente il sistema conosce il volume di pasta idoneo, è possibile per l’operatore crearne Inserimento della cartuccia nella MY500 di nuovi per dispositivi particolari o inusuali o modificare quelli esistenti in funzione delle necessità. Al termine dell’operazione MYCam genera il programma di stampa e lo invia alla jet printer collegata in rete. Particolarmente utile è la capacità del sistema di permettere la definizione dei depositi per singolo componente, stabilendone la posizione in relazione alla geometria delle singole piazzole, consentendo di modificare l’altezza e il volume; funzione condivisa per tutti i componenti di una data famiglia o solo per una specifica necessità. Questa flessibilità si ripercuote favorevolmente anche sulla possibilità di apportare modifiche in tempo reale durante la produzione, per correggere o migliorare la formazione di quei giunti di saldatura che per loro natura presentano particolari criticità non sempre preventivabili. Nei casi in cui lo stesso circuito di base si presti alla produzione di più codici, si evita di realizzare stencil per buona parte ridondanti, o comunque di depositare su quella parte di circuito che non richiede la presenza di componenti. In ogni caso si risparmia. Come d’altro canto si risparmia sulla quantità di pasta utilizzata, perché non viene dispersa sullo stencil, non rimane sulle racle, né si corre il rischio di rimettere questa rimanenza nel contenitore dove c’è prodotto fresco, a beneficio della qualità e dell’affidabilità di processo e di prodotto. Capita a volte che arrivi la richiesta di una revisione circuitale proprio mentre si è pronti a produrre; con MY500 non è più un problema, potendo graficamente ridisegnare il layout di un deposito effettuando la modifica in real time. Si elimina inoltre la pulizia dei telai (indispensabile ai fini qualitativi sulle serigrafiche), non è neppure richiesto il posizionamento dei pin di contrasto sotto la scheda per sopperire ai problemi di imbarcamento, e diventa più facile il lavoro nel caso di pcb doppia faccia. Tecnologie a confronto Chiunque percepisce quanto la tecnologia SMT sia in un continuo stato di transizione. Comunque sia composto il mix produttivo, in particolare con la presenza di una accentuata complessità, ogni realtà che assembla necessita di dare risposte precise alle sfide lanciate dallo scenario mutevole. Risposte che si possono riassumere in un veloce time-to-market e in un crescente aumento dei livelli di qualità e di affidabilità dei giunti di saldatura. PCB giugno 2011 71
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