S tím, jak se elektronická zařízení stávají stále složitějšími a kompaktnějšími, roste poptávka po účinnějších, spolehlivějších a všestrannějších procesech montáže. V Safiralu se klíčovými trendy samozřejmě zabýváme. Právě na jejich základě považujeme za důležité věnovat se i kvalitní kontrole PCB desek během osazování i na jejich výstupu. Co nás v poslední době nejvíce oslovilo?
Pokroky v montáži PCB
Jedním z nových trendů je vzestup flexibilních PCB, které nabízejí větší prostor pro kreativní design. Desky lze ohýbat, kroutit nebo skládat. Jsou tedy ideální pro aplikace vyžadující kompaktnost a flexibilitu. Našly široké použití v nositelných zařízeních, lékařských implantátech a automobilové elektronice. Setkáváme se s nimi stále častěji.
Zajímavostí je to, že lze Flexi PCB kombinovat s Rigid částmi (tedy vytvořit tzv. Rigid-flex) a dosáhnout tak HDI technologie v kombinaci s pružností a flexibilitou plošného spoje. V praxi to znamená, že Rigid segmenty mohou mít libovolný počet vrstev, slepé nebo pohřbené otvory, pouzdra pro BGA s malou roztečí pinů a další speciality. Jejich propojení a pružnost pak zajistí právě flexi část.
Z pohledu osazovací firmy se technologie nanášení pasty ani samotného osazení nikterak neliší od klasických PCB. Na co si dát pozor při návrhu? U Rigid-flex i flexi desek je velmi důležitá dobře zvolená panelizace. Rozměr panelu by ideálně neměl překročit standard o velikosti A5. U flexi PCB je nutné použít pevný podklad, aby se v průběhu výroby jednotlivé desky neprohýbaly. Zákazník může pomoci s optimalizací tak, že použije v osazovaných oblastech tzv. Stiffener, což je zjednodušeně řečeno lepená podložka.
3D tisk
Aditivní výroba, zejména 3D tisk, je taktéž novým trendem, jenž se začíná objevovat při montáži desek plošných spojů. Tato technologie se zaměřuje na snižování odpadního materiálu a operuje s kratšími dodacími lhůtami. 3D tištěné desky mohou obsahovat komponenty, vodivé stopy, a dokonce i vestavěné senzory, což by do budoucna umožňovalo vytváření vysoce integrovaných elektronických systémů. Obory, v nichž na trhu působí společnost Safiral, prozatím s tištěnými spoji pracují minimálně. S plánovanou stavbou zcela nových prostor se nicméně společnosti otevírají možnosti se s izraelskou technologií 3D tisku blíže seznámit.
Pokročilé materiály budoucnosti
Vývoj vyspělých materiálů způsobil ve světě revoluci. Vodivé inkousty a nanomateriály, jako je grafen, umožnily výrobu lehkých, vysoce výkonných PCB se zlepšenou elektrickou vodivostí a tepelným managementem. Tyto materiály také přispívají k miniaturizaci součástek a umožňují montáž vysoce hustotních propojení.
Potřeba rentgenové kontroly je žádoucí
S výčtem předchozích trendů ve výrobě a osazování PCB je nasnadě, že se musíme zaměřit i na výstupní kontrolu konečných zařízení. Zde v Safiralu vidíme jasnou budoucnost. Tradiční metody inspekce, kterými jsou vizuální kontrola a automatizovaná optická kontrola (AOI), naráží na omezení při identifikaci defektů a zajišťování kvality. Následkem je vzrůstající potřeba i poptávka po různých kombinacích kontrol i jejich inovacích.
Rentgen poskytuje nedestruktivní metodu k prozkoumání integrity pájených spojů, detekci skrytých vad a ověření přesnosti umístění komponent. Rentgenové přístroje využívají zobrazování s vysokým rozlišením, což umožňuje obsluze analyzovat vnitřní struktury sestav PCB, a to i ve složitých geometriích a skrytých oblastech. Tato schopnost je klíčová v odvětvích, jako je letecký, automobilový a lékařský průmysl, kde jsou spolehlivost a zajištění kvality prvořadé.
Přístroje využívající rentgen nicméně vyžadují odborně školené pracovníky s dlouhodobými zkušenostmi. Takové zaměstnance je potřeba seznamovat s novinkami, s měnícím se trhem osazovaných součástek a jejich specifiky.
Studie zveřejněná v časopise Journal of Electronics Manufacturing v roce 2022 prokázala účinnost a význam rentgenové inspekce. Výzkum zdůraznil výhody oproti tradičním kontrolním metodám a podtrhnul jeho roli při zajišťování robustních a spolehlivých sestav PCB.
Budoucnost montáže desek plošných spojů přináší vzrušující možnosti. Přijetí flexibilních desek plošných spojů, 3D tisku a pokročilých materiálů mění obor a umožňuje menší, efektivnější a vysoce integrované elektronické systémy. Potřeba rentgenového zařízení pro kontrolu osazených PCB navíc podtrhuje jeho zásadní roli při zajišťování spolehlivosti a kvality stále složitějších sestav. Tím, že zůstává v čele těchto pokroků, je průmysl montáže desek plošných spojů připraven splnit rostoucí požadavky světa založeného na technologiích.
SAFIRAL s.r.o. 30. 6. 2023
