Technologie

Ne, nebudeme se vám snažit namluvit, že Průmysl 4.0 je žhavý trend dneška. Je rok 2021. A firmy, které automatizaci a digitalizaci výroby a všech navázaných procesů odkládaly nebo podceňovaly, vysvlékla pandemie do naha a často dnes bojují o holé přežití. Jinde rutinní činnosti už přebírají stroje – a nejde zdaleka jen o samotné operace ve výrobních halách. Ale o celý řetězec událostí, které výrobě předcházejí a následují. Automatizace se totiž dotýká už samotného zadávání do výroby a končí expedicí produktu ze skladu. Své by o tom mohl vyprávět i Radim Vítek výrobní manažer Gatema PCB a.s., která patří mezi nejrychlejší výrobce desek plošných spojů v rámci celé Evropy. Což v praxi znamená právě to, že se snaží na každém detailu uspořit minuty a vteřiny času. „Víme, že cenou nedokážeme konkurovat asijským výrobcům, proto musíme nabízet jiné přednosti. Kvalitu výroby a expresní rychlost dodání. Určité typy desek jsme v extrémních případech schopni vyrobit i za čtrnáct hodin, což logicky žádný vzdálený výrobce není schopen dodat za stejný čas. Oproti mnoha evropským závodům také držíme třísměnný provoz, abychom neměli prostoje a dokázali být neustále flexibilní,“ vysvětluje.

Společnost RealTime Technologies s.r.o. se sídlem ve východočeských Sezemicích dlouhodobě platí za nejznámější české školící centrum v oblasti IPC certifikací. Zároveň však zdaleka není jen školicím centrem, ale také výrobcem a distributorem a servisním střediskem pro oblast opravy desek plošných spojů. Od roku 2017 je také kompetenčním centrem pro oblast conformal coating – tedy selektivního lakování desek plošných spojů, jež dokáže zamezit nečistotám, vlhkosti a chemickým usazeninám narušovat funkčnost celé elektronické sestavy. A tím až třikrát prodloužit její životnost. „Je to proces, který je relativně nový a jde ve svém vývoji stále dopředu. Proces konformních povlaků je vlastně nanášením laků, které mají požadované tropikalizační nebo proti-humiditní vlastnosti, jež pomáhají s ochranou proti vzdušné vlhkosti, korozi či proti environmetálním nepříznivým vlivům na již hotové elektronické sestavě. Tu je dobré chránit. Nejen z důvodu degradace nosného materiálu, pájeného spoje nebo jednotlivých komponent. Výsledkem je výrazné zvýšení dielektrické pevnosti, snížení možnosti přenosu náboje mezi vývody. Je to celková ochrana desky,“ říká Jiří Dostál, technický ředitel společnosti RealTime Technologies a dává k dobru jeden praktický příklad. „Osazená deska se zalakuje (zacoatuje) , čímž je mnohem bezpečnější. Kdybych vám vzal mobilní telefon a zalakoval ho, tak ho můžu ponořit do vody a stále ta elektronika bude bez problémů fungovat,“ dodává muž, který každý rok proškolí několik stovek lidí v oblasti IPC standardů.

Zatímco výroba desek plošných spojů je dnes už vlastně kompletně automatický proces, který operátoři spíše jen dozorují a kontrolují – zadávání vstupů do výroby je stále na lidech. A právě proto v jeho průběhu o poznání častěji vznikají chyby. Některé z nepozornosti, jiné z převádění mezi systémy, další z neznalosti samotných možností osloveného výrobce. Všechny typy chyb dobře zná také Radim Vítek, vedoucí výroby, který více než deset let pracoval na oddělení TPV. Technické přípravy výroby v boskovické Gatemě, jež patří mezi leadery evropského trhu v rychlosti výroby prototypových desek. A protože každá chyba znamená zároveň ztrátu času, možná si neuškodí připomenout i ty nejtriviálnější chyby, s nimiž se v Gatemě setkávají. „Naše zodpovědnost je mít v co nejkratším čase správně připravené výrobní postupy, podle nichž je pak deska vyrobitelná. Proto je důležité dostat správná data. Přesto se vlastně každý den setkáváme s chybami, které zní sice triviálně, ale neustále se opakují,“ říká.

Jak správně vybrat povrchovou úpravu desek plošných spojů? Zatímco dříve stačilo jednoduše chránit desku proti korozi a základem veškerých úprav byla obyčejná měď, dnes zákazníci vybírají ze široké škály možných řešení. Rostou nároky na vyšší frekvence, delší životnost a celkově lepší odolnost materiálů. Nové technologie také umožňují návrhářům desek větší hustotu spojů a menší vzdálenosti mezi jednotlivými prvky. V tuhle chvíli tak jen v Gatemě nabízejí šest různých variant povrchových úprav. Bezolovnatý a olovnatý HAL, imerzní stříbro, imerzní zlato, chemický cín či galvanický nikl a zlato.

Výroba desek plošných spojů je poměrně stabilní obor. Přece jen, podstatná část výrobního procesu je přímo závislá na chemických a fyzikálních procesech, jež se příliš ošálit nedají. Proto se spíše hledají mezery v procesech kolem – v systému zadávání, v optimalizaci využívání kapacit, v nahrazování starších strojů novými, ve vylepšování dílčích technologií. Právě o tom jsme se bavili s Michalem Horním, R&D managerem společnosti Gatema PCB. Společnosti, která je i v evropském měřítku považována za leadera v oblasti rychlosti výroby prototypových desek plošných spojů.