Промывочные жидкости и ключевые факторы эффективности и

Симпозиум Асолд, Москва 2010
Промывочные жидкости и
ключевые факторы
эффективности и снижения
себестоимости
Dr. Olaf Schoenfeld, Zestron
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Содержание
1. Требования к технологиям отмывки в производстве печатных узлов
2. Оптимизация затрат отмывки печатных узлов
3. Улучшение производительности очистки трафаретов и удаления
ошибочно нанесенной паяльной пасты
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Симпозиум Асолд, Москва 2010
Требования к технологиям
отмывки в производстве
печатных узлов
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Использование отмывки при производстве
печатных узлов
Трафаретная
печать
АОИ
Монтаж
Оплавление
Отмывка
Аэрокосмическая
отрасль
Военная
отрасль
Оплавление
Автоэлектроника
Телекоммуникации
Пайка
волной
Медицина
Дозирование
Монтаж
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
АОИ
Пайка волной
www.zestron.com
Отмывка
Copyright
Слагаемые процесса отмывки
Процесс
отмывки
Цель: стабильный процесс
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Факторы, влияющие на стоимость процесса
 Инвестиции в оборудование (амортизация)
 Промывочная жидкость
 Эксплуатационные материалы (деионизованная вода и пр.)
 Общие эксплуатационные расходы
 Расходы на персонал/ Расходы на обслуживание
 Издержки, связанные с охраной окружающей среды (утилизация)
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Принципы работы MPC®-Технологии
Принципы работы:
 Температура 20 – 50°C (в зависимости от жидкости)
 Активация распылением/ультразвуком
 Перенесение загрязнений в регенерационную систему
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Сравнение срока службы
 Традиционный ПАВ
Концентрация
C
Предел насыщения
CB крит.
Замена
CB
Крит.
t1
Замена
 MPC®
t2
Замена
t3
Замена
Время
t
Концентрация
C
Предел насыщения
CB крит.
∆C
CB
Крит.
Contamination curve
Время
t
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Сравнение стоимости различных процессов
отмывки печатных узлов
Оптимизация затрат
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Обзор ванновых систем отмывки
Основные слагаемые
себестоимости
 Оборудование
 Вынос промывочной жидкости
 Деионизованная вода
Пример для промышленной и военной электроники: Модульная система (1-8 модулей) для всех
применений, агитация распылением или ультразвуком, вакуумная сушка, система транспортировки
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Обзор ванновых систем отмывки
Основные слагаемые
себестоимости
 Оборудование
 Вынос промывочной жидкости
 Деионизованная вода
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Процессы ванновых систем
Оборудование отмывки
Расход зависит от
«мертвого
пространства»
- распылитель
- помпы
- трубопроводы
Однокамерная, струи
промывочной
жидкости
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Процессы ванновых систем
Расход промывочных жидкостей в различных системах
Оборудование
отмывки
распылением
Потребление за
цикл
Оценочный расход
за год
Тип 1
550 мл.
242 л. *
Тип 2
450 мл.
198 л. *
Тип 3
180 мл.
80 л. *
Тип 4
700 мл.
308 л. *
Тип 5
650 мл.
286 л. *
* Данные для расчета: 10 циклов/день, 220 рабочих дней, 20% концентрация
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Процессы ванновых систем
Основные слагаемые
себестоимости
 Оборудование
 Вынос промывочной жидкости
 Деионизованная вода
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Процессы ванновых систем
Потребление зависит от
выноса на этапах
ополаскивания
Вынос
Вынос зависит от

ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
- материала и компоновки
- времени слива
www.zestron.com
Copyright
Промывочная жидкость [г/1000см2]
Количество промывочной жидкости, которая остается
после установленного времени, измеренного по весу ПУ
Медная подложка (DCB)
25
Керамика (гибридная)
20
Печатный узел
Печатная плата
15
10
5
0
0
20
40
60
Высокая стоимость из-за выноса
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
80
Окно
технологического
процесса
www.zestron.com
100
120
Высокая стоимость
из-за потерь времени
на слив жидкости
Copyright
После 60 – 90 сек. количество остающейся
промывочной жидкости (мл/м2) близко к константе
Материал
Время
слива
30 сек.
Время
слива
60 сек.
Время
слива
90 сек.
Время
слива
120 сек.
Печатный
узел
145 мл./м2
130 мл./м2
120 мл./м2
120 мл./м2
Печатная
плата
90 мл./м2
80 мл./м2
75 мл./м2
70 мл./м2
Керамика
(Гибридная)
60 мл./м2
45 мл./м2
35 мл./м2
35 мл./м2
Медная
подложка
(DCB)
65 мл./м2
55 мл./м2
50 мл./м2
45 мл./м2
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Ванновые процессы отмывки: выводы о
выносе

ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
Время слива
60 – 90 сек.
Печатный узел
≈120 мл/м2
Печатная плата
≈ 70 мл/м2
Медная подложка (DCB)
≈ 45 мл/м2
Керамика (гибридная)
≈ 35 мл/м2
www.zestron.com
Copyright
Обзор ванновых систем отмывки
Основные слагаемые
себестоимости
 Оборудование
 Вынос промывочной жидкости
 Деионизованная вода
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Ванновые системы отмывки
Деионизованная вода
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
- ионообменные
колонны
- обратный осмос
Ионный
“Фильтр”
Ополаскивание
деионизованной водой
Вода из
городского
трубопровода
Cl2+32CO
Ca2+ - Na+ Ca
Cl Mg2+
Cl-
Copyright
Ванновые системы отмывки
Колонны с ионообменной
смолой
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
Обратный осмос
www.zestron.com
Copyright
От 2 тыс. литров в день ионообменные колонны влекут более
высокую стоимость полной замены картриджей, чем обратный
осмос, требующий более высоких начальных инвестиций
Ионообменные колонны в сравнении с
обратным осмосом
Общая стоимость в год (€)
30000
25000
20000
15000
Стоимость
costs
mixed bed
ионообменных
колонн
ion
charger
costs
reverse
Обратный
osmose
осмос
10000
5000
0
0
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
1000
2000
3000
Потребление деионизованной воды (л/день)
www.zestron.com
4000
Copyright
Ванновые системы отмывки - итоги
Распределение стоимости
25%
Потери в
трубопроводе
Подготовка
деионизованная
воды
вынос
60%
15%
Расчетные данные: 10 циклов/день, 220 рабочих дней, 20% концентрация, ионообменные колонны
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Сравнение стоимости для различной
производительности
ванновые
Стоимость на
Европлату (€)
встраиваемые в линию
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
Производительность (Европлата/день)
Стоимость в зависимости от производительности
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Симпозиум Асолд, Москва 2010
Улучшение производительности очистки
трафаретов и удаление ошибочно
нанесенной паяльной пасты
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Использование отмывки при производстве
печатных узлов
Трафаретная
печать
АОИ
Монтаж
Оплавление
Отмывка
Аэрокосмическая
отрасль
Военная
отрасль
Оплавление
Автоэлектроника
Телекоммуникации
Пайка
волной
Медицина
Дозирование
Монтаж
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
АОИ
Пайка волной
www.zestron.com
Отмывка
Copyright
Требования
Остатки паяльной пасты в
окнах трафарета
Полимеризация
Дефектное нанесение
паяльной пасты
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Ручная очистка: сокращенное время службы
трафарета из-за ненадежного процесса очистки
 Механические повреждения
 Остатки протирочного материала в
окнах трафарета
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Сравнение ручной и автоматизированной
отмывки
Ручная очистка
отсутствие значительных
инвестиций
Автоматизированная
очистка
повторяемые результаты очистки
точно установленные процессы, минимальное
потребление промывочной жидкости
применение для трафаретов с мелким шагом
отсутствие повреждений трафаретов
минимум испарений
минимальные усилия
не остается протирочный материал
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ НАДЕЖНОСТЬ
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОЧИСТКА
www.zestron.com
Copyright
Распыление, 2- х камерный процесс,
жидкость на водной основе
Пример: SuperSWASH, Струйная система отмывки для трафаретов и печатных
узлов (включая ошибочно нанесенную паяльную пасту), очень низкое
потребление, высокая скорость благодаря оптимизированной конструкции
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Общая стоимость ручной очистки выше
автоматизированной
Ручная
Автоматизиров
анная
Оборудование
0 EUR
15k-38k EUR
Стоимость работы/час
15 EUR
15 EUR
Время/трафарет
0,25 ч.
0,04 ч.
Стоимость работы/трафарет
3,75 EUR
0,60 EUR
Стоимость жидкости/литр
4,00 EUR
ок. 7 EUR
1,00 л.
0,10-0,15 л.
Стоимость
жидкости/трафарет
4,00 EUR
1,10-0,15 л.
Общая стоимость/трафарет
7,75 EUR
1,30-1,65 EUR
Жидкость/литр
Общая стоимость, соотнесенная на
трафарет (EUR)
Возврат на инвестиции (ROI)
Экономия/Трафарет
6,45-6,10 EUR
4 трафарета в день
25,80-24,40 EUR
Время амортизации
581-1557 дней
10 трафаретов в день
Автоматизированная
64,50-61,00 EUR
Время амортизации
233-623 дня
Время амортизации
1-3 года
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
Ручная
www.zestron.com
Copyright
Доступные процессы очистки
На водной
Струйная – Ультразвуковой– Струи в объеме
основе
H2 O
серия Vigon
Струйная
На основе
растворителей
Solvent
серия Zestron
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Сравнение изопропилового спирта и
промывочных жидкостей VIGON® (водная основа)
Изопропиловый
спирт
VIGON®
Срок службы жидкости
(250 трафаретов/неделя)
ок. 2 недель
ок. 11 недель
Стоимость жидкости/литр
1 ед.
~ 5 ед.
Стоимость заправки 100 литрами жидкости
100 ед.
~ 500 ед.
Общие затраты в год
2600 ед.
2400 ед.
Стоимость утилизации
(~ 0,2 ед./л)
520 ед.
116 ед.
Стоимость замены жидкости
(1 ч на замену = 1 ед.)
26 ед.
5 ед.
Общие затраты в год и
13.000 очищенных трафаретов
3146 ед.
2521 ед.
Затраты на 1 очищенный трафарет
0,24 ед.
0,19 ед.
Пример расчета, данные зависят от соответствующего процесса
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright
Преимущества использования
автоматизированного процесса отмывки

Очистка трафаретов и ошибочно нанесенной паяльной пасты в
едином процессе, одним типом промывочной жидкости

Снижение затрат благодаря MPC®-технологии и фильтрации

Решения для удаления, в частности доступны для односторонних
печатных узлов

Одобрены большинством наиболее значимых производителей
трафаретов
ZESTRON Europe – Asia – America
ZESTRON
www.zestron.com
Copyright