EIE DIRECT IMAGING SYSTEM EDI 500
PŘÍMÉ KRESLENÍ MOTIVU - EIE DIRECT IMAGING SYSTEM EDI 500
Přání mít stroj, který vytváří velmi přesně motiv vodivých cest plošného spoje je hodně dlouhé. Impuls pro kroky vedoucí až k nákupu tohoto stroje dal náš zákazník a přítel pan Ing. Daniel Valuch, PhD z výzkumného komplexu Cern. Zadávacím podmínkám pro výběr nejvíce vyhovovala nabídka stroje firmy First EIE SA. Stroj je v provozu od 27. dubna a zatím se líbí. Zjišťujeme co dovede a vypadá to tak, že propagace moc nepřehání. EDI nasvítí cca 70 - 100 stran desek za hodinu. Zručná "světluška" je rychlejší, svítí najednou více desek. EDI bude využíván na svícení kusové, nebo malosériové výroby a série přesných desek. Stroj nepotřebuje filmy. Pokud k osvitu kusové zakázky přičteme čas potřebný k přípravě a zhotovení filmových předloh, tak je osvit jedné desky na EDI během 1,5 minuty mnohonásobně rychlejší. Rozhodnout o svícení vícekusové série závisí na požadované přesnosti. Jednoduché desky je rychlejší svítit klasicky, desky s vyšší přesností jsou rychlejší ve stroji. Ale jeho hlavní využití je na výrobu vícevrstvých desek. Přesná registrace osvitu stran vnitřních vrstev a korekce rozměrů stran TOP a BOTT po slisování.
Příprava dat pro EDI je velmi jednoduchá. Stroj pracuje s geber daty exportovanými z CAM350.
Zaměří se na každý výrobní panel, není potřeba používat předepsané normované formáty.
Má malou spotřebu energie a malé zástavbové rozměry.
Nepotřebuje další pomocné stroje, jako přídavné chladiče a nemá nároky na klimatizaci.
Zdrojem světla je UV zářič o stejné vlnové délce jako má lampa v osvitovém zařízení. Klasický osvit a EDI se tak plně doplňují v použití rezistu i vyvolání.
Velmi snadná výroba šablon, EDI umí nakreslit a registrovat obě strany i na nevrtanou desku.
Dosud jsme neměli možnost všechno vyzkoušet, časem uvidíme, zda nám současná spokojenost vydrží.
EIE DIRECT IMAGING SYSTEM EDI 500
Co to vlastně je ten Direct imaging? Všeobecně se ví, že to je velmi chytrý, značně velký a těžký, hrozně drahý stroj na kreslení motivu vodičů přímo na plošný spoj. V produktivitě práce sériové výroby v porovnání s osvitovým zařízením prohrává. DIS kreslí velkou desku v čase minut, osvit v čase jednotek sekund. Tak proč mít DIS?
Při výrobě vícevrstvých desek dochází při lisování k rozměrovým deformacím celého panelu v osách X a Y. Chytré vrtačky dokáží tyto deformace změřit a přepočítat vrtací program tak, aby s co největší přesností odpovídal vnitřním vrstvám. Po vyvrtání se stává z každého panelu originál. Film o těchto deformacích neví. Má 100% rozměru v obou osách a tak přesně nasvítit stranu Top a Bott není možné. DIS dokáže před kreslením deformace panelu změřit, tak jako vrtačka a přepočítat data. Kreslí pak také originál obou stran přesně podle vývrtu. Proto je dobré mít DIS.
Při ručním svícení motivu vnitřních vrstev se chyba v umístění motivu na desce a vzájemné polohy motivů proti sobě prakticky pohybuje okolo 0,2 mm. To je dnes už velká chyba. DIS nasvítí všechny vnitřní vrstvy s přesností polohy v jednotkách mikronů.
Vícevrstvé desky v HDI provedení dnes bez použití nějakého chytrého stroje nelze sériově vyrábět. Proto je nutné mít DIS.
Když už DIS máte doma, tak je dobré jej využít na kusovou a malosériovou výrobu. Tvorba filmů je stejně náročná pro pár kusů desek jako pro sérii. Ale pokud „kusovku" kreslíte v DIS, máte ji za minutu hotovu bez složité výroby filmových předloh. Proto je dobré mít DIS.
DIS umí nasvítit obě strany šablony pro tisk pájecích past naprosto přesně proti sobě. Proto je také dobré mít DIS.
Rozhodnutí pořídit si stroj DIS padlo před dvěma roky. Iniciátorem nákupu byl i přítel a zákazník Ing. D.Valuch z Cernu. Stroj je opravdu hodně drahý, asi tak, jako 6 Mercedesů. Začali jsme hned jednat o možnosti poskytnutí dotace z EU. Za ty dva roky máme nakonec dotaci přislíbenou. K jejímu získání vede dost složitá cesta a nebýt pomoci odborné agentury Cyrrus Advisory, tak jsme to dohromady nedali.
Následovalo „goooglení", jinak se o této problematice moc nedovíte. Zajímala nás cena, váha, rozměry, příkony, rychlost kreslení, kvalita obrazu, používaný rezist, obsluha stroje, možnost přizpůsobení na náš výrobní proces a hlavně kvalita kresby. Do užšího jednání jsme vstoupili se třemi výrobci. Podmínkám výběrového řízení vyhověl jeden, švýcarská firma First EIE SA, výrobce fotoplotrů a tiskáren potisku.
Co nás nejvíce zaujalo je zdroj světla a způsob kreslení. Konkurence nabízela svícení pomocí diod. Diody se jednoduše ovládají, svítí, nebo nesvítí. Neumí však světlo vhodné vlnové délce, kterou vyžaduje obyčejný rezist. To vyvolává další problémy, které je nutno následně řešit.
EIE používá jako zdroj malou UV lampu se stejným spektrem záření jako velká lampa v osvitovém zařízení. Svítí z malé vzdálenosti na standartní rezist a tak lze využít všechny stávající procesy. UV lampu však nelze v krátkých intervalech rozsvěcet a zhasínat a tak s ní kreslit. U stroje EDI500 je obraz vytvářen pomocí čipu DMD - Digital Micromirror Device. Čip obsahuje tisíce zrcátek mikroskopických rozměrů a každé zrcátko vytváří jeden odrazový bod (pixel). Zrcátka se naklápí. Pokud má být bod vykreslen, pošlou světlo do objektivu, pokud ne, odkloní světlo na absorpční plochu. Důležitou vlastností je nízká spotřeba energie. Přitom je pro naše poměry rychlost kreslení dostatečná. Desku o rozměru A3 nakreslí za 17 s.
Dále následují samá pozitiva:
Konstruktérem SW stroje EDI500 je česky mluvící pan Petr Pisan. Rozhraní PC máme česky. Stroj má jednoduchou obsluhu. Na náš požadavek vytvořil pan Petr Pisan vstup do SW stroje pomocí námi generovaného textového souboru, který nastavuje všechny proměnné hodnoty potřebné pro správné vykreslení obrazce. Soubor vytváří náš přípravářský SW CAM 350 automaticky. Obsluha stroje nemusí, (a ani nesmí), nic nastavovat. Z adresáře vybere požadovaný soubor a nahraje do EDI500. Stroj si sám nastaví potřebné parametry, obsluha vloží desku na stůl a spustí stroj. Kamerou se zaměří a kreslí.
Dalších pozitiv se dá napočítat na dvě desítky:
1) Monolitická expoziční jednotka využívající technologii DMD.
Systém používá jeden expoziční blok s nejvyspělejší DMD technologií.
a) Díky tomu není nutné nastavovat ani množství energie ani vzájemnou pozici mezi jednotlivými hlavami. Výsledkem je perfektní homogenita na cele ploše panelu.
b) Nízká pořizovací i udržovací cena
c) Používá jednu UV lampu. Ta je uživatelem vyměnitelná během 5 minut.
2) Zdroj světla: Ultrafialová UHP lampa se širokým UV spektrem od 365 do 450nm
Vyzkoušená technologie s vysokou výstupní energii.
a) Poslední generace UHP rtuťových výbojek.
b) Velmi široké a uniformní světelné spektrum bez výrazných špiček plně pokrývající spektrum 365 až 450 nm.
c) Stejnou expoziční jednotku lze využít jak k exponovaní průmyslově standartního suchého rezistu tak k exposici pájecí masky.
3) Speciální UV zrcadlo a IR filtr
Používáme speciálně vyvinuté filtrovaní ultrafialového světla
a) Možnost efektivního využiti dostupné UV energie od 10 do 350 mj/cm2 bez zbytečného ohřívaní exponovaného panelu.
b) Teplotní stabilizace UV lampy pro dosazeni maximální životnosti.
c) Umožňuje lepší zaostření a tím I lepší ohraničeni exponovaných objektu.
4) Teplotní stabilizace DMD cipu v exposiční jednotce
a) Aktivní teplotní stabilizace a IR filtr zvyšuje životnost DMD čipu.
b) Lepší geometrická stabilita.
5) Rotační stůl s vakuem plus clamp systém ze všech 4 stran
a) Rotační stůl umožňuje dokonalou registraci panelu s exponovaným motivem.
b) Silné vakuum dokáže udržet všechny typy panelu - vnitřní vrstvu I hotovy panel.
c) Mechanicky clamp systém umožňuje exponovat pokřivené panely. Uchyceni je ze všech 4 stran.
6) Automatické laserové zaostření
Dynamické sledovaní povrchu exponovaného panelu pro dosazeni maximální ostrosti obrazu na nerovných panelech.
7) EIE MPS software - plna komptabilita s Gerber a DPF daty
a) 30 let zkušeností se zpracováním vektorových data používaných v průmyslu tištených spojů.
b) Plná komptabilita se všemi CAM softwary.
8) Minimální velikost exponovaných objektu je 50x50 micrometru
a) Minimální šířka čar a rozestup mezi nimi je 50um.
b) Velikost exponovaného bodu je 10um.
9) Uživatelsky přívětivý software pro nastavení stroje.
Umožňuje kalibraci a nastaveni stroje bez zbytečné intervence ze strany výrobce
10) Nezávislá korekce sirky čar v OSE X a Y
a) Umožňuje nastavit přesnou šířku čar v obou osách.
b) Velmi důležitý prvek pro exposici čar tenčích než 100 mikrometru.
11) Automatická registrace exponovaného motivu s moznosti korekce velikosti v obou osách.
a) Exponovaný obraz je automaticky zvětšen nebo zmenšen k dosazeni dokonalého soutisku. Lze zvolit automatickou korekci v ose X, Y, rotaci a zploštění motivu.
b) Rozpoznání registračních bodu může byt bud plně automatické nebo umožňuje zásah operátora.
12) Korekce deformaci vznikajících v předchozím výrobním procesu
Uživatel může definovat deformaci celé plochy panelu pomocí chybové mapy umožňující eliminovat nepřesnosti vznikající v předchozích výrobních procesech.
13) Serializace a generovaní dynamických motivů.
a) Každá expozice může obsahovat dynamicky vytvořené informace jako sériová čísla, datum, čas, operátorem poskytnuté texty, 1D nebo 2D barcode, QR-code, DataMatrix ... (70 různých typu).
b) Umožňuje serializaci většího množství obrázku uvnitř jednoho panelu.
c) Nastavení automatického generovaní dynamických dat nevyžaduje žádné přídavné manipulace se soubory generovanými CAM operátorem.
14) Uživatelské rozhraní v Češtině.
Možnost zvolit lokální jazykové prostředí zjednodušuje obsluhu.
15) Jednofázové napájení - spotřeba pod 1kW
a) Během expozice nepřesáhne spotřeba elektrické energie 900W.
b) Používá jednofázovou přípojku 230VAC 50Hz.
16) Jedna skříň bez externí jednotky
Celé zařízeni se nachází v jedné skříni a nevyžaduje vnější vodní chlazeni.
17) Nejdelší rozměr zařízeni nepřesahuje 2m
EDI500: 1.5 x 1.9m. Instalace dovoluje projit otvorem 130cm širokým.
18) Váha pod 900 kg
19) Běžnou údržbu lze provádět na mistě
Uživatel může provádět běžnou údržbu přístroje po příslušném zaškolení.
