Trendy

Biorąc pod uwagę szybkie zmiany technologiczne, jakie przez cały czas zachodzą w elektronice, znaczenie i udział materiałów w produkcji elektroniki stale rośnie. Wzrost wynika między innymi z czynników technicznych, z których największym wyzwaniem rozwojowym jest prawdopodobnie miniaturyzacja. Coraz większa gęstość upakowania elementów na płytkach i w obudowach powoduje konieczność posługiwania się coraz bardziej wyrafinowanymi narzędziami i urządzeniami.

Aktualnie najmniejsze elementy układane na płytkach mają rozmiar 0201 (0,5×0,25mm), co już powoduje problemy z ich montażem, a producenci urządzeń przygotowują się do kolejnego skoku na wielkość 01005 (0,25×0,125mm). Oprócz precyzyjnego układania małych elementów trzeba się zmierzyć z koniecznością skutecznego odprowadzania ciepła, zapewnieniem skutecznego zabezpieczenia przed niekorzystnym wpływem środowiska, z uzyskaniem odporności na zaburzenia elektromagnetyczne i ładunki elektrostatyczne, z odpowiednio dużą wytrzymałością mechaniczną i innymi podobnymi czynnikami ograniczającymi możliwość scalania.

Wzrost złożoności urządzeń przekłada się niestety w prostej linii na ich większą wrażliwość i podatność na uszkodzenia, czemu trzeba przeciwdziałać. To dlatego na rynku pojawia się coraz więcej nowoczesnych materiałów przeznaczonych do takich celów. Taśmy i specjalistyczne przekładki termoprzewodzące, materiały do ekranowania, materiały do tworzenia powłok konforemnych, płyny czyszczące i zabezpieczające, zalewy i uszczelnienia, to tylko przykłady takich wyrobów spośród dostępnego na rynku szerokiej i rozwijającej się oferty produktów.

Na rynku materiałów pojawia się wiele nowości, ale najbardziej widoczne są wersje specjalistyczne, jak na przykład taśmy anizotropowe przeznaczone do łączenia paneli LCD z płytką drukowaną, taśmy do zabezpieczania przez emisją EMC lub też izolacyjne folie termoprzewodzące do montażu zespołów diod LED dużej mocy. Takie produkty nie tylko pozwalają tworzyć nowoczesne urządzenia, ale też zapewniają odpowiednio wysoki poziom technologii. Rośnie asortyment wyrobów z zakresu techniki mocowania, znakowania i opakowań transportowych.

Większe skomplikowanie urządzeń to również więcej kabli połączeniowych, które muszą także zostać oznaczone i umocowane pod kątem wygodniejszego serwisu i utrzymania ruchu. Skoro koszty pracy szybko rosną, bardziej przewidujący producenci nie wahają się korzystać z wielu akcesoriów upraszczających konstrukcję. Upowszechnienie się na rynku technologii bezołowiowej spowodowało, że powiązanie jakości produkcji ze stosowanymi materiałami staje się coraz wyraźniej widoczne.

Spoiwa bezołowiowe wymagają bardziej precyzyjnego układania elementów, lepszej jakości powierzchni styków i powłok. W efekcie zmiany te w pozytywny sposób kształtują rynek i przyspieszają jego ewolucję w stronę dojrzałości.

mgr Małgorzata Wierzbicka Dyrektor Handlowy w firmie Semicon Czy wejście w życie dyrektywy RoHS wywołało wzrost cen materiałów? Przejście na nową technologię wywołało wzrost cen usług, komponentów i materiałów do produkcji i przełożyło się na cenę gotowego wyrobu. Szczęśliwie utrzymujący się dość niski kurs euro oraz wzrost popytu na te materiały spowodowały, że ceny materiałów bezołowiowych nie wzrosły drastycznie. Jakie materiały do produkcji elektronicznej są najważniejsze? Wśród materiałów do elektroniki największą rolę odgrywają produkty chemiczne. Na uwagę zasługują specjalistyczne smary, oleje technologiczne, zamrażacze lub sprężone powietrze. W ostatnich latach zauważam duże zainteresowanie produktami specjalistycznymi. Firmy krajowe realizujące kontrakty zagraniczne, występując jako kooperant, muszą trzymać się ściśle założeń projektu, używając tego typu preparatu, zalewy czy lakieru, który został mu przypisany. Są to zwykle dobrej jakości markowe produkty, dostępne również u polskich dystrybutorów. Jakie zjawiska na rynku można zaobserwować? Rośnie zainteresowanie preparatami do zabezpieczania otworów na płytce przed zalutowaniem, jak również pokryciami ochronnymi do płytek, takimi jak maski lateksowe, lakiery akrylowe, poliuretanowe, silikonowe, zalewy silikonowe itp. Dawniej dostępne na rynku były głównie produkty Kontakt Chemie, obecnie zarówno liczba firm oferujących chemię, jak i różnorodność produktów jest ogromna. Spadek kursu dolara spowodował zwiększenie oferty materiałów i urządzeń z rynku amerykańskiego. Zwraca uwagę pewien "konserwatyzm" rynku montażu płytek elektronicznych. Na płytkach w większości montowane są popularne, standardowe elementy. Nowe rozwiązania technologii montażu, nowe rodzaje obudów (µBGA, "flip-chip"), nowe rodzaje materiałów chemicznych, są dość wolno wprowadzane na nasz rynek. To samo dotyczy sektora zaawansowanych technologii z zakresu elektroniki i optoelektroniki. Niestety ze strony tego fragmentu rynku nie obserwuję wzmożonego zapotrzebowania na zaawansowane materiały elektroniczne związane z technologiami bondingu, lutowania laserowego, technologiami światłowodowymi i laserowymi, montażu na niestandardowych podłożach. Jest inaczej niż na świecie i w wielu krajach rozwiniętych.

Wiele nowości w stopach lutowniczych

Od momentu wejścia w życie technologii lutowania bez ołowiu, rynek materiałów do lutowania przeżywa dużą, w porównaniu do tego, co było jeszcze kilka lat temu, promocję nowości. Używany wcześniej stop cyny z ołowiem miał optymalnie dobrane proporcje i był stosowany przez wszystkich. Te same metale używane były w pastach lutowniczych, przez co aktywność rozwojowa producentów kierowała się głównie w stronę lepszej wydajności past oraz takiego połączenia stopu z topnikami, aby po lutowaniu resztki nie reagowały chemicznie ani elektrycznie.

Pozwalało to uniknąć mycia płytek. W przypadku bezołowiowych materiałów do lutowania nie ma jednej, powszechnie obowiązującej i dobrej w każdym zastosowaniu kombinacji metali. Dlatego stopów lutowniczych nie tylko jest wiele, ale cały czas pojawiają się nowe. Producenci materiałów lutowniczych wykazują się dużą aktywnością i nieustannie proponują nowe materiały do produkcji. Celem tych zmian jest oszczędność rozumiana jako eliminacja lub minimalizacja ilości drogich domieszek, takich jak na przykład srebro.

Ważne jest również, aby nowe stopy charakteryzowały się lepszymi parametrami lutowniczymi, a więc zwilżalnością, czystą i błyszczącą powierzchnią stopu po lutowaniu, pozwalającą wiarygodnie oceniać jakość połączeń za pomocą optycznych urządzeń inspekcyjnych. Jest to również ważna przyczyna pojawiania się nowości. Wiele z podejmowanych działań badawczo-rozwojowych wynika z różnic pomiędzy charakterystyką i parametrami dawnych stopów SnPb a materiałami bezołowiowymi.

Od zawsze było wiadomo, że nowe stopy są trudniejsze w wykorzystaniu, gdyż oprócz wyższej temperatury topnienia, wymagają wiele uwagi nad zapewnieniem wysokiej jakości połączeń i oceną jakości lutów. Wiele materiałów reklamowych dotyczących nowych materiałów podkreśla, że mają one charakterystykę fizykochemiczną bliższą materiałom SnPb. Dlatego można powiedzieć, iż dalekosiężnym celem jest osiągnięcie większości cech fizycznych połączeń tworzonych przez materiały ołowiowe. Nowe materiały nie tylko są w stanie poprawić jakość lutów, ale też zapewnić zyski producentom.

O ile stop 60% cyny 40% ołowiu był własnością publiczną, o tyle szereg nowych materiałów jest chronionych patentami. Ponieważ nawet małe ilości domieszek są w stanie znacznie zmienić parametry stopu, poszukiwania będą zapewne prowadzone przez wiele kolejnych lat. Widać to chociażby po egzotycznych pierwiastkach, jakie wchodzą w ich skład.

Marek Pawluczuk, Menadżer w firmie Treston Polska Nowe inwestycje napływające do Polski oraz unijne dofinansowania sprawiają, że polski rynek producentów elektroniki i automatyki rośnie z roku na rok. Coraz więcej firm decyduje się na otwarcie zakładu albo rozbudowę istniejącej produkcji. Wraz z rozwojem rynku dostawcy zacierają ręce. Wiele inwestycji i zmian jest wymuszanych przez klient ów. Rosną wymagania co do jakości i standardów produkcji. Pojawiają się także nowe zjawiska, które z jednej strony zaskakują, a z drugiej dają wiele do myślenia, szczególnie handlowcom. Wiele firm od dawna korzysta z zakupów maszyn i wyposażenia używanego. Ktoś gdzieś w Europie bankrutuje, ktoś zmienia technologię - zostają urządzenia, które mogą jeszcze długo pracować. Są też firmy, których nie stać na nowe rozwiązania i muszą sobie jakoś radzić. Ich produkt nie wymaga zaangażowania najnowszych technologii i rozwiązań. Mają swoją niszę. Sytuacja robi się ciekawsza, kiedy wielkie międzynarodowe koncerny w pogoni za obniżaniem kosztów, przenosząc produkcję to tańszego kraju, decydują się na rozwiązania, których u siebie by nie zastosowały. Wiele firm sprowadza do nowych zakładów używany sprzęt z azjatyckich fabryk. Podkreślany jest zawsze argument ceny - tam wszystko jest taniej. W rozmowach polscy inżynierowie przyznają, że mają często mały wpływ na wybór dobrego sprzętu do produkcji i zamiast nowoczesnych rozwiązań muszą przystosowywać maszyny, czy jak w naszym przypadku meble przemysłowe, do pracy w zakładzie tylko na zewnątrz wyglądającym jak prosto "spod igły". Oferty lokalnych dostawców okazują się dużo powyżej założonego poziomu kosztu zakupów. Dopiero po dłuższej rozmowie okazuje się, jaki jest oczekiwany poziom cen. Często okazuje się także, że znalezienie odpowiedniego certyfikatu lub deklaracji zgodności jest wręcz niemożliwe.