Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить

Российское производство встраиваемых систем

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров24K
Этот пост будет интересен для тех, кто хочет посмотреть, как выглядит российское высокотехнологическое производство электронного оборудования, а именно встраиваемых систем.



Для тех, кто не знает, что такое встраиваемые системы, простыми словами – это процессорные платы и периферийные модули различных форматов, например, CompactPCI, PC/104, MicroPC, которые встраиваются в разнообразные системы: от промышленной автоматизации до телекоммуникационного оборудования.

Для тех, кто все это знает – не принимайте на свой счет.

Сразу оговорюсь, что я не являюсь сотрудником данного завода, поэтому многие вещи, происходящие там, останутся тайной и для меня.

Оно существует!


На фоне множащихся российских фаблес-компаний можно усомниться в существовании высокотехнологического производства на территории РФ. Но оно существует! И когда у меня появилась возможность сходить на завод – я, конечно же, с большим интересом туда пошла. Постараюсь поделиться тем, что я там увидела.

Все производство распределено по нескольким географическим точкам Москвы. Я побывала на самом большом объекте. Он находится на территории Москвы, даже внутри МКАДа, и занимает почти целый этаж здания НИИ. Здесь есть несколько помещений: цех, где стоят производственные линии, цех ручного монтажа, склады, а также различные административные помещения.

Чтобы попасть на завод необходимо пройти достаточно серьезную пропускную систему. А затем идти по подземным коридорам, объединяющим несколько высоких зданий между собой. Если бы не было проводника – мы бы точно заблудились.

На производстве поддерживается определенный уровень чистоты и порядка. Здесь нет чистых комнат, но все же все сотрудники ходят в халатах и в резиновых шлепках. Как нам объяснили, шлепки — это не дань моде, а дополнительная защита от электростатики. Кстати, на заводе совсем не шумно.


Рисунок 1. Главный цех с производственными линиями


Рисунок 2. Вид на цех в другую сторону

С чего начинаются платы


Вначале платы проектируются. За это отвечают разработчики в дизайн центре. В этот раз я не буду о них говорить. Ведь все самое интересное происходит в голове разработчика, а туда сложно попасть. Поэтому посмотрим, что происходит после того как все придумали.

Жизнь платы на заводе начинается с таких вот заготовок, которые изготавливают заранее. Кстати, на фото заготовки для плат формата PC/104-Plus (это видно по наличию контактов шин ISA и PCI).


Рисунок 3. Заготовки плат. Компонентов пока нет

Заготовки подаются на производственную линию в принтер трафаретной печати, где происходит нанесение паяльной пасты на необходимые площадки — в те места, где будут установлены так называемые SMD компоненты. Паяльная паста обеспечивает электрический контакт и крепление компонентов.


Рисунок 4. Принтер трафаретной печати

Паста вязкая и, вероятно, липкая. Вероятно, потому что хоть и была возможность тыкнуть в нее пальцем, природная скромность и боязнь все испортить помешала это сделать.


Рисунок 5. Нанесение пасты

После того как паста нанесена, плата перемещается в конвейер автоматического поверхностного монтажа компонентов.

Суровые компоненты


Данный завод специализируется на системах, рассчитанных на суровую российскую действительность: низкие температуры от -40 до 85°С, а иногда и ниже. Поэтому компоненты здесь устанавливаются соответствующие – суровые и брутальные. Хоть внешне и не скажешь.


Рисунок 6. Танталовые конденсаторы. Твердотельные конденсаторы, например, более надежны при низких температурах, чем электролитические

Способ подачи компонентов для монтажа меня особенно впечатлил. Не то чтобы я думала, что их приносят сваленными в коробку. Не то, чтобы я вообще когда-либо думала о том, как компоненты устанавливаются на плату! Но то, что они подаются в лентах — стало для меня откровением из разряда: «Ааа, вот оно как!». Удобно и практично. А если в какой-то ленте заканчиваются компоненты – оператор оповещается.


Рисунок 7. Вот так выглядит откровение!

Как я уже говорила, платы с нанесенной пастой передаются далее в автоматический установщик компонентов.


Рисунок 8. Автоматический установщик компонентов

На этом рисунке видны внутренности аппарата, устанавливающего компоненты.


Рисунок 9. Внутренности

Но смотреть на фото не так интересно, как на gif-ку. Говорят, если смотреть на нее достаточно долго можно достичь технического просветления.


Рисунок 10. Кликните чтобы открыть gif (осторожно, ~18Мб)

Как правильно отжигать


Для установки крупногабаритных компонентов используют селективную пайку. В данном процессе несколько этапов: нанесение флюса на нижнюю поверхность платы, предварительный нагрев платы и компонентов, сама пайка.


Рисунок 11. Селективная пайка компонентов

Дальше – платы проходят через конвейерную конвекционную печь для пайки остальных компонентов.

К сожалению, полноценную экскурсию по заводу нам не проводили. Отвлекать специалистов от их работы по глупым вопросам тоже было неудобно. Поэтому многие вещи приходилось додумывать, как например – что же изображено на мнемосхеме справа (рис. 12).

Но нам повезло – один специалист из цеха услышал наши рассуждения и подтвердил: на экране зональный профиль распределения температуры внутри печи.


Рисунок 12. Глагол отжигать приобретает новые значения

После того как платы прошли обжиг, их отмывают от всякой грязи и остатков пайки. Да, да, в России могут отмывать не только деньги!


Рисунок 13. Промывка и сушка плат

Полный контроль и доминирование


Отмытые платы отправляются на контроль. Используется несколько методов контроля. При автоматическом визуальном контроле плата помещается в устройство, где ПИУ-ПИУ-ПИУ, и получается картинка платы, которую автоматически сравнивают с эталоном.


Рисунок 14. Оптический контроль: сканирование


Рисунок 15. Оптический контроль: сверка

Есть рентгеновский контроль для проверки качества пайки компонентов и контроля сборки.


Рисунок 16. Один из аппаратов рентгеновского контроля

И, конечно, здесь присутствует обычный визуальный контроль на всех стадиях производства.


Рисунок 17. Визуальный контроль

Пайка


В следующем зале все гораздо интереснее – это зал ручного монтажа и пайки нестандартных компонентов.

В этом зале я почувствовала гордость за слабый пол, потому что половина «паяльщиков» — очень симпатичные девушки. Если честно, не удивительно. Чем пайка отличается от вышивания крестиком? Тщательная и творческая работа по заданной ранее схеме. Так что, забудьте о той картинке, ходящей по интернету, где девушка держится пальцами за раскаленную часть паяльника.


Рисунок 18. Пайка

Защита 80-го уровня


После того, как все компоненты установлены, контакты и разъемы оклеиваются специальной лентой, и платы передаются дальше для нанесения защитного слоя. Защитное покрытие наноситься под специальными ультрафиолетовыми лампами, что позволяет увидеть, какие области не прокрашены.


Русинок 19. Под лучами УФ-лампы

Рожденные платы собирают и отвозят в другую локацию, где они проходят механическое и температурное тестирование, заливку и тестирования софта, а также монтаж в корпус, если он требуется.

Вот и все


Я бы могла подытожить свой рассказ какими-нибудь пафосными словами про российское производство. Но если честно, я, будучи обычным инженером, просто получила эстетическое удовольствие от прогулки по заводу.

Напоследок несколько фото, не вошедших ни в один раздел.









Спасибо за внимание!
Теги:
Хабы:
Всего голосов 46: ↑41 и ↓5+36
Комментарии72

Публикации

Ближайшие события