Conferencia de verano EIPC 2023: revisión del día 1

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A media mañana del 15 de junio en Munich, después de la conclusión de una sesión magistral informativa y estimulante, la Conferencia de Verano de EIPC comenzó con una serie de presentaciones sobre fabricación inteligente, presentadas y moderadas por el Dr. Michele Stampanoni, miembro de la junta de EIPC. vicepresidente de ventas estratégicas y desarrollo de negocios en Cicor Group.

Sistemas de gestión de datosAndre Bodegom, director general de Adeon Technologies, habló sobre los sistemas de gestión de datos para la integración en tiempo real de los resultados de los procesos generados por el diseño y la producción para mejorar el rendimiento y el control de calidad.

Normalmente, el fabricante de PCB recibe información de diseño en formato de gráfico Gerber, un formato de datos plano antiguo sin mucha inteligencia, junto con una lista completa de especificaciones que el cliente espera que se cumplan en el producto entregado. A partir de los datos planos proporcionados, el fabricante debe desarrollar mucha inteligencia: apilado, biblioteca de materiales, alineación, verificación de reglas de diseño, diseño para la capacidad de fabricación, panelización, etc. A partir de esta base de datos más inteligente, el fabricante crea resultados para diversos equipos. : cámara de imágenes directa, perforadora, probador eléctrico, sistema de inspección óptica, etc. Todo este equipo genera datos por sí mismo.

“¿Qué hacer con estos datos?” —preguntó Bodegom. "Básicamente no mucho, a menos que tengamos un problema, momento en el que ya será demasiado tarde".

Las máquinas AOI generan una gran cantidad de datos y Adeon ha cooperado con un importante proveedor de equipos para desarrollar un método para analizar los datos y convertirlos para permitir una corrección proactiva utilizable. Describió un ciclo de mejora continua de la calidad: monitoreo en tiempo real y recopilación continua de datos de calidad, revisión y análisis en tiempo real de problemas de calidad, acción correctiva inmediata sobre el proceso defectuoso e implementación de acciones preventivas para lograr objetivos de mejora de la calidad a largo plazo.

Bodegom entró en detalles sobre cómo se puede integrar la inteligencia artificial para ayudar a detectar problemas comunes en los equipos basados ​​en patrones de distribución de defectos, identificar problemas de calidad en múltiples procesos con interdependencias complejas y predecir la ruta y las condiciones óptimas del proceso para un tipo de trabajo específico.

Un desarrollo relacionado es la posibilidad de generar dinámicamente una solución integrada de gestión de datos a partir de datos de varias etapas reuniendo mapas de calidad de múltiples proveedores en un solo mapa electrónico agregado, con recopilación de datos en tiempo real y generación automatizada de un mapa electrónico estándar integral sin manipulación manual de datos. .

Bodegom ilustró el flujo de trabajo como un canal de datos con protocolos de comunicación de interfaz unificada y formatos de datos para el intercambio de datos. Los nuevos datos se fusionan continuamente con los datos del proceso ascendente para actualizar el eMap en la base de datos central y el sistema ofrece ahorros acumulados de productividad y eficiencia a lo largo de toda la secuencia del proceso.

Gemelo digital en procesos de galvanoplastia de cobre Dr. Ing. Agnieszka Franczak, especialista en tratamiento electroquímico de superficies y corrosión de Elsyca, realizó una presentación detallada y bien informada sobre el concepto de gemelo digital en los procesos de galvanoplastia de cobre para un mejor control del proceso y un acabado superior del metal.

Comenzó aclarando su terminología, definiendo “gemelo digital” como una representación de un sistema o proceso del mundo real, que refleja su configuración física y desempeño reales, utilizando datos de referencia del mundo real para predecir resultados y problemas de desempeño de manera que un sistema o sistema optimizado pueda funcionar. El proceso se puede diseñar en un plazo corto y seguro. Identificó la galvanoplastia como un proceso electroquímico que produce un recubrimiento metálico sobre un material sustrato mediante la reducción de cationes presentes en el electrolito mediante una corriente eléctrica directa.

Franczak analizó la evaluación del rendimiento del proceso de galvanoplastia a través de un concepto de gemelo digital en el contexto de los principios de la Industria 4.0, donde la optimización de la ingeniería de extremo a extremo se logró aprovechando los conocimientos obtenidos de la realidad mixta y los datos de las interacciones del gemelo digital del proceso para simular cambios de diseño y mejorar continuamente. Calidad de producción y rendimiento de la planta.

El concepto de gemelo digital permite a los fabricantes conectar procesos internos virtualmente y trabajar simultáneamente en modelos físicos y virtuales para realizar cambios. Se sumerge fácilmente en los procesos de las cadenas de suministro y permitió a los ingenieros de productos utilizar la realidad mixta para experimentar cómo funcionan los productos en funcionamiento.

En el caso de la galvanoplastia de cobre con PCB, Franczak recopiló información completa sobre el baño de revestimiento, detalles de la infraestructura del tanque de revestimiento, atributos del electrolito, parámetros del proceso y datos del trabajo. Era necesario reconocer el rendimiento electroquímico del baño de revestimiento, así como la conductividad del baño y la eficiencia del proceso, para poder lograr un mejor control del proceso. El comportamiento electroquímico está representado por los datos de polarización, expresados ​​como curvas de densidad de corriente-voltaje, recopilados durante experimentos de laboratorio. Demostró gráficamente la influencia de la agitación del baño en la respuesta electroquímica y el efecto de la distribución de corriente en el espesor del depósito. El concepto de gemelo digital permite el modelado predictivo y la simulación de la distribución de la densidad de corriente y la consiguiente distribución del espesor del metal de cobre. El análisis inicial de la plateabilidad facilita el diseño de un plan de mitigación adecuado y la validación de una estrategia de proceso mejorada.

Reciclaje de aguas residuales Alex Stepinski, siempre un presentador inspirador en las conferencias EIPC, el pionero e innovador de la automatización de fábricas, una de cuyas muchas áreas de especialización es el reciclaje de aguas residuales, brindó una guía para convertir las instalaciones europeas de fabricación de PCB existentes al procesamiento ecológico 100 % sin descarga de líquidos. Los recientes avances en el diseño de sistemas de reciclaje a partir de proyectos nuevos a mayor escala en los EE. UU. han creado nuevas oportunidades para la mejora económica de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales europeas, y Stepinski está dispuesto a ofrecer asistencia sin fines de lucro con el objetivo de conseguir deshacerse de los residuos.

Describió el sistema general, habiendo demostrado ya en la práctica que sólo se necesitan entre 0,2 y 1,0 metros cúbicos de agua por día para producir hasta cientos de paneles por hora de PCB.

Se utiliza un proceso de oxidación avanzado para eliminar la materia orgánica y romper los quelatos, luego los sedimentadores y filtros eliminan los hidróxidos metálicos y otros sólidos suspendidos. Un sistema de membrana recupera el 99% del líquido como agua desionizada ultrapura y el 1% restante se recupera mediante destilación al vacío, lo que deja un lodo sólido. Un sistema de deshidratación recupera metales disueltos y se puede dividir en unidades más pequeñas para recuperar también metales individuales para un mayor valor de reventa.

Stepinski explicó en detalle cada etapa del proceso: La última tecnología avanzada de proceso de oxidación puede eliminar todos los residuos orgánicos de las operaciones de PCB a un costo promedio por metro cúbico de 50 centavos a 1 dólar cuando se opera con una producción de circuito cerrado completo. Los compuestos orgánicos se descomponen en CO2, que también puede recuperarse si se desea. La última tecnología utiliza electrólisis de peróxido de hidrógeno más UV, sin necesidad de productos químicos. El sistema de remoción de sólidos totales en suspensión consiste en un proceso tradicional de clarificador y filtro de arena. El sistema de membrana utiliza ósmosis inversa de múltiples pasos junto con electrodesionización, un proceso continuo sin químicos y electrodiálisis. La destilación al vacío es el paso clave que cierra el círculo. Un recipiente sellado contiene un sinfín que convierte el concentrado final en un lodo similar al concreto bajo vacío a alta temperatura, mientras que el destilado se recupera nuevamente al proceso de oxidación avanzado y se reprocesa como agua de enjuague sucia normal. La deshidratación de lodos se puede automatizar con centrífugas.

Informó que los sistemas se han implementado en cuatro nuevas fábricas en los EE. UU. durante los últimos cinco años y han pasado las auditorías de la EPA de los EE. UU. En mayo de 2023 están en marcha los primeros proyectos en Europa y Asia. Estimó que el CAPEX total del sistema y los 10 años de mantenimiento se cubrirán con entre tres y 10 años de ahorro en OPEX sin financiación de la UE.

Embalaje avanzado“Sistemas automatizados avanzados para requisitos de espacio y líneas finas en HDI y sustratos de paquetes” fue el título de la presentación conjunta de Andreas Schatz y Dirk Ruess, gerentes globales de productos para equipos de MKS-Atotech.

Su ilustración de las tendencias del mercado indica que la participación de sustratos de embalaje en el mercado de PCB seguirá creciendo. Ruess analizó las tendencias tecnológicas en interconexión de alta densidad y PCB similares a sustratos, a medida que las líneas y los espacios tienden al nivel de 15 micrones desde mSAP hasta amSAP y la traza integrada de amSAP, y describió la cartera de equipos MKS-Atotech, clasificados por tecnología de producción. Enumeró los beneficios generales de los sistemas de transporte continuo, particularmente en lo que respecta a la coherencia y la mejora de la uniformidad.

Schatz comentó en detalle sobre los equipos horizontales para HDI e IC avanzados, que ofrecen transporte confiable de paneles delgados, rendimiento de fluidos uniforme, estable y efectivo, monitoreo y control químico y evitación de partículas. La huella reducida minimiza el consumo de recursos y el uso inteligente de los datos de proceso y producción permitió una producción inteligente.

Ruess analizó el sistema vertical alternativo con transporte continuo para el procesamiento de cobre electrolítico, que considera la mejor opción para la producción avanzada de sustratos HDI e IC. Con un alto nivel de automatización, el sistema ofrece una excelente capacidad para paneles delgados con alto poder de lanzamiento, distribución superior y buen llenado de orificios pasantes.

La capacidad de Atotech para suministrar un paquete completo de equipos y productos químicos facilitó la optimización del proceso para tecnologías avanzadas de sustratos HDI e IC y las nuevas soluciones digitales industriales en su Digital Factory Suite brindan mayor eficiencia operativa, reducción del tiempo de inactividad no planificado, mayor calidad, reducción de desechos y consumo de energía optimizado.