LA PRIMA RIVISTA ITALIANA SUI CIRCUITI STAMPATImultimedia.b2b24.it/Flipit/tec_pcb_1102081038/megazine/... · 2011. 2. 8. · LA PRIMA RIVISTA ITALIANA SUI CIRCUITI STAMPATI FEBBRAIO

LA PRIMA RIVISTA ITALIANA SUI CIRCUITI STAMPATI

FEBBRAIO 2011

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SERIE MK > Temperature da -40°C a +180°C> Ideale per essicazione e refrigerazione > Volumi interni: 53Lt; 115Lt; 240Lt; 720Lt> Unità di raffreddamento con potente compressore a controllo elettronico> Velocità di riscaldamento /raffreddamento secondo le norme IEC 60068-3-5 fino a 5,2 K/min.> Dispositivo interno anticondensa > Pannello d controllo con ampio display grafico LCD a colori > Tecnologia con camera di preriscaldamento APT.line™ a controllo elettronico con convezione forzata

SERIE MKF > Ideali per simulazioni climatiche intensive di precisione> Temperature da -40°C a +180°C > Range di umidità da 10%RH a 98%RH > Velocità di riscaldamento /raffreddamento secondo le norme IEC 60068-3-5 fino a 5,5 K/min.> Volumi interni:240Lt; 720Lt> Con controllo umidità > Tecnologia con camera di preriscaldamento APT.line™ a controllo elettronico con convezione forzata

SERIE MKT> Temperature da -70°C a +180°C> Ideale per test a bassissime temperature> Volumi interni: 115Lt; 240Lt > Circolo uniforme d’aria anche a pieno carico > Tecnologia con camera di preriscaldamento APT.line™ a controllo elettronico con convezione forzata

SERIE FED > Temperature da + 5°C a + 300°C> Stufe di essicazione a convenzione forzata per il backing> Volumi interni: 53Lt; 115Lt; 240Lt; 720Lt> Tecnologia con camera di preriscaldamento APT.line™ a controllo elettronico con convezione forzata

SERIE MK >> T>> Ideal>> V>> Unità di r>> V

l>> Dispositiv>> P>> T

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SERIE MKF >> Ideali per simulazioni climatiche int>> T>> Range di umidità da 10%RH a 98%RH >> V

l>> V>> Con c>> T

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SERIE MKT>> Temperature da -70°C

a +180°C>> Ideal

temperature>> Volumi interni: 115Lt; 240Lt >> Cir

anche a pieno c>> Tecnologia con camera

di prAPTelettronico con convezione forzata

SERIE MKT>>

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olumi interni: 115Lt; 240Lt

ettronico con convezione

SERIE FED >> Temperature da

+ 5°C a + 300°C>> Stuf

convenzione forzata per il backing

>> Volumi interni: 53Lt; 115Lt; 240Lt; 720Lt

>> Tecnologia con camera di preriscaldamento APT.line™ a controllo elettronico con convezione forzata

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Ci inoltreremo lungo il percorso delle diverse tecnologie di saldatura, confronteremo i risultati, cercheremo di chiarire quando e perché utilizzare la tecnologia in fase vapore e con quali vantaggi. Eseguiremo prove pratiche e le analizzeremo insieme. Come sempre, sarà un evento fi nalizzato a trasferire know-how tecnologico e, come di consueto, i protagonisti sarete voi. Chiedete il programma dettagliato della giornata e confermate la vs. partecipazione al sito www.cabiotec.it

5PCB febbraio 2011

Finalmente, dopo anni di una grafica multicolore e caratteristica (nel bene e nel male), abbiamo deciso anche noi di darci una rinfrescata. Non si tratta di nulla di sostanziale, sia ben chiaro. Una lieve modifica strutturale imposta dalle recenti direttive aziendali e qualche modifica interna a colori e impaginazione caratterizzano questa prima fase di una rivisitazione grafica del prodotto che potrà continuare anche nel futuro.Come si è detto, le dimensioni sono cambiate: PCB sarà d’ora in poi leggermente più piccolo, ma il tanto spazio inutilizzato che ha sempre caratterizzato il nostro giornale ha ovviato a una possibile riduzione del testo contenuto. Ciò per far capire che gli articoli presenti avranno sempre gli stessi ingombri editoriali di prima e che, dunque, non ci saranno cambiamenti nella quantità di materiale proposto ai nostri lettori.Spariscono le bande multicolore che sì aiutavano a rintracciare le sezioni della rivista, ma che toglievano un po’ di quella serietà che da tempo ormai caratterizza il nostro giornale. Tutte le sezioni saranno cromaticamente simili; solo lo Speciale del mese sarà evidenziato da un colore brillante e da una banda riconoscibile dal taglio.

Il carattere tipografico del testo è variato anch’esso, con una scelta verso un elemento graziato e meno allungato. Non cambiano invece di molto i titoli e i catenacci. A livello di gabbia sparisce la banda spessa che ha sempre un po’ compresso i nostri editoriali e compare invece una piccola freccia a indicare la sezione e l ’argomento trattato dall ’articolo in testa allo stesso.Poche, ma sostanziali modifiche, dunque, che permettono però alla nostra rivista di aprire una stagione di novità. Presto metteremo a disposizione dei lettori una versione della rivista sfogliabile direttamente da computer o da tablet.Fra qualche mese daremo il via alla pubblicazione d’una serie di prodotti editoriali che affiancheranno la nostra rivista, fra i quali una guida al visitatore che agevolerà i nostri lettori nelle loro passeggiate fra gli stand di Productronica 2011. Non vogliamo svelare ancora nessuno dei particolari di questi progetti, dei quali tuttavia i nostri lettori saranno informati con la massima tempestività quanto prima possibile.

▶ EditorialE

Aria di novità in casa PCB

6 PCB febbraio 2011

agendaEventi/Piano Editoriale _______________10a cura della Redazione

ultimissimeC.S. e dintorni _______________________12a cura di Riccardo Busetto

attualitàStabilizzazione ad alto livello ___________20di Bruno Piovesan

speciale Il test funzionale

Le diverse direttrici del test funzionale ____26di Piero Bianchi

Test a sonde mobili ___________________30di Claudio Musazzi

Test di screening ambientale ____________36di Davide Oltolina

Temperatura e umidità come strumenti di test ______________________________40di Alessandro Elli

Test in-circuit e funzionale: no alle ridondanze ____________________46di Daniela Malvicino e Alessandro Ressico

Fondata nel 1969 a Concorezzo (MB), OMR Italia S.p.A. è oggi tra i maggiori produttori europei di circuiti stampati. Elevata capacità produttiva, processi altamente qualificati, un sistema qualità certificato ISO TS 16949 abbinati a un’elevata flessibilità fanno di OMR un’azienda in grado di soddisfare ogni esigenza del mercato. OMR si pone quindi come supply partner europeo estremamente affidabile e flessibile, permettendo ai propri clienti di ridurre il total cost of ownership e di velocizzare il time to market.

OMR Italia S.p.A.Via Brodolini 22/26I - 20049 Concorezzo (MB)Tel. +39 039 6113 1Fax +39 039 6113 [email protected]

▶ SOMMARIO - FebbraIo 2011

IN COPERTINA

7PCB febbraio 2011

speciale aziende

Una nuova strada nel test funzionale _____50di Riccardo Busetto

Il test come specializzazione ____________52di Dario Gozzi

tecnologieApplicazioni di photoresist con tecnologia “Nozzle-less” ________________________54di Stuart Erickson

progettazioneUniversal PCB Design Grid System _____58di Tom Hausherr

produzioneIl lavaggio a microonde dei pcb _________66di Gabriele Marzocchi

test & qualityAOI tridimensionale __________________70di Dario Gozzi

aziende e prodottiMacchina per assemblaggio SMD veloce e flessibile _____________________74di Michele Mattei

La migliore efficienza al migliore prezzo __78a cura di Riccardo Busetto

fabbricantiProduttori di circuiti stampati in base al logo di fabbricazione ________________79a cura della Redazione

Anno 25 - Numero 2 - Febbraio 2011www.elettronicanews.it

ProPrietario ed editore: Il Sole 24 ORE S.p.A.Sede legale: Via Monte Rosa, 91 - 20149 Milano

PreSidente: Giancarlo CeruttiamminiStratore delegato: Donatella Treu

StamPa: Faenza Industrie Grafiche S.r.l. - Faenza (RA)Ufficio abbonamenti: www.shopping24.it

[email protected] Tel. 02 3022.6520 - Fax 02 3022.6521

Prezzo di una copia 5 euro (arretrati 7 euro). Prezzo di un abbonamento Italia 42 euro, estero 84 euro.

Conto corrente postale n. 28308203 intestato a: Il Sole 24 ORE S.p.A. L’abbonamento avrà inizio dal primo numero raggiungibile.

registrazione tribunale di milano n. 148 del 19/3/1994 roc n. 6553 del 10 dicembre 2001

associato a:

direttore reSPonSabile: Pierantonio Palermaredazione: Riccardo Busetto (Responsabile di Redazione)

conSUlente tecnico: Dario Gozzi

collaboratori: Piero Bianchi, Alessandro Elli, Stuart Erickson, Tom Hausherr,

Daniela Malvicino, Gabriele Marzocchi, Michele Mattei, Claudio Musazzi, Davide Oltolina, Bruno Piovesan,

Alessandro Ressico

Progetto grafico e imPaginazione: Elena Fusari

Sede oPerativa: Via Carlo Pisacane, 1 - 20016 PERO (Milano) - Tel. 02 3022.1Ufficio traffico: Tel. 02 3022.6060

Informativa ex D. Lgs 196/3 (tutela della privacy).il Sole 24 ore S.p.a., titolare del trattamento, tratta, con modalità connesse ai fini, i Suoi dati perso-nali, liberamente conferiti al momento della sottoscrizione dell’abbonamento od acquisiti da elenchi contenenti dati personali relativi allo svolgimento di attività economiche ed equiparate per i quali si applica l’art. 24, comma 1, lett. d del d.lgs n. 196/03, per inviarle la rivista in abbonamento od in omaggio.Potrà esercitare i diritti dell’art. 7 del d.lgs n. 196/03 (accesso, cancellazione, correzione, ecc.) rivol-gendosi al responsabile del trattamento, che è il direttore generale dell’area Professionale, presso il Sole 24 ore S.p.a., l’Ufficio diffusione c/o la sede di via carlo Pisacane, 1 - 20016 Pero (milano). gli articoli e le fotografie, anche se non pubblicati, non si restituiscono. tutti i diritti sono riservati; nes-suna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta, memorizzata o trasmessa in nessun modo o forma, sia essa elettronica, elettrostatica, fotocopia ciclostile, senza il permesso scritto dall’editore.l’elenco completo ed aggiornato di tutti i responsabili del trattamento è disponibile presso l’Ufficio Privacy, via monte rosa 91, 20149 milano. i Suoi dati potranno essere trattati da incaricati preposti agli ordini, al marketing, al servizio clienti e all’amministrazione e potranno essere comunicati alle so-cietà di gruppo 24 ore per il perseguimento delle medesime finalità della raccolta, a società esterne per la spedizione della rivista e per l’invio di nostro materiale promozionale.

Annuncio ai sensi dell’art 2 comma 2 del “Codice di deontologia relativo al trattamento dei dati personali nell’esercizio della attività giornalistica”. la società il Sole 24 ore S.p.a., editore della rivista Pcb magazine rende noto al pubblico che esi-stono banche dati ad uso redazionale nelle quali sono raccolti dati personali. il luogo dove è possibile esercitare i diritti previsti dal d.lg 196/3 è l’ufficio del responsabile del trattamento dei dati personali, presso il coordinamento delle segreterie redazionali (fax 02 3022.60951).

direttore editoriale bUSineSS media: Mattia Losi

8 PCB febbraio 2011

▶ Si parla di - Le aziende citate

azienda pag. azienda pag. inserzionisti pag.

a

aPeX tOOL ....................................... 45

aReL .................................................. 79

B

BaSeLectROn ................................. 79

C

caBiOtec ............................................ 4

cOROna ........................................... 79

d

dOW eLectROnic MateRiaLS ........ 29

F

FieRa SMt eXHiBitiOn 2011 ........... 43

i

inVentec .................................. iii cOP.

itecO tRadinG ................................ 47

i-tROniK ......................... ii cOP. -19-23

l

LiFe PROJect ...................... iV cOP. - 9

LiFeteK .........................................13-15

O

O&B ................................................... 80

OMR itaLia ................................ i cOP.

OSai .................................................. 61

p

PacKtROnic ..................................... 25

PHOeniX .......................................... 80

PROdeLec ......................................... 11

PROdUctiOn eXPO 2011 ................. 71

r

RaMidia P.c.B. ................................ 80

RS cOMPOnentS ............................. 29

S

SPea .................................................... 3

SteaLtecH ........................................ 17

SteLViO KOnteKt ............................ 57

T

tecHBOaRd .................................... 81

tecnO 77 .....................................55-81

tecnOMaSteR ............................35-81

tecnOMetaL ................................... 82

a Acculogic __________________30

Alldata _________________30, 35

Alpha Metal ________________69

ANSI _____________________60

Aurel ______________________18

B Biemme ___________________38

BSI _______________________19

C Cencorp ________________ 50-51

Christofer __________________18

d Destatis_________________ 21-22

E Espec __________________ 42-44

EIA____________________59, 62

EIAJ ______________________60

Eldig Testing _______________16

Essemtec________________ 74-76

G GfK ______________________22

i IEC ______________________59

Ifo Konjunkturtest ___________22

Il Pischiello ________________19

IPC ____________________ 58-60

i-tronik _________________74, 76

J JEDEC _________________59, 62

JEITA _____________________60

K Koki ______________________18

kolb Cleaning Technology _____78

l Leksol _____________________69

Life Project ________ 50-51, 56, 70

M Mentor Graphics ____________58

N NIST _____________________59

Nokia _____________________50

NSN (Nokia Siemens Network) ____________ 66, 68-69

p PMJ automec _______________50

Prodelec ___________________14

r Rogers ____________________66

RS Components _____________12

S Saki ____________________70, 72

Seica ___________________ 52-53

Seneco ____________________42

Shenmao___________________69

SPEA __________________ 46-49

T Team Nazionale ESD ________19

U Ultrasonic Systems, Inc. ____54, 56

V Vigon _____________________69

Vitronics Soltec _____________14

Z ZEW __________________ 21-22

Zvei ___________________20, 22

10 PCB febbraio 2011

Data e luogo Evento Segreteria

31 gennaio - 3 febbraioSanta Clara, CAUSA

DesignCon 2011 Tel. +1 415 [email protected]

3-4 febbraioColoniaGermania

EIPC Winter conference Impact on PCB Material, Process and Equipment Innovation

Ms. S. Derhaag, Event Manager,Bourgognestraat 16, NL-6221 BX MaastrichtNederlandwww.eipc.orgTel. +31 43 [email protected]

7-10 febbraioPhoenix, AZUSA

Flexible Electronics and Displays Conference

408 [email protected]

20-24 febbraioSan Francisco, CAUSA

IEEE International Solid-State Circuits Conference

YesEvents /ISSCCP.O. Box 32862Tel. +1 800 93.78.728Baltimore, Maryland 21282 - [email protected]

22-24 febbraioBudapestUngheria

Electronics Assembly Quality & Reliability Conference

IPC - Association Connecting Electronics Industries3000 Lakeside Drive, 309 S, Bannockburn, IL 60015 - USATel. +1 847 61.57.10.0Fax +1 847 61.57.10.5

▶ AGENDA - FIERE E CONVEGNI

GennaioMacchine e sistemi coinvolti nella produzione di circuiti stampati

FebbraioIl test funzionale

MarzoRegolamentazione e riciclaggio dei materiali elettronici

AprileCome è cambiata la distribuzione

MaggioForni e profili termici

GiugnoTecnologie di packaging

Luglio - AgostoIl punto sulle certificazioni, i centri SIT, le normative

SettembreEMS, CEM e mondo dei terzisti

OttobreSaldatura selettiva

NovembrePanoramica P&P

DicembreAOI, ispezione 3D dei depositi serigrafici, raggi X

JanuaryMachines and Systems for PCB Production

FebruaryFunctional Testing

MarchElectronics Materials Rules and Recycling

AprilA World in Changing: the Distribution

MayOvens and Thermal Profiles

JunePackaging Technologies

July - AugustCertifications, Calibration and Certification Centers, Regulations

SeptemberThe World of EMS and CEM

OctoberSelective Soldering

NovemberPick & Place Survey

DicemberAOI, 3D Printing Inspection, X-Ray

Piano editoriale 2011 Editorial calendar 2011


▶ Ultimissime - C.S. e dintorni

S fruttando lo splendido e inossidabile

fascino della capitale francese, RS Components ha recentemente sottolineato i propri risultati commerciali fatti segnare nei primi sei mesi dell’anno fiscale 2011 e le strategie che caratterizzeranno il

Dall’alto dell’europaGeneral Manager EMEA Electrocomponents di RS, come c’era da aspettarsi, sono importanti: una crescita del 24% a livello globale delle vendite (23% per l’Europa), con un raddoppiamento del profitto lordo complessivo (50,5 m di sterline, corrispondente al 104%) rappresentano traguardi di tutto rispetto per un’azienda che serve più di 500.000 clienti a livello europeo, che dispone di 7 centri di distribuzione continentale e che, per quello che riguarda i servizi online, mette a disposizione della clientela ben 26 siti in altrettante lingue diverse.Elemento di forte importanza per i risultati citati è stato proprio l’atteggiamento di regionalizzazione che ha caratterizzato le strategie organizzative di RS Components: a partire dal maggio 2010, infatti, tutte le realtà europee sono state inglobate in un’unica struttura che garantisce un rafforzamento importante dell’offerta e permette ai clienti di potersi avvalere di un aumento importante della gamma di prodotti disponibili. RS, si sa, è un distributore multicanale, che si avvale di un sistema basato su centri di servizio per la clientela, su una forza vendita direttamente legata al territorio, facendo leva

sul sistema tradizionale a catalogo, ma anche e soprattutto sui siti web multilingua che – dallo scorso anno – vengono usati complessivamente per ormai più del 50% delle transazioni di vendita. Così come dichiarato da Louis Wahl presentando i dati appena citati: “l’eCommerce rappresenta per il gruppo una strategia centrale per il prossimo futuro. Pertanto si tenterà di incrementare quanto più possibile l’esperienza e l’abitudine dei clienti a effettuare ordini direttamente in linea usando il marketing relativo all’eCommerce come uno strumento efficace di persuasione della clientela”.Rimanendo al discorso online non si può dimenticare quanto citato a Parigi circa i risultati ottenuti con le risorse messe a disposizione da RS: DesignSpark, in particolare, comunità d’ingegneria elettronica cresciuta esponenzialmente negli ultimi mesi, che

ha raggiunto ormai i 23.000 iscritti supportata da strumenti potenti e versatili come DesignSpark PCB (utilizzato oggi da più di 19.000 progettisti di c.s.), dal Component Chooser e da una libreria CAD 3D, prodotti questi che semplificano grandemente il lavoro dei progettisti.Non sono mancate naturalmente le presenze italiane: Massimiliano Rottoli, che ha parlato dell’importante problema della Maintenance e, naturalmente, Ermanno Maffé, attualmente Head of Marketing Europe, che - con l’esperienza che da anni lo contraddistingue in ambito RS - ha approfondito la tematica del marketing in Europa, gettando uno sguardo sulle strategie aziendali, soprattutto ora che sono state create basi importanti in Paesi come la Polonia, l’Ungheria e la Repubblica ceca.

RS Componentsrswww.it

prossimo futuro. Il 12 gennaio si è svolto infatti a Parigi, presso le suggestive sale della Tour Eiffel, un incontro internazionale con i rappresentanti della stampa sud-europea. Numerosi sono stati i temi trattati: dai dati di mercato relativi all’ultimo esercizio alle nuove penetrazioni del gruppo inglese sui mercati dell’Europa orientale, dalle strategie di regionalizzazione ai risultati dell’on-line.I dati presentati da Klaus Göldenbot, Regional


EIPC Winter Conference 2011

I l soggetto della prossima conferenza stagionale dell’Eipc, che si terrà a Colonia i prossimi 3-4

febbraio sarà su un tema di forte rilevanza: l’impatto dell’innovazione sui materiali dei PCB, sui processi produttivi e sui macchinari. Scopo della conferenza è – come ormai di tradizione – quello di fornire una piattaforma per oratori e delegati per lo scambio informazioni sulle condizioni di mercato e sull’innovazione nel settore dei pcb. Delegati e visitatori da tutta

Europa parteciperanno a questo evento, off rendo ai presenti l’opportunità di raggiungere un pubblico mirato di decision makers e dirigenti industriali del settore. La Winter Conference di EIPC avrà luogo nelle sale dell’Hotel Mondial am Dom, Kurt-Hackenberg-Platz 1, 50667 Colonia, Germania, tel. +49 22.12.06.30

EIPCwww.eipc.org

Stop all’imbarcamento delle schede con Vitronics Soltec

V itronics Soltec off re da oggi un

sistema di compensazione dell’imbarcamento delle schede come opzione della saldatrice selettiva MySelective 6748.Questa opzione garantisce che tutti i punti da saldare su una scheda siano sempre alla medesima altezza rispetto all’onda, anche in caso di lieve curvatura della scheda. Vitronics Soltec ha condotto uno studio a dimostrazione del fatto che l’imbarcamento o la distorsione della forma planare, se non corretti durante la lavorazione, vanno a impattare sulla precisione dei risultati di saldatura e sulla ripetibilità del processo.Un accurato sensore laser senza contatto misura la distanza tra la scheda presente in macchina e l’onda selettiva, prima della fase di saldatura.Successivamente il laser

misura la distanza di vari punti di riferimento sul lato bottom del pcb, mentre la scheda è trattenuta da un gripper automatico.L’operatore sceglie un punto di riferimento vicino all’angolo della scheda e uno o più punti di misurazione al centro della scheda, in modo tale che il sensore possa auto-apprendere la forma della scheda e il grado di distorsione. Infi ne il sistema calcola l’off set sull’asse Z per ciascun punto da saldare, in modo

da garantire un processo di qualità. La saldatrice selettiva MySelective 6748 di Vitronics Soltec stabilisce un nuovo standard nella combinazione tra fl essibilità e velocità. Il sistema modulare di set-up permette upgrade semplici e veloci e gli accessori possono essere facilmente aggiunti ed intercambiati in plug and play.MySelective è confi gurabile con una o più stazioni di saldatura: SelectWave e/o MultiWave.

La combinazione di MultiWave, per ridurre i tempi ciclo, e SelectWave, per la massima accuratezza e fl essibilità di saldatura, fa di MySelective la saldatrice ideale per qualunque mix produttivo. L’onda selettiva può saldare per contatto o per strisciata in movimento. La saldatrice può essere equipaggiata con un singolo nozzle ricoperto da un fl usso costante di azoto, che assicura una saldatura stabile e pulita, minimizzando gli interventi di manutenzione.Un sistema brevettato per migliorare il trasferimento del calore durante la saldatura consente una distanza minima tra il componente che deve essere saldato e quello a esso adiacente.

Prodelecwww.prodelecgroup.comVitronics Soltecwww.vitronics-soltec.com


Basso costo per alta efficienza

E ldig Testing, azienda specializzata nel

settore della progettazione e della realizzazione di attrezzature per collaudo di schede elettroniche nel mondo ATE (Automatic Test Equipment), ha realizzato un sistema elettronico di collaudo funzionale a basso costo, destinato agli impieghi più disparati, del tutto allineato a macchine di costo decisamente più elevato: AFT. AFT, nelle sue varie declinazioni digitali e analogiche (05, 07, 09, 10),

forme d’onda e misurare moltissimi parametri, quali tensione, corrente, frequenza, resistenza, capacità, impedenza, ecc. I programmi di test sono scritti in forma tabellare guidata.Queste macchine sono facilmente adattabili alle specifiche esigenze del cliente e richiedono pochissimo tempo per apprenderne il funzionamento e la programmazione: anche le aziende che non hanno a disposizione tecnici specializzati possono,

infatti, essere in grado di collaudare i loro prodotti grazie a queste macchine in ore di istruzione.AFT, inoltre, si può integrare a Eldig Vision EV, sistema di collaudo sempre a marchio Eldig Testing, che utilizza una o più telecamere collegate ad un PC. EV è studiata per rispondere a due principali esigenze: verificare la presenza e la corrispondenza dei componenti montati su schede elettroniche e

Sisitema di test Eldig per videotelefoni

permettere l’integrazione di tale collaudo con test funzionali. Le programmazioni di EV sono molteplici: è possibile, infatti, predisporre l’esposizione e gli altri parametri della telecamera, acquisire in maniera guidata immagini campione, colori, ecc., definire ad alto livello e in modo semplice e guidato i test da effettuare, sia con lettura diretta (Bar Code, caratteri OCR, lettura display LCD) sia per confronto con campioni; infine, utilizzando l’apparecchiatura Eldig AFT, si può programmare ad alto livello, ma sempre in modo semplice e guidato, gli stimoli hardware necessari per attuare, sulla scheda da testare, le condizioni di test volute (accensione LED, presentazione numeri e icone su display, ecc).

Eldig Testingwww.eldigtesting.it

è un sistema molto versatile e modulare per il collaudo funzionale di qualsiasi tipo di apparecchiatura. AFT è in grado, attraverso carichi e stimoli in alta e bassa tensione, di simulare l’utilizzo finale di un dispositivo per verificarne il corretto funzionamento, generare e acquisire


XCEL per eccellere

Aurel Automation presenta la nuova XCEL, una work cell fl essibile per varie applicazioni

in microelettronica: ispezione, link jet, marking, fast prototyping, assemblaggi di componenti elettronici e meccanici, misurazioni 2D e 3D, coating e dispensazione di resine, colle, paste ecc.La XCEL trova impiego in SMT, Th ick Film, LTCC, display, celle solari, sensori, ma anche su substrati rigidi e fl essibili come pcb, vetro, ceramica o polyestere.Il particolare software PPI controlla difetti come le dimensioni delle piste e piazzole serigrafate, la qualità e la continuità delle stesse, la distanza tra linee, la posizione e le tolleranze dei diversi layers nel confronto con modelli. L’illuminazione fl ash a LED bianchi è molto effi ciente, come pure le telecamere CCD a colori ad alta risoluzione per ispezioni e allineamento automatico. XCEL è disponibile a 2-5 assi, con motori lineari ad alta velocità e risoluzione, così come nelle versioni Stand-Alone, In-Line e Roll-to-Roll

Aurelwww.aurelautomation.com

Basso costo, alta tenacità

L e americane Christopher e Koki

hanno recententemente dichiarato di avere brevettato una nuova pasta saldante ad alta affi dabilità, basso contenuto di argento e, naturalmente, lead-free.

di risparmiare sui costi produttivi, ma anche di stabilizzare i prezzi di pianifi cazione, costruzione e vendita di assemblati fi niti.La nuova lega è approvata e raccomandata dalla Japanese Electronics and

La S01X7C48-M500 - questo è il nome commerciale del prodotto - è stata sviluppata da Koki con l’obiettivo di produrre una pasta saldante di basso costo, proprio a causa del recente aumento indiscriminato del prezzo dell’argento.La nuova lega (Sn0.1Ag0.7Cu0.03Co+X ALLOY) off re una grande capacità saldante entro gli standard industriali delle leghe SAC305. La pasta off re inoltre interessanti capacità per quello che riguarda l’head-in-pillow e naturalmente è priva di alogenuri. Abbassando il contenuto di argento, questa nuova lega permette non solo

Information Technology Industries Association ( JEITA), che la sta promuovendo a nuovo standard nell’ambito della produzione di massa di prodotti per uso consumer.Le capacità dimostrate a seguito dei test di questa nuova lega sono state raggiunte aggiungendo una percentuale dello 0,03 di cobalto nella composizione. Per le sue caratteristiche la pasta saldante S01X7C48-M500 garantisce una maggiore capacità di resistenza e forza rispetto alla lega tradizionale in base Sn-3Ag-0.5Cu.

Christoferwww.christopherweb.com

protezione in ambienti a rischio esplosione e – attraverso la partecipazione di Paul Holdstock, segretario del BSI “British Standard Institute” TC 101 – si potrà focalizzare

XIII Edizione del Convegno Nazionale ESD

Dopo l’appuntamento

del 2010 che ha avuto come sede il Centro di Ricerca Il Pischiello di Passignano sul Trasimeno, il Team nazionale ESD organizzerà il prossimo Convegno ESD a Marostica: la manifestazione è prevista il giorno 26 maggio 2011.Anche questa edizione del Convegno, oltre a porsi come obiettivo la divulgazione della cultura ESD, vuole stimolare e sensibilizzare i diversi settori e le aziende coinvolte nella gestione di eventi elettrostatici.Verranno focalizzati i criteri inerenti la protezione passiva ed attiva e si indirizzerà l’attenzione verso tutti gli elementi tecnici ed amministrativi di un “programma ESD” attraverso esperienze dirette di utilizzatori che operano nel settore del bianco; nel campo della produzione di elettrodomestici infatti, anche per un massiccio impiego di LED, il tema prevenzione da ESD è diventata una questione di primaria importanza.Sarà possibile approfondire i requisiti ESD relativi alla

saranno impegnati a focalizzare con i partecipanti gli aspetti più interessanti emersi durante il convegno e a soddisfare eventuali quesiti sul tema.

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l’orientamento della normativa ESD e lo stato dell’arte dei metodi prova realizzati dai working group IEC.In occasione del convegno si potrà inoltre analizzare l’evoluzione dei sistemi di protezione ESD anche in considerazione dell’impatto ambientale, focalizzando le regole e i punti fondamentali da ottemperare garantendo l’ecosostenibilità e la sicurezza negli ambienti di lavoro. Sarà inoltre approfondito il punto di vista della situazione del ROI “Return of Investments” nel settore ESD in base all’attuale sviluppo tecnologico.Come ormai sperimentato nelle precedenti edizioni, a conclusione di giornata è prevista la consueta “tavola rotonda”, che vedrà la partecipazione di tutti i relatori, che


Stabilizzazione ad alto livello

di Bruno Piovesan

Dopo una ripresa fulminante, avvenuta nei primi sette

mesi dell’anno, ad agosto il settore dei pcb in Germania

segnala che gli affari si stanno stabilizzando e che,

quindi, nei mesi seguenti la crescita sarà più moderata

▶ AttuAlità - Mercato euroPeo

I fatti parlano chiaro: visto che nei primi otto mesi del 2010 il fat-turato dell’industria dei PCB in

Germania ha superato del 34% il cor-rispondente dato del 2009 (lo scorso anno il fatturato complessivo è stato di 676 mln. di €), e considerato che nello stesso periodo gli ordini sono

risultati più che doppi rispetto allo stesso periodo del 2009, si può preve-dere che il turn over per l’intero 2010 si aggirerà su un valore prossimo a quello del 2008 (970 mln. di €).

Il fatturato di agosto è stato pres-soché uguale a quello di ciascuno dei due mesi precedenti; e ciò nonostante

che, in media, in questo mese esso sia inferiore di ca. il 7,5% rispetto al cor-rispondente valore medio di luglio (l’associazione della ZVEI PCB and Electronic Systems non pubblica mai i fatturati mensili). Rapportato al turn over dell’agosto 2009 esso evidenzia un aumento del 40%.

Ma non tutti i parametri attuali mostrano un andamento positivo. Ad agosto, infatti, gli ordini sono stati pari alla metà di quelli di luglio, anche se, confrontati con quelli dell’agosto 2009, essi denotano un incremento del 27%. Va però qui tenuto conto che gli ordinativi di luglio equival-gono ad un massimo assoluto (quindi mai registrato prima) e che i clienti del settore hanno ormai provveduto al rinnovo delle scorte di magazzino il quale aveva grandemente contribuito ad originare la forte ripresa dei mesi precedenti.

La conseguenza di questa forte riduzione degli ordini è evidenziata dal rapporto book-to-bill che - dopo essere stato mai inferiore all’unità per ben 13 mesi consecutivi - ha ora assunto il valore di 0,96 (Fig. 1). Esso supporta l’ipotesi che la fase di forte espansione su base annua sia termi-nata e che la crescita nei restanti mesi dell’anno sarà quindi più moderata.

Ciò nondimeno il numero di dipen-denti di questo ramo industriale è aumentato del 10% rispetto all’agosto 2009. Questo si spiega considerando che nell’anno della crisi molte aziende avevano sensibilmente ridotto il per-sonale (e che alcune sono fallite), ma anche tenendo conto che nel 2010 la

21PCB febbraio 2011

produzione è risultata in forte ripresa.Che la flessione di agosto non sia

il preludio ad una nuova recessione, bensì solo una normale stabilizza-zione del settore (dopo una ripresa a ritmo vertiginoso), questo lo si può anche dedurre dall’andamento degli affari dell’intera industria elettrica e da quello dell’economia tedesca che sono entrambi complessivamente positivi.

Il PIL tedesco continua a crescere

Per il terzo trimestre 2010 Destatis (l’Istituto federale tedesco di stati-stica) ha rilevato un incremento del pil tedesco dello 0,7% congiunturale e del 3,9% rispetto al corrispondente trime-stre del 2009, dopo aver rivisto al rialzo i risultati del primo e del secondo tri-mestre dell’anno (ora +0,6% e, rispet-tivamente, +2,3% su base trime-strale). In Eurolandia il corrispondente incremento è stato dello 0,4%. Una prima conseguenza di ciò è che ora il Zentrum für Europäische Wirtschaftsfor-schung (ZEW) – Centro di ricerche economiche europee – di Mannheim, il Consiglio (tedesco) degli esperti eco-nomici (Sachverständigenrat) ed anche la Commissione Europea prevedono per l’intero 2010 un aumento tenden-ziale del pil del 3,7%.

Per meglio valutare l’impatto di que-sti dati e le citate previsioni basta tener presente che a giugno solo pochi otti-misti prevedevano una crescita annuale del pil attorno al 2%.

Grazie a tale risultato (una crescita annuale del pil comunque superiore al 3,5%), che si può ormai ritenere cosa certa, la Germania conferma non solo di essere la prima economia dell’Ue, bensì anche la sua locomotiva eco-nomica (Fig. 2). E, sebbene alcuni dati di settembre siano stati una sor-presa negativa anche per gli esperti (–0,8% per la produzione e –4,0% per

gli ordini, entrambi su base mensile), consola il volume esportato che regi-stra un +22,5% tendenziale.

Al fine di prevedere l’andamento economico nel quarto trimestre biso-gna tuttavia anche tener conto degli indici Ifo (Fig. 3) che, in novembre, sono risultati tutti e tre in aumento – quindi anche quello delle aspetta-

tive delle aziende per i sei mesi suc-cessivi che è passato da 105,2 (otto-bre) a 106,3 punti in novembre. Una crescita mensile perfino maggiore hanno messo a segno sia l’indice della situazione attuale (112,3) con +2,1 punti che quello complessivo “Clima Ifo” (109,3) con +1,6 punti. Ma que-sto non è tutto: anche l’indice ZEW

Fig. 1 - Dopo essere stato mai inferiore all’unità per 13 mesi consecutivi, ad agosto il rapporto book-to-bill è risultato pari a 0,96. Ciò suggerisce che la fase di forte crescita avutasi nei trimestri precedenti lascerà il passo ad una ripresa più moderata nei restanti mesi del 2010 (fonte: ZVEI)

Fig. 2 – L’istogramma rappresenta l’andamento, in termini reali, dell’intera economia tedesca negli ultimi centodieci anni: si vede che il suo volume si è più che decuplicato. Non sorprende, quindi, l’attuale vigore delle ripresa tedesca (fonti: Ocse e stima del DIW; l’immagine è di: picture-alliance/dpa-infografik/Globus-Grafik)


(basato sulle previsioni di ca. 300 ope-ratori di borsa professionisti), con +1,8 punti, a novembre ha fatto un note-vole balzo avanti, visto che in ottobre era pari a -7,2 punti. Se poi si con-sidera che anche il numero di disoc-cupati in novembre (2,931 mln.) si è ulteriormente ridotto di 15.000 per-sone rispetto ad ottobre, portando la

quota relativa al 7,0%, e dato inoltre che anche i fatturati degli esercenti al dettaglio risultano da maggio sempre superiori a quelli di 12 mesi prima, si può affermare che una variazione negativa del pil per Q4 (il quarto trimestre) si può senz’altro esclu-dere, mentre una crescita congiuntu-rale, attorno allo 0,4% – 0,8%, appare

assai verosimile. A supportare ulte-riormente questa ipotesi contribui-scono sia il Markit-Einkaufsmanage-rindex (indice Markit dei responsabili degli acquisti aziendali) che a novem-bre ha totalizzato 58,1 punti (+1,5 punti rispetto ad ottobre) sia l’indice GfK (Gesellschaft für Konsumforschung, Società ricerca sui consumi) che, sem-pre a novembre, con 5,1 punti si sta avvicinando al valore 5,5 che essa pre-vede per dicembre e che costituirebbe il valore massimo raggiunto dall’ot-tobre 2007. Esso indica che la dispo-nibilità dei consumatori tedeschi a spendere è sensibilmente aumentata.

La Gfk prevede pure che le spese per i regali natalizi faranno conflu-ire 14 mld. di € nelle casse dei nego-zianti, ovvero quasi 0,6 punti percen-tuali del pil.

Per il 2011 lo ZEW ed il Sachver-ständigenrat prevedono una crescita del pil pari al 2,2% – se i problemi connessi con gli stati Pigs della Ue (in particolare la Grecia e l’Irlanda, ma soprattutto la Spagna) non daranno origine ad una nuova crisi di notevole gravità. In questo caso (+2,2% per il pil) l’economia germanica raggiun-

Fig. 3 - Come si nota, tutti e tre gli indici Ifo, realtivi all’intera economia tedesca, sono cresciuti a novembre rispetto ad ottobre; in particolare l’indice composto “Clima Ifo nel mondo degli affari” ha raggiunto il valore massimo degli ultimi dodici anni. Ma anche le previsioni per i sei mesi successivi sono migliorate a novembre, e ciò fa ben sperare per l’andamento futuro dell’intera economia germanica (fonte: Ifo Konjunkturtest - www.ifo.de)

Fig. 4 - Sebbene anche ad ottobre vi siano parametri il cui andamento è senz’altro positivo, gli ordinativi ricevuti dall’industria elettrica rappresentano un segnale negativo, poiché la loro crescita annua si è ulteriormente indebolita sensibilmente (fonte: ZVEI e Destatis)

Lasciamo il segnoVia dell’Artigianato, 20 - 35010 Peraga di Vigonza (PD)Te l . + 3 9 0 4 9 8 9 5 2 3 - Fa x + 3 9 0 4 9 8 9 3 4 8 2 2w w w. i t ro n i k . i t - co m m e rc i a le @ i t ro n i k . i t

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gerebbe già nel 2011 il valore ante crisi del 2008. Le recenti previsioni dell’Ocse per il pil germanico sono ancora più ottimistiche (+3,6% per il 2010, +2,5% per il 2011 e +2,2% per il 2012); per il defi cit l’Organizzazione prevede il 4,0% del pil per il 2010, il 2,9% per l2011 ed il 2,1% per il 2012, confermando così, in linea di mas-sima, le relative aff ermazioni e previ-sioni del governo tedesco.

L’industria elettrica avanza, ma meno velocemente

A settembre il fatturato dell’indu-stria elettrica è stato di 15,3 mld. di € – un valore in linea con i risultati pre-cedenti la crisi e, quindi, un evidente motivo di soddisfazione. Nei primi

Ex portare necesse est!

Come abbiamo detto in un nostro precedente articolo, senza la sua esportazio-ne la Germania sarebbe un paese povero. Quanto il paese sia cosciente di ciò lo dimostra in particolare l’industria elettrica (il secondo maggior settore industriale del paese, preceduto solo dall’industria meccanica e dei macchinari) che, a set-tembre, ha messo a segno un risultato che sarebbe già stato eccezionale prima della crisi (13,1 mld. di € di prodotti esportati). L’incremento su base annua è del 26%, confermando così il ruolo di motore della ripresa che ha l’export dell’indu-stria elettrica germanica. L’ultima volta che venne esportato un volume tanto in-gente fu nell’autunno del ’07. Nei primi tre trimestri dell’anno il valore comples-sivo dell’export è stato di 103 mld. di € – con un aumento del 24% rispetto allo stesso periodo del 2009. Con ciò il drastico calo dell’esportazione, avvenuto nel 2009, risulta ormai recuperato per il 90%. Ma c’è di più, dato che il 94% delle aziende elettriche prevede che il proprio business con clienti esteri rimanga co-stante o addirittura cresca nell’ultimo trimestre del 2010.Il principale mercato per l’export tedesco è ancora quello europeo che assorbe oltre due terzi del volume complessivo esportato: le esportazioni in Europa, nei primi tre trimestri, sono aumentate del 22% su base annua. Gli incrementi mag-giori delle importazioni dalla Germania si riscontrano però nell’Asia sud-orientale e nell’America latina con una crescita del 40% e, rispettivamente, 46% nel detto periodo del 2010. L’esportazione tedesca in Cina (7,2 mld. di €) ha ormai quasi raggiunto quella negli USA (7,6 mld. di €).Questi risultati invidiabili sono stati raggiunti sebbene l’euro si sia rivalutato nei confronti delle valute dei dieci principali paesi clienti dell’industria elettrica tede-sca del 5% a partire dall’inizio dell’estate scorsa. (bp)

nove mesi dell’anno esso è stato pari a 121,9 mld. di €.

I segnali provenienti dal set-tore sono tuttavia contrastanti, giac-ché ad alcuni miglioramenti si con-trappongono evidenti peggiora-menti. Così, ad es., sia il grado di uti-lizzo degli impianti (che ad ottobre è stato dell’86,1% e quindi superiore alla media pluridecennale che è pari all’83%) sia il volume degli ordinativi ancora da espletare, misurati in mesi di produzione (2,8 ad ottobre, mentre a luglio erano 2,5 mesi), sono risultati in aumento.

Ma gli ordini (Fig. 4), che costi-tuiscono un parametro fondamen-tale, evidenziano a settembre un andamento negativo, visto che il loro aumento tendenziale (+11,4%)

risulta fortemente indebolito se con-frontato con quello dei primi nove mesi dell’anno (+24,6%). In partico-lare sono stati gli ordini dall’estero a ridursi sensibilmente registrando una crescita (moderata) del 6,7% su base annua (nei primi tre trime-stri del 2010 il loro incremento era stato del 26,2%). Il fatturato mostra invece un andamento stabile, visto che il suo aumento annuo a settem-bre (+15,4%) è identico a quello regi-strato in media nei primi tre trime-stri. Qui la crescita annua maggiore è dovuta ai clienti esteri (+19,9%), men-tre quella con clienti nazionali è stata solo dell2011,2%. Un altro, sostan-ziale elemento positivo è costitu-ito dall’esportazione che, a settembre (13,1 mld. di €), è risultata in sensibile aumento rispetto ad agosto (11,7 mld. di € – vedi box).

Come nel caso dell’intera economia del paese, anche per l’industria elet-trica tedesca ci si potrebbe chiedere se la fase della ripresa sia ormai fi nita. La risposta viene, anche qui, sug-gerita dall’indice Ifo-Geschäftsklima (Clima Ifo nel mondo degli aff ari) rilevato appositamente per questo settore industriale: esso, infatti, risulta ad ottobre nuovamente in aumento ed ha raggiunto il valore più alto registrato negli ultimi tre anni e tre quarti. Particolarmente confortante è il fatto che sia la valutazione della situazione attuale degli aff ari delle aziende elettriche sia le loro previsioni per i sei mesi successivi sono risultate in aumento rispetto ai corrispondenti dati di settembre. Non vi sono, quindi, ragioni serie di ritenere che il fattu-rato dell’intero 2010 non si aggirerà sui 165 mld. di € (+20 mld. rispetto al 2009), come noi prevediamo.

L’autore, Bruno Piovesan

([email protected]), lavora a Monaco

di Baviera come giornalista tecnico

indipendente e consulente marketing.

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Le diverse direttrici del test funzionale

di Piero Bianchi

Il test è un elemento importante

tanto nello sviluppo e nel portare a

maturazione un prodotto, quanto

nella fase di produzione; serve a

ottimizzare le prestazioni del prodotto,

incrementandone la qualità e

l’affidabilità, riducendo nel contempo

il ritorno dal campo

T rovare i difetti e raccogliere i dati per ottimizzare tanto il progetto quanto il processo, è

il valore aggiunto del test. L’introdur-re innovazione tecnologica in questa fase consente di generare efficienza e di investire in una sicura riduzione dei costi.

La puntuale collocazione della tec-nologia di test all’interno del budget richiede di puntare su di un sistema che dia una copertura adeguata per raggiungere l’obiettivo prefissato, che abbia tempi di test ridotti, ma assicuri un’elevata qualità del prodotto finito.

Nello sviluppo della piattaforma desiderata vanno bilanciati tre requi-siti tra loro in competizione: - i tempi (sviluppo ed esecuzione);- i costi (acquisto ed integrazione

nel processo);- gli obiettivi (produttività, accura-

tezza/precisione, flessibilità).Negli odierni ambienti produttivi

un sistema riutilizzabile su una pro-duzione che cambia continuamente, con piattaforma scalabile, è una valida e competitiva risposta all’evoluzione nella richiesta di test.

Ci sono fondamentalmente tre strade per approcciare alla creazione di un proprio sistema di test:1 costruirsi al proprio interno il

sistema confidando sul know how della divisione di test;

2 ordinare in outsource lo studio e lo sviluppo del sistema;

3 acquistare una piattaforma com-merciale che faccia da base allo sviluppo di un sistema dedicato.

Raggiungere il corretto bilancia-mento tra i requisiti di base è diffi-cile, ma necessario. Un aiuto nel tro-

vare questo compromesso, con l’in-calzare del tempo come costrizione finale, deriva dall’acquisto di un pro-dotto commerciale.

Un vasto orizzonte di possibilità

Il collaudo è la fase di processo che garantisce che ogni pcb assem-blato funzioni in accordo con le spe-cifiche; il suo obiettivo è quindi quello di valutare il corretto funzionamento di una scheda elettronica, e di conse-guenza convalidare i dispositivi fun-zionanti e scartare quelli che si dimo-strano difettosi.

▶ speciale - Il test funzIonale

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27PCB febbraio 2011

di collaudo, sono due, il letto d’aghi e le sonde mobili. Entrambe forni-scono una buona copertura diagno-stica, eseguendo anche il test parame-trico. La differenza riguarda i tempi di esecuzione e la diversa flessibilità dei sistemi, richiedendo il primo la costru-zione della fixture dedicata. Entrambi possono essere integrati con la tecno-logia di boundary Scan, mentre solo il sonde mobili può essere equipaggiato con la visione.

Indipendentemente dal prolife-rare di un numero crescente di sistemi di ispezione e di innovative tecni-che di test, il collaudo funzionale rimane come caposaldo per assicu-rare il reale e corretto funzionamento del dispositivo finale; di conseguenza ogni qualvolta la criticità dell’appli-cazione richieda un’elevata garanzia, il test funzionale diventa indispensa-bile. La sua esecuzione può richiedere anche diversi minuti per essere com-pletata, dipende dall’architettura e dal numero di funzioni del dispositivo da collaudare. In virtù della crescente complessità dei dispositivi immessi sul mercato, dall’intrattenimento alla sofisticata elettronica per auto, sempre più spesso sulle piattaforme di test è anche presente l’opzione di program-mazione delle memorie e ovviamente la relativa funzione di verifica che va a

costituire la quadratura del cerchio.Per molte applicazioni risulta inte-

ressante il ricorso alla creazione di un sistema di test funzionale mediante l’utilizzo di strumentazione virtuale.

Strumentazione virtuale e boundary scan

La strumentazione virtuale è basata su di un’architettura modulare, hard-ware e software, che consente un ele-vato livello di riconfigurabilità. Si tratta di un modello di piattaforma dove l’utente può strutturare a pia-cere la generazione dei segnali e la loro acquisizione, utile nella maggior parte delle applicazioni di elettronica industriale, telecomunicazioni elettro-nica di consumo e così via. I dati sono ovviamente gestiti in tempo reale su FPGA (Field Programmable Gate Array) dedicata o processati su un host, conferendo al sistema così otte-nuto una caratteristica decisamente custom. Questi dispositivi sono pro-grammati direttamente dall’utente, garantiscono una buona velocità di esecuzione e la loro architettura assi-cura che le diverse operazioni di ela-borazione non si svolgono in compe-tizione tra loro nel momento in cui dovessero attingere alle stesse risorse, di conseguenza l’aggiunta di ulteriori blocchi di elaborazione non va a infi-ciare sulle prestazioni di altre porzioni di applicazione.

La fase di test è opportuno che sia pianificata all’interno di una strategia di screening, ovvero una sequenza di controlli in grado di dare una copertura totale del prodotto. Risulta dunque neces-sario pianificare delle strategie di collaudo capaci di dare il mas-simo delle prestazioni senza per questo trascurare il fattore costo. L’esperienza ha portato le aziende a comprendere l’esigenza di inse-rire queste procedure già in fase di progettazione generando ciò che è conosciuto come “design for testa-bility”. Il costo del test può influire pesantemente sul costo totale del pro-dotto quindi è opportuno scegliere accuratamente la strategia più corretta per eliminare alla radice tanto i difetti di progettazione quanto i guasti pre-coci che andrebbero inevitabilmente ad innalzare il tasso di mortalità infan-tile e di conseguenza a intaccare la resa produttiva del processo.

L’innalzamento della richiesta dei livelli qualitativi di prodotto e pro-cesso unitamente all’esigenza della continua riduzione dei costi, hanno indirizzato molte aziende a rivolgere la loro attenzione a piattaforme di test polifunzionali, che consentono di riu-nire in un unico sistema, il maggior numero di collaudi. Questa soluzione consente di ridurre l’handling dei pcb, di avere una maggiore copertura e necessitare di minor spazio.

La classificazione, piuttosto rigida, che vedeva il test suddiviso in para-metrico, in-circuit e funzionale è andata scemando nel tempo; la natu-rale evoluzione dei sistemi ha visto il progressivo inglobare delle funzioni dal livello più basso verso quello più alto.

I test In-Circuit sono dei collaudi fatti alimentando la scheda e consen-tono di capire se il pcb è stato assem-blato correttamente. Le tecniche uti-lizzate maggiormente per questo tipo

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foto cortesia: seneco


Spesso la complessità di molti pcb comporta anche una limitata accessi-bilità fisica all’esecuzione del test, di conseguenza per ovviare al problema si ricorre al la test boundary scan. Tecnologia nata a metà degli anni ‘80 ha sempre fatto una certa fatica a con-solidarsi come metodo di indagine in quanto prevede una circuiteria di test a livello di chip.

Fondamentalmente la scelta effet-tuata è stata di sostituire i probe fisici con probe virtuali costitu-iti da celle poste sul chip ad ogni ingresso e uscita. Le celle permettono il transito del flusso di dati attraverso i pin di I/O e il controllo dello stato del pin. L’archi-tettura boundary scan è rea-lizzata sul pcb sotto forma di catena seriale denominata scan chain.

La tecnologia è partico-larmente indicata per circu-iti integrati complessi quali microprocessori, DSP, ASIC e CPLD (Complex Programmable Logic Device). I dati in ingresso nel chip attraverso il pin TDI vengono memorizzati nel registro istruzioni o in uno dei registri dati. I dati seriali escono dal chip sul pin TDO.

La tecnica boundary scan è parti-colarmente utilizzata in fase di pro-totipazione e di preproduzione gra-zie alla generazione dei programmi di test completamente automatizzata e la netlist fornita da CAD. Questo signi-fica tempi di approntamento dei pro-grammi di test notevolmente ridotti.

Simulazioni ambientali e di stress

Particolarmente efficaci risultano essere le prove di stress, la cui finalità è di portare al limite delle caratteristi-che di funzionamento i circuiti sotto test, causando la rottura di parti già danneggiate o strutturalmente deboli. Questo collaudo enfatizza il fenomeno della mortalità infantile, ovvero quel fenomeno per cui alcuni componenti si “bruciano” in fase di test invece che danneggiarsi nel breve periodo.

La tecnica più comunemente uti-lizzata è il burn-in, in cui la scheda (usualmente alimentata e funzionante) è posta in una camera climatica e sot-toposta a una serie di shock termici in cui le temperature variano in un inter-vallo compreso tra -70 °C e +150 °C.

Le prove accelerate vengono uti-lizzate per scoprire un insieme di difetti nati nelle fasi di progetto e produzione; spesso anziché effettuare prove di solo stress termico, si utiliz-zano delle camere di HALT (Highly Accelerate Life Testing) e di HASS (Highly Accelerate Stress Screening). In concomitanza coi cicli termici esse forniscono una serie di sollecitazioni singole o combinate come vibra-zioni e generazione di umidità. Così facendo si ha un invecchiamento pre-coce del prodotto. Tendenzialmente il metodo HALT viene eseguito con la finalità di attuare azioni correttive durante la fase di progetto, mentre il metodo HASS viene effettuato per individuare difetti che emergono in fase di produzione.

La logica boundary scan è tempo-rizzata dal segnale sul pin TCK, men-tre il segnale sul pin TMS pilota lo stato del controller. Riducendo o eli-minando la necessità di test point fisici si semplifica il layout della scheda, ottenendo di conseguenza anche un certo risparmio economico.

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Test a sonde mobili

di Claudio Musazzi - ALLdata

Scorpion flying probe è un innovativo sistema di

collaudo a sonde mobili ad alte prestazioni, adatto

tanto al test parametrico quanto a quello funzionale e al

Boundary Scan, quest’ultimo sviluppato appositamente

da Acculogic per l’integrazione della piattaforma di test

L a decisione d’acquisto di un sistema di test richiede che ven-gano soddisfatti alcuni requisiti

di base: in primo luogo la scalabilità del sistema - ovvero la possibilità che il sistema possa beneficiare nel tempo degli up-grade disponibili sia a livello hardware che software -, la flessibilità operativa, un elevato grado di coper-tura e una buona possibilità di manu-tenzione veloce.

In un sistema a sonde mobili la movimentazione meccanica non è certo secondaria rispetto alla capa-cità di esecuzione del test elettrico e può essere divisa in due sottosistemi: la movimentazione degli assi XY e la movimentazione delle sonde. Per affrontare questo soggetto è necessa-rio in primo luogo fare chiarezza sulla differenza che intercorre tra due con-cetti fondamentali: la minima risolu-

zione di posizionamento delle sonde e la distanza minima di contatto consi-gliata. Il primo considera la precisione di posizionamento dovuta al motore (indipendentemente che sia stepper, lineare, su guida meccanica o su piano magnetico), il secondo indica invece la minima distanza raggiungibile nel posizionamento delle sonde, senza che ci sia interferenza e con buon indice di ripetibilità.

Scorpion Flying Probe

Il sistema Flying Probe Scorpion (Figg. 1-5) è un innovativo sistema di collaudo a sonde mobili ad alte pre-stazioni, adatto tanto al test parame-trico quanto a quello funzionale e al Boundary Scan.

Il sistema è composto da due piani magnetici (gli statori), uno sul lato top e uno sul lato bottom, con dimensioni comprese fra 830 x 650 mm e 1050 x

▶ speciale - IL test funzIonALe

Fig. 1 - Sistema Flying Scorpion Acculogic

Fig. 2 - Sonde mobili

31PCB febbraio 2011

650 mm a seconda del modello con-siderato. Su questo possono essere posizionati fino 4 shuttle, ognuno dei quali può ospitare fino a 5 probe module, mentre ogni modulo alloggia una sonda per un numero totale mas-simo di 40 sonde mobili.

Il sistema consente il test con-temporaneo su entrambi i lati della scheda, prestazione questa che per-mette di abbattere significativamente i tempi di ricerca guasti (con una ridu-zione del 50% rispetto a sistemi della stessa fascia) e di avere parallelamente una completa copertura nei confronti dei possibili errori.

La tecnologia di movimento ricalca i principi dei motori lineari, in cui la forza che si crea fra gli avvolgimenti posti sul rotore (shuttle) e quelli posti sullo statore (il piano magne-tico) induce il movimento e, quindi, lo spostamento degli shuttle sul piano magnetico.

Sul sistema Scorpion, ogni shuttle contiene due motori lineari (sfasati di 90°) ed è pertanto in grado di muo-versi lungo gli assi X e Y (Fig. 6).

L’elevatissima precisione della lavo-razione meccanica dello statore, coa-diuvata dal sistema di controllo a loop chiuso con sensore di hall (Fig. 7) permette di avere una precisione di posizionamento di 1 μm degli shuttle e una precisione di posizionamento e ripetibilità della sonda di 50 μm.

Un altro importante accorgimento che annulla l’usura tra lo statore e gli shuttle è il cuscino d’aria di 20 μm che separa fisicamente le due parti (Fig. 8), a garanzia che la precisione dichiarata rimanga costante nel tempo.

Vantaggi del sistema

Questa particolare architettura ha permesso di ottenere enormi van-taggi meccanici e quindi una mag-giore accessibilità ai punti di test, in quanto gli shuttle - essendo liberi e

Fig. 3 - Test Boundary Scan Base: controllo infrastrutturale, continuità e corto circuiti. Il sistema, utilizzando delle mini fixture mobili montate sugli shuttle, può adattarsi a diverse tipologie progettate per il test Boundary Scan, che analogamente può portare le alimentazioni alla scheda UUT. Ciò permette, in caso di medi ed elevati volumi con diversi tipi di codici, di eliminare i tempi di set up manuale, consentendo in automatico di intercettare l’errore su componente e pin

Fig. 4 - Test Boundary Scan con la tecnologia Scan Probe: il sistema è in grado, grazie alle sonde e al sistema di misura di ultima generazione, di collaudare dispositivi non Boundary Scan, utilizzando le sonde che possono gestire sia livelli di tensione estremamente precisi nell’ordine dei millivolt sia bus digitali, consentendo in automatico di intercettare l’errore su componente e pin

Fig. 5 - Il sistema, grazie alle sonde e al sistema di misura, è in grado di generare stimoli sia analogici che digitali che consentono di garantire massima copertura e intercettare l’errore su componente e pin


indipendenti di muoversi sullo statore in qualsiasi direzione - hanno per-messo di annullare i “not route result” che limitano i sistemi tradizionali.

Per maggiore completezza viene schematizzata in Fig. 9 anche un’ar-chitettura di movimentazione tradi-zionale, attraverso la quale è possibile evidenziarne i limiti; come si vede dallo schema, la meccanica dell’asse Y deve spostare tutta la meccanica dell’asse X. La tolleranza fra la strut-tura portante degli assi di movimento e il punto di contatto della sonda rap-presenta quindi la somma di nume-

rose tolleranze di assemblaggio mec-canico. Dato che gli assi si muovono a elevate velocità, si sviluppano usure meccaniche che nel tempo potreb-bero richiedere complesse calibra-zioni e, alla lunga, obbligare a delle sostituzioni.

Un importante concetto introdotto su Scorpion è quello dei Probe Module; come si può vedere dalla Fig. 10, si è voluto creare un nuovo concetto di modulo capace di contenere e gestire il movimento delle sonde sia riguardo all’asse Z sia rispetto alle inclinazioni, che si regolano automaticamente

attraverso il software di programma-zione e che presentano angoli com-presi tra ±6°. Questa possibilità pos-siede enormi vantaggi rispetto ad altri sistemi, in quanto consente di avere sempre a disposizione, per ogni sin-golo test point, l’inclinazione migliore per effettuare i test. Come si può notare dalla grafica rappresentata in Fig. 11, i gradi di libertà meccanici che le sonde possono avere sono tali da poter raggiungere qualsiasi test point senza nessun problema; l’inclinazione continua e variabile è garanzia di con-tatto in ogni situazione. In alcuni casi diventa meccanicamente impossibile il raggiungimento di punti a ridosso di componenti alti se si dovessero uti-lizzare solo sonde inclinate con un angolo fisso.

La capacità di contatto di punti par-ticolari riguarda anche i pin dei con-nettori, eliminando così la necessità di costruire speciali adattatori. Un parti-colare vantaggio del sistema riguarda l’aspetto manutentivo. In caso di gua-sto di una delle sonde, il sistema con-tinuerà a funzionare in attesa di essere riparato semplicemente disabilitando la sonda guasta, ciò senza che sia richiesta nessuna modifica del pro-gramma ed evitando i tanto dannosi fermi macchina.

Planarità e precisione di contatto

La precisione nel contatto di un punto di test deve tener conto di un fattore determinante che è la plana-rità del pcb. In funzione della strut-tura del substrato e a seguito dei pro-cessi di saldatura, la scheda potrebbe arrivare alla fase di test senza una per-fetta planarità.

L’utilizzo di eventuali sistemi di contrasto per il recupero della distor-sione potrebbe non essere sufficiente e l’errore introdotto dalle sonde con incli-nazioni diverse da 0° potrebbe essere

Fig. 6 - I due motori lineari permettono al sistema Scorpion Flying Probe di muoversi lungo gli assi X e Y

Fig. 7 - Lo statore, realizzato con altissima precisione meccanica, permette di ottenere una precisione di posizionamento dello shuttle di 1 µm. Il cuscino di aria di 20 μm separa lo statore e i 2 motori lineari annullando l’usura meccanica

33PCB febbraio 2011

tale da provocare la totale mancanza di contatto. Più precisamente, una sonda con inclinazione di 16° com-mette un errore circa tre volte supe-riore rispetto a una sonda con inclina-zione di 6° (Fig. 12). Altro problema che potrebbe intervenire è l’effetto sci-volamento, maggiormente accentuato all’aumentare dell’inclinazione.

Software aperto ed evoluto

Il software di programmazione del sistema è concepito per sviluppare i programmi off-line partendo dai dati CAD e BOM (Bill of Material), ma un’importate caratteristica è la possi-bilità di disporre di un modulo per il reverse engineering, che permette lo sviluppo di un programma di test par-tendo dai soli dati Gerber. Il software off-line, inoltre, consente di sviluppare un programma che non necessita del debug del test point, passo questo che tutti gli altri sistemi devono obbliga-toriamente fare e che comporta l’al-lungamento del tempo di debug del 60%. I sistemi vectorless sono i più sofisticati presenti sul mercato; la fun-zione di ogni sonda può essere com-mutata elettronicamente e quindi può funzionare sia come stimolo sia come

misura o guardia, come ad esempio nella misura dei pin non saldati (open pin) effettuata utilizzando normal-mente 4 o più sonde contemporane-amente a garanzia di un test efficace e affidabile. Si tratta di una peculiarità, questa, che trova un ulteriore e mag-gior riscontro nell’integrazione del sistema Boundary Scan con la possi-bilità di utilizzare con estrema preci-sione le sonde per stimolare e misu-rare segnali digitali, rendendo di fatto unico questo sistema di test. I prin-cipali vantaggi che si ottengono sono

la drastica riduzione dei tempi di test la possibilità di programmazione delle memorie flash e di tutti i dispo-sitivi che necessitano di programma-zione. L’interfaccia software è dotata anche di una diagnostica grafica che permette all’operatore, sia in fase di debug sia in fase di produzione, di individuare in real time i problemi riscontrati dal sistema.

L’applicazione del Boundary Scan sui sistemi a sonde mobili

Acculogic ha sviluppato un sistema Boundary Scan completamente inte-grato sui suoi sistemi di test. La tec-nica utilizzata si basa su protocolli che da anni sono stati sviluppati dalla col-laborazione tra i produttori di com-ponenti e le principali test–house a livello mondiale per poter effettuare test strutturali, collaudi elettrici e la programmazione di numerose fami-glie di componenti digitali. I proto-colli utilizzati sono conosciuti con i codici: - IEEE 1149.1; - IEEE 1532; - IEEE 1149.4; - IEEE 1149.6.

Fig. 8 - Architettura di movimentazione meccanica di un sistema tradizionale

Fig. 9 - La libertà di spostamento delle sonde su un piano è limitata dalla posizione delle sonde poste sull’altro piano


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I componenti che si avvalgono di questa tecnologia possiedono almeno 4 pin in più rispetto ai componenti standard denominati TDI, TDO,

TMS, TCK. Il protocollo identifi cato con il codice IEEE 1149.1 permette di eff ettuare un controllo struttu-rale di tutti i componenti sfruttando i

4 pin citati. Un pattern digitale entra dal pin TDI per arrivare al pin TDO, mentre attraverso il pin TCK viene impartito un clock per l’avanzamento step by step, mentre sul pin TMS si misura l’integrità del pattern intro-dotto.

Nell’ipotesi di un guasto generato in fase di produzione e, più precisa-mente, di un pin aperto, un generico sistema Boundary Scan rileverebbe semplicemente che il pattern indiriz-zato al pin TDI non è arrivato al pin TDO e il pin TMS segnalerebbe un errore strutturale sulla catena.

Nel caso del sistema integrato svi-luppato da Acculogic, si attiva auto-maticamente la modalità SCAN PROBE che inizia la ricerca del punto preciso in cui si è verifi cata l’interru-zione. Con le stesse modalità questa è in grado di individuare i pin in corto tramite le informazioni presenti sul pin TMS e, successivamente, eff et-tuando tutte le prove di corto circu-ito relative alle net collegate al punto in cui è stato rilevato l’errore.

Successivamente è possibile eff et-tuare il test di interconnessione tra i rimanenti pin dove in caso di guasto lo SCAN PROBE agirà con identi-che modalità per l’intercettazione del problema.

Fig. 10 - Visualizzazione del concetto di modulo capace di contenere e gestire i movimento delle sonde

Fig. 11 - Con Scorpion, l’inclinazione variabile ±6° con movimento angolare di 360° è garanzia di contatto del 100% in ogni situazione

Fig. 12 - Calcolo dell’errore di parallasse che l’angolatura delle sonde a 16° introducono durante il loro funzionamento

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La capacità del sistema Boundary Scan di Acculogic consente inoltre di eff ettuare test su componenti clu-ster e controllare l’integrità dei segnali che giungono ai connettori testando i connettori stessi.

Lo standard IEEE 1149.4 per-mette di eff ettuare test di componenti analogici utilizzando 2 pin supple-mentari (Drive e Sense). IEEE1149.6 illustra come eff ettuare test su com-ponenti digitali e net digitali ad alta velocità a elevate prestazioni, mentre è alla norma IEEE 1532 che si fa rife-rimento per la programmazione dei componenti quali i QFP, i BGA, gli FPGA, i microcontrollori e le memo-rie fl ash. In questo caso il sistema è in grado di accedere per via seriale o per via parallela al componente da programmare, eff ettuando anche un download delle informazioni resi-denti per controllare quanto è stato scritto, eseguendo così un vero e pro-prio test funzionale.

Strategia per garantire il test ICT e boundary scan

Per garantire la massima copertura il sistema esegue per primo il test ICT, che verifi ca l’esatto assemblaggio di tutti i componenti passivi (resistenze, capa-cità, induttanze, diodi, led, transistor), controlla poi l’assenza di corti circuiti tra tutte le net e verifi ca otticamente la pre-senza di tutti i componenti passivi non misurabili elettricamente. Attiva quindi il Boundary Scan per il test strutturale che verifi chi le interconnessioni di tutti i componenti, compresa la verifi ca dei connettori; il passo successivo è la veri-fi ca funzionale dei cluster e del fun-zionamento corretto delle memorie. Si passa quindi alla programmazione dei componenti PLD, FPGA, microcon-trollori e delle memorie fl ash, termi-nato il quale si segue il test funzionali e di power–up. Tutti i test sono visua-lizzabili tramite un unico front end. La capacità di sviluppare tutti i programmi

partendo da un’unica piattaforma di soft-ware permette di non generare ridon-danze applicando contemporaneamente il metodo migliore per ogni famiglia di componente. Inoltre, l’analisi DFT (Design For Test) permette di miglio-rare l’accessibilità al test di una scheda elettronica prima ancora di costruirla e permette altresì di diminuire drastica-mente le pre-serie riducendo quindi dra-sticamente i costi. Diventa quindi molto semplice inviare tutte le informazioni all’uffi cio progetto tramite un coverage report elettronico. Lo sviluppo di tutti i test viene generato in modo automa-tico dal software che utilizza due librerie, una di job e una di sistema. La defi ni-zione elettrica dei componenti e la loro descrizione una volta completata rimane disponibile per i lavori futuri riducendo enormemente i tempi di sviluppo dei programmi di test.

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Test di screening ambientale

di Davide Oltolina

Non tutti i difetti sono manifesti come quelli individuabili mediante AOI e ICT. Tra i

diversi tipi che si possono incontrare, i più insidiosi sono quelli latenti, evidenziabili solo

sottoponendo i pcb e gli apparati a prove di stress e invecchiamento accelerato

Nell’ottica della qualità totale e dell’affidabilità dei prodotti sulla lunga distanza, il test ESS

(Environmental Stress Screening) si profila come una tappa strategica attraverso la quale ottenere l’aumento dell’affidabilità del prodotto e la ridu-zione dei costi dovuti ad interventi after-sales. L’ESS viene sempre più utilizzato come parte integrante dei processi di produzione che mirano a rimuovere i difetti costruttivi e a

eliminare prima dell’uscita dalla fabbri-ca i guasti dovuti a mortalità infantile.

Oggi è impensabile comprimere i costi di produzione a scapito della qualità e dell’affidabilità, il percorso da seguire è esattamente il contrario, cioè erodere margini di contribuzione innalzando il livello del processo e dei prodotti.

La miglior correlazione tra un buon test di screening ambientale e il con-tenimento dell’insorgere di difetti

sul campo la si può effettuare rita-gliando su misura i parametri di scre-ening rispetto al dispositivo da testare. Questo può essere agevolmente fatto pensando, già dalla prime fasi del pro-getto, all’ambiente operativo in cui andrà a operare il dispositivo, senza trascurare alcuni tra i punti fonda-mentali quali la sicurezza, l’ambiente di lavoro (se e che tipo di ambiente di frontiera), modalità di trasporto, rap-porto tra costi e affidabilità.

▶ speciale - Il test funzIOnale

37PCB febbraio 2011

Il test ESS implica l’applicazione di stimoli a schede alimentate e poi sottoposte a cicli termici alternati e a necessità combinati con l’applicazione di vibrazioni, così da simulare le peg-giori condizioni di lavoro del disposi-tivo sotto test e velocizzarne quanto più possibile l’insorgere di eventuali difetti di fabbricazione o di progetta-zione. L’ESS coinvolge l’intera produ-zione e non solo una campionatura.

C’è difetto e difetto

Ci sono diversi tipi di difetti, non tutti manifesti come quelli indivi-duabili mediante l’ispezione ottica o il test elettrico (ICT o funzionale). I più insidiosi sono quelli latenti, per loro natura non evidenziabili con le tecniche tradizionali, ma solo sotto-ponendo i sistemi a prove di stress estremo e invecchiamento accele-rato. Altri difetti nascono dalla con-taminazione che colpisce le schede durante le varie fasi di assemblaggio o sono dovuti ai processi di saldatura e riguardano la bontà dei giunti.

Determinati difetti sono ricondu-cibili al componente, che in seguito al verificarsi di terminati eventi si “indebolisce” e solo sottoponendolo a sollecitazioni estreme rivela il danno subito cessando definitivamente di funzionare; è questa una tra le maggiori cause di mortalità infantile. Emble-matico il caso delle cariche elettro-statiche che colpiscono i componenti in seguito a una errata manipolazione delle schede durante il ciclo produt-tivo; molti effetti indotti si eviden-ziano a distanza di tempo, un inter-vallo che viene drasticamente com-presso durante l’esecuzione dalle prove termiche.

Nessuno screening può essere total-mente efficace di per sé nel far emer-gere i difetti latenti e nell’indurre la mortalità infantile; in realtà è la com-binazione di vari cicli termici che si

alternano ad alta velocità e a cui è associata l’applicazione di vibrazioni a frequenze prestabilite o l’applicazione a tempi alternati dell’alimentazione, a stressare i circuiti.

I vari ambienti di test evidenziano tipi di difetti differenti, così l’alta tem-peratura imprime un’accelerazione al processo di migrazione ionica, mentre l’avvicendarsi dei cicli termici mette a fuoco problemi strutturali su giunti e componenti o guasti intermittenti.

I campi di temperatura spaziano mediamente da –60 °C a +150 °C con un gradiente termico che varia da 5 °C/min a 20 °C/min; il numero di cicli può variare dai venti ai quaranta, ma ogni variabile è programmabile in funzione delle necessità di indagine.

L’applicazione delle vibrazioni richiede la presenza di motori elettrici e rotori asimmetrici regolabili, per la generazione delle onde sinusoidali che generano una frequenza di lavoro nel campo che varia tra i 20 e i 60 Hz, con un’accelerazione attorno ai 2 g.

Per talune applicazioni si ricorre alla generazione di spettri di fre-quenza randomica, in cui è comunque posta molta attenzione nella scelta di livelli, profili e durata. In questo tipo di screening la densità spettrale delle accelerazioni, l’ampiezza di banda e la durata del test devono tener conto anche dell’asse di applicazione delle vibrazioni.

Evidenti i vantaggi

Per ogni prodotto deve essere atti-vato il corrispettivo test ESS, che non può avere parametri generalizzati. Dalle prime prove eseguite, attraverso la valutazione delle modalità di guasto rilevate, possono essere identificate le classi di severità dello screening.

Normalmente da un primo con-fronto tra i dati di progetto e quelli rilevati sui prodotti sotto test, nasce la messa a punto dei metodi di screening applicabili e la definizione dei suoi parametri. Normalmente si parte con livelli di parametri di ESS a bassa severità e li si incrementa con progres-sione fino alla soglia di sopravvivenza delle difettosità. I migliori risultati si possono ottenere analizzando l’im-patto degli effetti termici sugli appa-rati da testare per evitare l’applica-zione di temperature eccessive e per valutare i tempi necessari alla stabiliz-zazione caldo/freddo e viceversa.

Anche le vibrazioni hanno influenza nel mettere in risalto problemi strut-turali sul substrato, sulle connessioni e sulle saldature.

L’alternarsi dello stato di alimen-tazione favorisce il manifestarsi della fragilità dei semiconduttori e pro-blemi di deriva termica.

Cicli termici e vibrazioni

L’applicazione dei cicli termici, alter-nando alte e basse temperature secondo modalità programmabili, è forse la pra-tica di test climatico più diffusa.


Nel caso di applicazione delle vibra-zioni va fatta l’analisi delle risonanze per valutare l’integrità strutturale e le frequenze di risonanza.

L’applicazione di un’efficace tec-nica di test può condurre ad ottenere un abbattimento delle difettosità sul campo anche dell’ordine del 90%.

Per arrivare a un risultato efficace del test è estremamente importante un’attenta rilevazione accompagnata da una razionale catalogazione dei difetti riscontrati. Per questo è impor-tante raccogliere quante più informa-zioni possibili tanto sulla modalità con cui si manifesta il guasto quanto sull’unità che si rivela difettosa. Tra i dati da raccogliere ci sono la tempera-tura e la direzione della curva termica al momento dell’evento, nonché il

forzata dell’aria è ottenuta con una o più ventole a pale con motore esterno ad asse prolungato. La regolazione delle temperature è elettronica (PID) a display digitali, con interfaccia seriale RS 422 e la possibilità di essere pilo-tata da un PC. La finestra di lavoro varia da –40 °C a +200 °C oppure da –80 °C a +200 °C, con una precisione di ±0,5 °C a stabilizzazione avvenuta. Il tempo di recupero della temperatura è inferiore a 15 minuti con un carico massimo di 10 Kg.

Nel caso di camere “caldo-freddo” a singolo stadio il range di lavoro varia da –40 °C a +200 °C mantenendo la precisione di ±0,5 °C a stabilizzazione avvenuta, mentre il gradiente in salita e in discesa è mediamente di 2 °C/min nel campo da –40 °C a +200 °C. Nelle camere a doppio stadio il range passa da –80 °C +200 °C con lo stesso gradiente in salita e discesa. Come opzione si possono avere gradienti di salita e discesa di 5, 7, 10 °C/min, lineari fino a –54 °C.

L’applicazione dell’umidità rela-tiva copre il campo da 10% a 98% del campo climatico da +10 °C a 95 °C con limitazione del punto di rugiada e una precisione di ±0,5%.

Il sistema di umidificazione è realiz-zato con un generatore di vapore, pilo-tato direttamente dallo strumento di regolazione; l’alimentazione del gene-ratore di vapore avviene con acqua distillata onde evitare la formazione di calcaree sui componenti in prova. La deumidificazione avviene mediante la condensazione dell’umidità su di un’apposita batteria refrigerata di grandi dimensioni in modo da garan-tire la capacità deumidificante richie-sta. La camera è realizzata in maniera che la condensa accumulata defluisca all’esterno automaticamente.

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numero di cicli già percorsi. Nel caso si sia in presenza di vibrazioni, il tipo (randomica o sinusoidale), il livello e lo spettro.

Dall’analisi accurata della regi-strazione degli eventi e dei difetti, dipende fortemente l’identificazione dell’andamento qualitativo del pro-dotto sotto test.

Una vasta scelta di camere climatiche

Biemme da 30 anni opera nel campo della costruzione di camere climatiche per prove ambientali, con prodotti all’avanguardia per soluzioni e caratteristiche tecniche, realizzando a richiesta sistemi custom su specifica del cliente.

Con software di gestione dedicato sono realizzate camere termostatiche, camere per BURN-IN statici e dina-mici, camere climatiche temperatura/umidità, camere per shock termici a 2 o 3 livelli termici o termobariche con temperatura/vuoto in accordo con la più recente normativa MIL, MIL-STD, ASTM, FED-STD, DIN, ecc. L’isolamento termico è rea-lizzato interamente in lana di vetro (MUPAM) autoestinguente.

Nelle camere per shock-termici a singolo e doppio stadio, la circolazione

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Temperatura e umidità come strumenti di test

di Alessandro Elli (con la collaborazione di Dario Gozzi)

Attraverso l’utilizzo delle

camere climatiche è possibile

simulare e, di conseguenza,

verificare il funzionamento

e le prestazioni di dispositivi

e apparati elettronici.

Sottoponendoli a variazioni

di temperatura e di umidità

si riproducono le loro reali

situazioni operative ambientali

L a tecnologia legata a diversi settori HiTech (autronica, tele-comunicazioni, computer, ecc.)

ha compiuto progressi notevoli negli ultimi anni; parallelamente l’industria ha richiesto un grado più elevato di durata e di affidabilità, con degli stan-dard di sicurezza più alti.

Per poter garantire questi requisiti, è spesso necessario effettuare alcuni tipi di test che siano in grado di simulare non solo le condizioni di lavoro quoti-diane, ma anche le situazioni estreme a cui i vari prodotti potrebbero essere esposti. Come esempio basti pensare ad un qualunque dispositivo elettro-nico (una videocamera, un cellulare...) che durante la sua vita passa da una spiaggia caraibica, con temperature e umidità elevatissime, ad una pista da

sci, con parecchi gradi al di sotto dello zero. È essenziale, per questo motivo, testare il dispositivo in qualsiasi con-dizione esso possa trovarsi prima di metterlo in commercio.

Nello stadio di sviluppo del pro-dotto, i test ambientali sono necessari per valutare i prototipi nelle condi-zioni in cui il prodotto stesso verrà poi utilizzato o comunque in condizioni di test stabilite dagli appositi standard (per esempio IPC-TM-650-2.6.3 Moisture and Insulation Resistance, IEC60749-25 Thermal Shock).

La fase di progettazione non è però l’unico momento nella vita di un dispositivo in cui è richiesto un test climatico. Se infatti si verifica una rottura sul campo, durante il funzionamento del dispositivo stesso,

il controllo ambientale deve affian-care l’analisi della rottura in modo da garantire la ripetibilità dell’espe-rimento. Attraverso i test ambien-tali si induce la comparsa e la ripro-duzione dei difetti latenti e la loro analisi ne chiarifica le cause; i risul-tati vengono utilizzati per assumere eventuali contromisure sia a livello di progettazione che durante il processo produttivo.

Camere climatiche e test ambientali

I sistemi che permettono di eseguire questo tipo di test rientrano nella cate-goria delle camere climatiche. Attra-verso il loro utilizzo è possibile verifi-care il funzionamento e le prestazioni

▶ speciale - Il tEst funzIonAlE

41PCB febbraio 2011

di un qualsiasi tipo di dispositivo che viene sottoposto a un profilo di tem-peratura ed eventualmente di umi-dità, per simulare situazioni ambientali reali (stoccaggio, condizioni operative, invecchiamento). Ecco alcuni test cli-matici di uso comune:

Resistenza alla bassa temperaturaÈ una prova di resistenza per la

determinazione delle caratteristiche di stoccaggio a basse temperature dei dispositivi elettronici (di solito da –85 a 0 °C); permette di verificare l’espan-sione e la contrazione del volume, la degradazione delle caratteristiche dovute al congelamento, la degrada-zione delle funzioni e delle prestazioni dovute alla contrazione dimensionale, nonché eventuali deformazioni mec-caniche che ne conseguono.

Resistenza all’alta temperaturaSi provano parti o equipaggiamenti

elettronici a temperature da ambiente a +300 °C; permette di verificare il funzionamento di dispositivi alimen-tati quando sottoposti a temperature insolite.

Cicli di temperaturaPer valutare le conseguenze di

stress termici dovuti a cicli di tempe-ratura con gradienti più o meno ele-vati. Di solito si eseguono prove fra –65 e +150 °C. I fenomeni riscontrati sono distorsioni dovute a espansioni e

contrazioni, cracking, rotture superfi-ciali, modificazioni nelle caratteristi-che elettriche.

Shock termiciSi valuta l’effetto di variazioni vio-

lente da un ambiente molto caldo a uno molto freddo. Il passaggio di temperatura è pressoché immediato e può essere realizzato in diversi modi a seconda delle norme che regolano il processo. Il campo di temperatura va da –65 a +150 °C. Si possono avere modifiche nelle dimensioni dovute a differenze nei coefficienti di espan-sione termica, con conseguente varia-zione nelle caratteristiche del cam-pione, cracking e altri fenomeni corre-lati. I test di shock termico su apparec-chiature o dispositivi elettronici hanno raggiunto negli ultimi anni un’im-portanza rilevante. Negli Stati Uniti è spesso l’unico test di screening ese-guito. Il motivo è semplice da spiegare, è sufficiente pensare che in qualsiasi momento il dispositivo può incorrere in una delle seguenti situazioni:- incrementi elevati di temperatura

dovuti a processi di saldatura;- incrementi elevati di temperatura

- collegamenti alla tensione in aree fredde che creano gradienti di temperatura in parti interne;

- cadute improvvise di temperatura;- sbalzi elevati di temperatura dovuti

al trasporto aereo.

Resistenza all’umiditàSi valuta la degradazione delle

caratteristiche dovuta alla presenza di umidità nelle parti elettroniche. Il campo di lavoro è di solito 85-95% RH. Si testa anche la capacità di assorbimento dell’umidità da parte dei materiali di isolamento. Fenomeni correlati sono la perdita di isolamento, la corrosione, la formazione di elettro-liti, la deformazione.

Cicli di umiditàForzando l’accelerazione del feno-

meno (tra cui la migrazione ionica) si studiano gli effetti della conden-sazione e dell’assorbimento dell’umi-dità, di solito in un campo di tempe-ratura fra 40 e 80 °C con un range di umidità da 20 a 95% RH.

Ognuno di questi test è regolato da procedure internazionali o, in alcuni

in parti non calde dovute all’accen-sione; viceversa nel momento dello spe-gnimento;

- spostamenti da aree calde a aree fredde;


casi, interne all’azienda produttrice. Ciascuna di queste norme stabilisce in modo rigoroso tutti i parametri opera-tivi con cui il test deve essere condotto.

Esperienza nel test funzionale

Espec, distribuita in Italia da Seneco srl, è un’azienda giapponese leader nel settore dei test climatici, in grado di fornire soluzioni per ogni tipo di richiesta, dalle camere clima-tiche a quelle per shock termici. Le camere climatiche, suddivise in cin-que linee di prodotto, rispondono a un vasto range di applicazioni:

Linea PlatinousComprende camere da pavimento

con un volume utile da 120 a 800 litri. La temperatura operativa può variare da –70 a +180 °C, con o senza controllo dell’umidità. Ogni camera è dotata di una finestra di osservazione e può essere programmata, oltre che da soft-ware, anche tramite un ampio display LCD. Si possono impostare e memo-rizzare fino a 20 programmi con 99 step ciascuno (10 standard di default). Da display è possibile visualizzare gli allarmi e avere un suggerimento per la loro riso-luzione. Un foro passacavi permette di inserire nell’area di lavoro sonde certifi-cate o cavi di alimentazione.

Nei modelli in cui è prevista l’umi-dità, essa può variare in un range da 20 a 98% RH. I modelli con il solo con-trollo della temperatura sono adatti ad eseguire test di resistenza a bassa o alta temperatura (fino a 180 °C), o cicli di temperatura dove il gradiente richiesto non fosse troppo elevato.

Linea AR Il volume di lavoro varia da 680 a

1100 litri, con temperatura da –75 a +180 °C, con controllo o meno dell’umidità. Questa linea è un’evolu-zione della Platinous, rispetto a cui il gradiente di temperatura è più veloce (fino a 6,3 °C/min secondo IEC 60068-3-5:2001). Questi sistemi sono indicati per eseguire cicli di temperatura e umidità. Altro requi-sito importante è la dotazione stan-dard di una termocoppia aggiuntiva utilizzata per monitorare la tempera-tura sul campione e non solo al centro della camera. L’umidità ha un range più ampio, dal 10 al 98% RH, permet-tendo così di lavorare anche in condi-zioni molto secche (vedi Fig. 1).

Linea Global-N

Si tratta di una linea che dispone di camere con volumi da 380 o 800 litri, temperatura da –70 a +180 °C e nel caso sia presente, umidità dal 10 al 95% RH.

La caratteristica distintiva di questa linea è l’elevato gradiente di tempera-tura che arriva a toccare i 15 °C/min (secondo IEC 60068-3-5:2001).

Linea Benchtop Linea da banco, con capacità di

22,5 o di 64 litri, con o senza umidità (30-95% RH). Essendo camere com-patte, sono adatte per prove di tempera-tura e umidità su dispositivi di dimen-sioni ridotte o su pcb. A dispetto del volume contenuto, il range di tempera-tura è molto ampio, da –60 a +150 °C.

La linea è dotata di un program-matore che permette di memorizzare programmi fino a 9 step che la rende particolarmente indicata per eseguire cicli di temperatura e umidità.

Linea Constant ClimateLinea è sempre da banco, ma con

volumi di 105 o 206 litri, la tempera-tura varia da –20 a +85 °C con l’umi-dità, dove è prevista, da 40 a 90% RH. Questi sistemi sono utilizzati per prove con temperatura ed eventual-mente umidità costanti nel tempo.

Ampliamento di gamma e spiccata capacità di controllo

Tutte le linee sfruttano un sistema brevettato di controllo della temperatura

C M Y CM MY CY CMY K

Exhibition & Conference

Nuremberg 3–5 May 2011

Organizer: Mesago Messe Frankfurt GmbH, Rotebuehlstraße 83–85, D-70178 Stuttgart, Tel. +49 711 61946-79, Fax +49 711 61946-93, [email protected]

The place to be!

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Senza titolo-2 1 21/01/11 09.11


e dell’umidità chiamato BTHC System che permette di ottenere un’elevata uniformità dei due parametri.

Per la temperatura si ha una varia-zione nello spazio che va da ±0,3 °C nei modelli più piccoli a un mas-simo di ±0,7 °C nei modelli oltre i 500 litri di volume interno; per l’umidità l’uniformità è ±2,5% RH nella serie AR e può arrivare ad un massimo di ±5,0% RH nei modelli più voluminosi.

Un caso particolare riguarda le prove con capitolati che prevedono test di resistenza alla temperatura con soglie al di sopra dei 180 °C, valore limite standard. Si tratta in genere di test eseguiti su dispositivi elettronici alimentati e portati ad altissime tem-perature per valutarne poi la degrada-zione delle caratteristiche. In questi casi Espec propone una serie di forni con controllo della temperatura fino a 300 °C e con dimensioni interne da 91 a 1000 litri, con la possibilità di avere un programmatore con tracciati fino a 18 step.

Per quanto riguarda i test di shock termico, cioè il passaggio quasi imme-diato da una temperatura molto alta ad una molto bassa, le soluzioni Espec sono diverse.

Il modello più diffuso è sicuramente

quello a due zone con trasferimento verticale del campione. Esistono due versioni, da 100 litri (TSD-100) e da 11 litri (TSE-11), entrambe studiate per soddisfare le norme MIL-STD, IEC, JASO e EIA. In questo tipo di shock termico, il campione viene tra-sferito attraverso un sistema ad ascen-sore da una camera fredda (da –65 a 0 °C) ad una camera calda (da +60 a +200 °C) o viceversa. Il riscaldamento/raffreddamento delle camere avviene ad aria. La caratteristica innovativa di questo modello è la funzione STT (Specimen Temperature Trigger) dove una termocoppia posizionata sul campione permette di misurarne direttamente la temperatura e non all’interno della camera come negli shock termici tradizionali; ciò signi-fica che il tempo di permanenza in ciascuna camera è valutato in base al reale raggiungimento della tempe-ratura sul materiale da testare e non nell’ambiente circostante.

In un modello differente, chiamato TSB, il refrigerante non è più aria, ma un liquido tecnico, il GALDEN DO2-TS.

Il modello TSA lavora invece seguendo un altro principio di funzio-namento in accordo con altre norme, soprattutto MIL.

In questo caso l’area di test è unica e l’aria, calda o fredda, viene iniet-tata all’interno per creare le condi-zioni di shock. La valutazione del tipo di camera o di test da utilizzare deve essere fatta tenendo conto di diversi parametri; fra questi il tipo di prova a cui sottoporre il dispositivo, la tem-peratura e l’umidità da raggiungere, se eseguire cicli e con quale gradiente. Bisogna tener conto in secondo luogo del volume e del peso del campione, i cui valori influiscono sul gradiente di temperatura applicato e soprattutto sulla circolazione interna dell’aria che di riflesso influenza l’uniformità della temperatura. Se la camera è riem-pita in modo eccessivo, il rischio di una temperatura non molto uniforme diventa elevato. Si deve poi conside-rare l’eventuale dispersione termica dei campioni alimentati all’interno dell’area di test, dove il calore ema-nato andrà a inficiare soprattutto il gradiente termico del sistema.

EspecSenecowww.seneco.it


Test in-circuit e funzionale: no alle ridondanze

di Daniela Malvicino e Alessandro Ressico, SPEA

Un’architettura integrata per il collaudo in-circuit e

funzionale consente di ottimizzare i costi del collaudo,

evitando ridondanze di copertura nei test eseguiti e

offrendo sistemi affi dabili, fl essibili e performanti

I componenti vengono assemblati, la scheda passa al test in-circuit e quindi al funzionale. Rispetto

a questa ideale sequenza, in ciascun processo produttivo e per ciascun pro-dotto si cerca un’ottimizzazione dei costi del collaudo, per evitare inutili ridondanze e sprechi di risorse. Otti-mizzazione che non può consistere nell’eliminazione di una fase, tout court – che si tratti di accontentarsi del solo in-circuit, o di passare diret-tamente al funzionale –, ma che deve risultare in una effi ciente ed equili-brata combinazione delle necessarie operazioni di collaudo.

Mandare una scheda direttamente al funzionale dopo l’assemblaggio dei componenti, infatti, signifi ca correre il rischio di danneggiare il prodotto (se non l’apparecchiatura di test, e l’incolumità stessa dell’ope-ratore) in caso di errori quali corto-circuiti, valori sbagliati, componenti errati. Tutti difetti identifi cabili dal collaudo in-circuit, che rende econo-micamente rilavorabili le schede fail.

E anche il solo in-circuit – che pure ci dà garanzia della presenza e del cor-retto valore di ogni componente mon-tato sulla scheda – per talune appli-

cazioni può non essere suffi ciente. Basti pensare a tutte quelle applica-zioni che lavorano in potenza, o che consistono in moduli costituiti da più schede assemblate assieme (e collau-date separatamente all’in-circuit), e che quindi richiedono necessaria-mente un collaudo che simuli le con-dizioni elettriche di reale utilizzo del prodotto.

Un’architettura integrata per test in-circuit e funzionale

Poter sfruttare, per il test funzionale, la stessa piattaforma utilizzata per l’in-circuit, si rifl ette in vantaggi sostanziali.

Innanzitutto, rispetto agli ancora dif-fusi banchetti realizzati assemblando strumentazione commerciale, una solu-zione omogenea proposta da un pro-duttore di sistemi ATE consente di affi darsi a un sistema fl essibile, riuti-lizzabile per il collaudo di una grande varietà di prodotti; affi dabile e facil-mente manutenibile nel tempo, in quanto progettato e supportato dal pro-duttore; aperto e modulare. Ma, soprat-tutto, l’uso al collaudo funzionale della stessa piattaforma impiegata per l’in-circuit aggiunge il vantaggio di evitare le ridondanze dei test eseguiti: ciò che viene già coperto dal test in-circuit, non viene ricollaudato al funzionale. Vice-versa, l’in-circuit può essere “alleggerito” di quanto verrà verifi cato al funzionale.

A oggi, diverse piattaforme di tester a letto d’aghi integrano strumenta-zione per eff ettuare test funzionali, adatti a soddisfare le esigenze di un buon insieme di prodotti. SPEA ha voluto espandere questa possibilità sui suoi sistemi, integrando, nella famiglia di tester 3030, sistemi, strumentazione e software specifi ci per eff ettuare collaudi funzionali completi, anche in potenza e sfruttando le capacità di test parallelo, a complemento del test in-circuit.

▶ SPECIALE - IL TEST FUNZIONALE

Sistema SPEA 3030 Tower, per il collaudo combinato in-circuit e funzionale di potenza, su schede e moduli assemblati

I sistemi SPEA per il test funzionale

Beneficiando dell’esperienza maturata nell’ambito del test funzionale, sia con l’architettura dedicata FT1000, sia con i sistemi per il collaudo di componenti a semicondut-tore (ambito nel quale SPEA si è rapidamente affermata con una posizione di leadership a livello mondiale), SPEA propone una gamma di prodotti a integrazione delle per-formance in-circuit dei sistemi 3030 che non ha paragoni con altre piattaforme a letto d’aghi.

I sistemi possono eseguire il test funzionale a scheda aperta (eseguendo il test in-circuit, il funzionale, l’ispe-zione ottica delle schede e la programmazione compo-nenti) oppure a fine linea, su moduli già assemblati e pro-dotti multi-scheda, eseguendo test parametrici, funzionali e in-circuit su ingressi e uscite in potenza, ingressi e uscite digitali, e testando i protocolli di comunicazione (Modbus, Ethernet, USB, RS232, LIN, CAN, RS485, SPI, …).

Nel primo caso, al vantaggio immediatamente evidente di eseguire diverse operazioni su una singola stazione di test che, lavorando in maniera integrata e sfruttando un unico ambiente di programmazione ed esecuzione del test program, consente di ottimizzare i test evitando ridon-danze, si somma il vantaggio offerto dall’architettura 3030 di eseguire i test in parallelo. Grazie all’architettura MultiCore del tester, con CPU multiple e indipendenti dal pc di sistema, intelligenza distribuita e memoria dedicata su ciascun core, il tester è in grado di eseguire i collaudi realmente in parallelo, il che consente, quando si eseguano il test in-circuit, la programmazione componenti e il test funzionale sulla stessa macchina, di mascherare completa-mente il tempo delle operazioni più brevi.

Per il caso invece del test di fine linea di moduli assem-blati, SPEA ha creato una versione Tower del 3030, basata su una struttura rack da 19”. Alle caratteristiche già pre-senti sugli altri modelli che integrano capacità di test fun-zionale (forte integrazione con le comunicazioni seriali tra-mite schede digitali, con il modulo di programmazione, e con le potenzialità del test boundary scan), il 3030 Tower aggiunge un comodo accesso alla strumentazione di sistema da parte dell’operatore, e la possibilità di integrare, oltre alla già ampia gamma di strumenti di potenza SPEA, even-tuale strumentazione esterna, con facilità.

Con questa flessibilità di architettura e di strumenta-zione, i sistemi SPEA rispondono alle esigenze di test fun-zionale di un’ampia gamma di prodotti, con applicazioni che spaziano dalle unità di controllo motore nel settore automotive, a dispositivi utilizzati nell’ambito delle teleco-municazioni, a sistemi wireless, apparecchiature medicali, apparati avionici e militari.


In ciascun ambito, il sistema SPEA che meglio risponde alle esigenze del prodotto garantisce produttività, affi -dabilità e performance. Per meglio illustrare, attraverso casi pratici, le caratteristiche dei sistemi funzionali SPEA, presentiamo alcuni esempi reali di applicazione.

Test di moduli IGBT/MOS per motori a trazione elettrica

Le applicazioni automotive, legate alla rapida crescita del set-tore nell’ambito dei veicoli a tra-zione elettrica e ibrida, richie-dono standard di test dell’elettro-nica intransigenti. SPEA è stata la

- VSD (Tensione di Forward interna al diodo);

- NTC (Resistenza interna).

Test parallelo su unità di controllo per cancelli automatici

Per il collaudo dell’elettronica di controllo per cancelli automatici, è stato scelto un sistema in grado di eseguire, lavorando in parallelo, la sequenza di collaudo in-circuit, programmazione componenti e test funzionale.

Queste unità di controllo rappre-sentano un tipico esempio di prodotto che necessariamente richiede la com-binazione di test in-circuit e funzio-nale, come tutte le schede che mon-tano componenti opto-triac, normal-mente impiegati per pilotare il triac con funzionalità di zero crossing.

È in questi casi essenziale, oltre alla verifi ca dell’accensione del triac al passaggio per lo zero della sinu-soide alternata, misurare le condi-zioni di lavoro del carico, in caso di sinusoide a controllo partizionato (vedi fi gura).

Durante il test, la scheda viene ali-mentata a 110 e 230 V, per rispettare gli standard europei e americani di alimentazione.

prima azienda a proporre una solu-zione integrata per il test di fi ne linea dei moduli IGBT utilizzati in questo campo, ideando una cella di test che automatizza l’handling in linea dei moduli, la contattazione e il collaudo in potenza. Caratteristica essenziale del sistema, insieme alla completa automazione, è la capa-cità di forzare e misurare gli ele-vatissimi valori di corrente (fi no a 1000 ampere) e di tensione (fi no a 2500 volt) richiesti per il collaudo parametrico e funzionale di queste schede, grazie alle potenzialità della strumentazione SPEA installata.

Più nel dettaglio, riportiamo le misure eff ettuate in un programma di test tipico per questo tipo di pro-dotto:- IGSS/ISGS (Corrente di Leakage

tra i pin di Gate e Source);- VTH (Tensione di soglia);- BVDSS (Tensione di Breakdown

interna al diodo);- IDSS (Corrente interna al diodo);- VDSON (Tensione tra i pin di

Drain e Source, a modulo in fun-zione);

Esecuzione in parallelo di test in-circuit e funzionale su sistema 3030, in confi gurazione Multi-Stage

Test dinamico funzionale di componenti opto-triac con simulazione di differenti condizioni di carico


Tester SPEA 3030 confi gurato con strumentazione di potenza per collaudi funzionali

49PCB febbraio 2011

Nel dettaglio, questi i tre collaudi eseguiti:

1) Test In-circuit, inclusi:- test Zero-Crossing su componenti

opto-triac;- test di presenza e polarità sui con-

nettori; - verifica del funzionamento dei pul-

santi e della taratura dei trimmer.

2) Programmazione componenti

3) Test funzionale, con la simulazione delle reali condizioni di funziona-mento:- apertura/chiusura del cancello via

telecomando;- apertura/chiusura del cancello via

transponder;- accensione luce di sicurezza;- rallentamento dei motori prima

della chiusura;- simulazione della fotocellula;- simulazione degli encoder del

motore.

Collaudo funzionale di alimentatori DC da 5 KW per lampade cinematografiche

L’utilizzo di un sistema 3030 per il test funzionale di questo prodotto ha consentito un abbattimento del test time del 90% rispetto ai sistemi prece-dentemente impiegati.

La funzionalità del prodotto è col-laudata attraverso la misura e il con-trollo delle funzionalità della scheda, utilizzando protocolli di comunica-zione seriale, applicando diverse con-dizioni di carico (nominale, minimo, massimo, dinamico) e simulando il corto circuito sulle uscite.

Le prove eseguite sono:

Calibrazione schedaCalibrazione di tensione, corrente

e potenza, a livello sia hardware sia software.

Test funzionale- verifica della corrente di spunto;- condizioni di Overvoltage/Under-

voltage in input;- carico minimo/nominale/massimo;- protezione di cortocircuito in

uscita, con picco di corrente di oltre 100 ampere;

- verifica dell’accuratezza dei sensori di temperatura;

- simulazione di errore (Over-Temp e FAN alarm);

- power Consumption e Power Factor.

Facile da usare

Generare, affinare ed eseguire pro-grammi di test funzionale sui sistemi SPEA è particolarmente semplice, grazie alle caratteristiche dell’ambiente Leonardo, comune a tutti i tester SPEA, cui si aggiunge il set di funzioni del software Leonardo Functional.

Leonardo Functional semplifica lo sviluppo dei programmi di test funzionale attraverso un’interfaccia utente semplice e completa, e potenti tool che automatizzano funzioni chiave normalmente controllate ed eseguite manualmente dal program-matore, quali la gestione delle sicu-

rezze, la gestione delle periferiche, il datalog. Leonardo Functional com-prende VRAD (Very Rapid Appli-cation Development), un innovativo strumento che consente di creare i test program funzionali senza neces-sità di conoscere i linguaggi di pro-grammazione.

Basandosi su librerie di modelli di test, VRAD parte dalle specifiche del prodotto per generare automatica-mente il codice sorgente (in Borland, C++, Visual C++, National Instru-ments CV17, LabView), senza biso-gno dell’editing del programmatore. È sufficiente fornire le informazioni sul prodotto, specificandone i parametri, per ottenere un test program funzio-nale pronto e completo.

Oltre alla programmazione, anche la gestione in produzione dei pro-grammi è resa semplice: eventuali modifiche al test program richiedono la sola correzione dei parametri di prodotto, senza la necessità d’inter-vento del programmatore, e le modi-fiche effettuate vengono automatica-mente registrate in un file per garan-tirne la tracciabilità.

Speawww.spea.com

Leonardo Functional semplifica lo sviluppo di programmi funzionali grazie a potenti strumenti di programmazione automatica


Una nuova strada nel test funzionale

di Riccardo Busetto

Trent’anni nel settore

elettronico, una rete capillare

di supporto tecnico, una

ricerca accurata nell’ambito

dell’innovazione tecnologica:

ecco solo alcuni degli

elementi che caratterizzano

una nuova presenza sul

mercato italiano, una

presenza che farà parlare

di sé nel futuro

P aese lontano geografi camente, ma vicinissimo dal punto di vista economico e tecnologico,

la Finlandia rappresenta da sempre un esempio di effi cienza e successo. Non solo per i prodotti più conosciuti del paese nordeuropeo (dai telefoni Nokia che popolano le tasche di milioni di utilizzatori ai geniali progetti software open source quali il Linux kernel), ma per un particolare atteggiamen-to tecnologico che è responsabile di quell’idea di qualità e affi dabilità che da sempre distingue le produzioni fi nlandesi. Nel settore delle macchine per l’industria elettronica, un esempio di tale atteggiamento è riscontrabile in un’azienda specializzata in solu-zioni di processo automatizzato, la

Cencorp, azienda con sede a Lohja, piccola città a un’ora di macchina dal-la capitale Helsinki, conosciuta fi no al 2005 con il nome di PMJ automec.

Dall’automotive alle telecomunica-zioni, dall’elettronica industriale agli EMS, Cencorp - con un’esperienza nel settore ormai trentennale - ha la capa-cità di soddisfare una vasta gamma di mercati di riferimento con un catalogo di prodotti che vanno dalla depan-nellizzazione all’assemblaggio di cs in forme particolari, dall’handling al test, fi no alle applicazioni laser più avanzate che comprendono marcatura, saldatura e taglio dei pcb.

Un’importante attenzione viene poi attribuita ai prodotti personaliz-zati che l’azienda fi nlandese può for-

nire e che può seguire nel tempo in modo diretto attraverso una capillare presenza tecnica e distributiva sul ter-ritorio.

Più di duemila sono le installazioni di prodotti Cencorp presenti presso l’industria elettronica presenti in ogni parte del mondo; ora anche l’elet-tronica italiana potrà avvalersi con maggiore elasticità dei servizi off erti dall’azienda di Lohja visto il recente accordo di distribuzione che da qual-che tempo è stato fi rmato fra Cencorp e Life Project di Meda (MB), accordo che permetterà all’azienda fi nlandese di fornire prodotti e seguire tecno-logicamente le richieste del mercato italiano direttamente dal nostro ter-ritorio.

▶ SPECIALE AZIENDE - IL TEST FUNZIONALE

Cencorp 2000 ML

Cencorp 501 SL

51PCB febbraio 2011

Soluzioni di test all’avanguardia

Fra le diverse soluzioni presen-tate da Cencorp sul mercato italiano, importante è senz’altro la presenza in catalogo di una serie di prodotti dedi-cati al test handling. Si tratta di tre soluzioni ideali per qualsiasi requi-sito aziendale, sia esso concentrato sui volumi produttivi, sulla velocità e

connessa con semplicità a diverse piat-taforme di test e non è aff atto legata ad alcun vincolo precostituito di sof-tware o di hardware.

Oltre all’utilizzo come macchina da test funzionale, la 501 SL garan-tisce controlli di camera, il download automatico di sw, test in boundary scan, misure RF e la possibilità di

Le caratteristiche operative, funzio-nali e di manutenzione non si disco-stano certamente da quanto già indi-cato per la 501 SL, varia naturalmente la modularità della macchina, viste le fi na-lità per cui la stessa è stata progettata.

Cencorp ML4Come suggerisce il nome, questa

versione può essere dotata di 4 test box, quindi non è pensata per aziende che richiedano il processo di gran-dissimi volumi di prodotti, così come avviene invece per la macchina pre-cedente. A causa di ciò la ML4 è equipaggiata con elevatori di input e output dotati di un nastro trasporta-tore a singolo livello.

Sia la ML4 sia la 2000 ML pre-sentano test box di identica struttura, caratteristica questa che le rende com-patibili fra loro, formando insieme una vera e propria piattaforma di test; il che signifi ca che è possibile dare il via alla produzione utilizzando la MLT 4 per passare poi alla ML 2000 ottenendo così un raddoppio delle capacità operative senza la necessità di far aumentare la lunghezza fi sica della linea, raddoppiando tuttavia i prodotti testati rispetto al tempo.

Il fatto che Cencorp produca mac-chine di alta affi dabilità e elevata tecnologia lo dimostrano i più di 1.000.000 di cellulari che vengono testati per mezzo dei suoi sistemi.

Una tecnologia brevettata ed estre-mamente innovativa come quella del tester multipli garantisce un aumento consistente della rapidità dei test ren-dendo nel contempo più fl essibile l’han-dling in linea. Insomma una serie di macchine funzionali, di alta qualità che presto sarà possibile vedere anche negli impianti produttivi del nostro Paese.

Cencorpwww.cencorp.comwww.lifeprojectsrl.com

l’integrazione nella linea, sia ancora nel caso in cui si abbia necessità di eseguire test multipli per velocizzare i processi.

Cencorp 501 SLPartendo dalla soluzione di minimo

ingombro complessivo, la Cencorp 501 SL è senza dubbio una macchina progettata per superare gli eventuali colli di bottiglia produttivi in ter-mini di qualità, tempi di ciclo, tempi di cambio e manutenzione. Il tutto pensato per semplifi care quanto più possibile gli elementi di pilotaggio e utilizzando a questo proposito un sistema d’interfaccia grafi co estrema-mente evoluto e intuitivo.

La Cencorp 501 SL può essere

eseguire diverse misure elettriche, il tutto con la possibilità di personaliz-zare il sistema in base alle esigenze eff ettive di produzione.

Cencorp 2000 MLPer superare la classica impasse

produttiva determinata dall’utilizzo di un solo sistema di test funzionale, Cencorp propone una soluzione al problema con una macchina multipla, la Cencorp 2000 ML, che ha la capa-cità di pilotare contemporaneamente fi no a otto test box usando un unico sistema di handling provvisto di tra-portatore ed elevatore multiplo.

Si tratta di una macchina pensata per chi abbia necessità di testare volumi ele-vati di prodotti sia essi unici o misti.

Cencorp ML4


Il test come specializzazione

di Dario Gozzi

Il collaudo funzionale rimane uno strumento di

riferimento inossidabile per la verifica di schede e

apparati elettronici, qualunque ne sia la destinazione

d’uso e la complessità

A tutt’oggi il collaudo funzio-nale è ritenuto il metodo più affidabile per accertare

e certificare il buon funzionamento di pcb e di dispositivi elettronici, tanto nella fase di NPI quanto in quella di produzione.

Dagli esordi della tecnologia di col-laudo, il metodo funzionale è sempre stato il prediletto per la sua preroga-tiva di collaudare attraverso la simu-lazione quanto più realistica possi-bile delle condizioni di funziona-mento operative dell’unità sotto test e, dove possibile, anche delle condi-zioni ambientali di lavoro.

Il far funzionare un dispositivo simulandone le reali condizioni di

lavoro supera la semplice intercetta-zione di difetti dovuti alla fase pro-duttiva (come succede con gli SPI, gli AOI, ecc.) o dovuti a problemi del componente (come con gli ICT) spingendosi alla verifica della bontà e della robustezza del progetto stesso.

La storia del collaudo funzionale passa per quella dei banchetti autoco-struiti che trovano oggi il loro clone nella strumentazione virtuale, utiliz-zata per il medesimo scopo. Ieri come oggi questo modo di operare, se da una parte offre dei vantaggi imme-diati di ordine economico, dall’al-tra ha come controindicazioni di cre-are dei sistemi di collaudo fortemente legati al prodotto specifico (che non

vuol dire sistemi custom), con fles-sibilità prossima allo zero e un con-tenuto di know how ben lontano da quelli dati da chi i sistemi di test li costruisce per professione.

A conti fatti, quello che appariva in prima battuta un risparmio, si rivela a fronte di un NPI o anche semplice-mente di un aggiornamento del pro-dotto, un dispendio di tempo, di risorse economiche e di risorse umane.

Il collaudo funzionale professionale

Seica è produttore di sistemi ATE (Automatic Test Equipment), forni-sce soluzioni di collaudo funzionale del tipo general purpose. Si tratta di sistemi di test a sonde mobili o con connettore in grado di collaudare pra-ticamente tutti i tipi di schede, così come moduli e apparati elettronici. L’investimento economico e di risorse umane richiesti al variare del prodotto da collaudare è minimo o addirittura nullo a fronte di uno scenario molti

▶ speciale aZieNDe - Il test funzIonale

Sistema di test combinato funzionale/sonde mobili che rappresenta la perfetta combinazione tra il tester tradizionale e il tester a sonde mobili. Questo può servire per una diagnosi più puntuale degli errori trovati dal funzionale go/no go classico

codici con bassi volumi. Dal oltre un venten-

nio l’azienda piemontese

53PCB febbraio 2011

è presente sul mercato con le proprie soluzioni di collaudo, da sempre carat-terizzate da un’unica piattaforma har-dware e software fortemente aperta all’integrazione di moduli esterni che completano le prestazioni fornite dalla strumentazione integrata di base.

In particolare una forte enfasi è stata data allo sviluppo dei sistemi flying probe per scopi funzionali. Questi sistemi sono disponibili in due versioni, a due o quattro sonde. Nel modello a due sonde, i probe vengono utilizzati per prescreening (FNODE) e nella diagnostica guidata. Il modello a quattro sonde permette sia il test funzionale a livello di connettore che l’in-circuit e di conseguenza trova impiego come prescreening, in-cir-cuit e nella diagnostica guidata. Rile-vante è l’apporto che deriva dal sof-tware QuickTest , utilizzato come strumento per la verifica delle funzio-nalità della scheda.

Quick Test rappresenta la vera novità del mondo flying probe per il test funzionale; si tratta di un potente e intuitivo software grafico che per-mette la costruzione di programmi di collaudo funzionali senza bisogno di conoscere né l’architettura hardware del sistema né un linguaggio di pro-grammazione specifico. La sua opera-tività si basa solamente sulla specifica di collaudo, che può essere facilmente introdotta nell’ATE flying probe inte-grandola in un normale programma VIVA in-circuit impiegando pochi minuti di lavoro.

Quick test consente quindi all’utente non solo di scrivere pro-grammi funzionali per il test auto-matico in tempo ridotto, ma permette anche l’utilizzo del sistema a sonde mobili come strumento di diagnosi manuale o semi automatico. Queste peculiarità garantiscono ad un ripara-tore esperto la possibilità d’interagire con il sistema in modalità passo passo per guidarne l’esecuzione di test e di

poter collaudare prodotti con tecno-logia futuribile. La piattaforma si pro-pone come soluzione modulare, estre-mamente flessibile e particolarmente raffinata e può essere utilizzato per eseguire misure di tipo analogico di piccolo segnale, analogico di potenza, analogico a radiofrequenza, digitale a bassa frequenza e digitale ad alta fre-quenza. Inoltre, la possibilità di inte-grare un’ampia gamma di strumenti esterni, gestiti da un unico software in modo semplice ed intuitivo, ne espande le potenzialità in maniera pressoché illimitata, pur mantenendo le prerogative di un sistema di col-laudo basato su un’architettura interna ben precisa, con matrici di commuta-zione degli strumenti completamente integrate nella dotazione di base.

Tra le principali caratteristiche di Compact, oltre al software di gestione VIVA/NVL con interfaccia di pro-grammazione grafica, va sicuramente ricordata la scheda di misura inte-grata con architettura DSP compren-dente: tre generatori programmabili di tensione, corrente e forme d’onda, tre misuratori di tensione, corrente e frequenza, la funzione oscilloscopio e quattro I/O digitali programmabili. Inoltre sono disponibili moduli DSP per il condizionamento dei segnali analogici di stimolo/misura con fun-zioni oscilloscopio, filtro digitale, sin-cronizzazione, acquisizione real time.

Dispone di bus di stimolo/misura a 8 linee indipendenti, alimentatori programmabili in tensione/corrente e di carichi attivi e passivi program-mabili.

Il sistema è capace di gestire test boundary scan, protocolli e strumenti CAN, LIN, GPIB, RS232, PXI, VXI, LXI e tutta la strumentazione inte-grata attraverso pacchetti Labview e TestStand.

Seicawww.seica.com

misure, sfruttando la sua esperienza e la sua conoscenza del prodotto da collaudare, con la possibilità di cam-biare in tempo reale tanto i parametri di stimolo che di misura.

A riprova della loro versatilità, que-sti sistemi sono impiegati nei più sva-riati settori dell’industria elettronica, dalle telecomunicazioni all’automa-zione industriale, dall’elettronica di consumo al settore automotive, all’in-dustria avionica civile e militare.

Un compatto che guarda al futuro

Caratterizzato da un alto livello di espandibilità a livello di risorse, dall’er-gonomia compatta, ingombro conte-nuto e meccanica robusta, Compact è la soluzione per qualsiasi esigenza di collaudo funzionale. Il sistema con-sente la personalizzazione del recei-ver meccanico per le fixture su spe-cifica del cliente, questo consente il recupero di interfacce provenienti da altri sistemi.

L’architettura dei sistemi di test funzionale della linea Compact è sicuramente all’avanguardia, indipen-dentemente dalla tipologia dei pcb e dai volumi in gioco è economica-mente accessibile anche per coloro che mirano ad un investimento ini-ziale contenuto, garantisce per un arco temporale di oltre dieci anni di


Applicazioni di photoresist con tecnologia “Nozzle-less”

di Stuart Erickson - Ultrasonic Systems, Inc.

Miglioramenti importanti nell’ambito della deposizione di coating possono essere

raggiunti con la tecnologia ultrasonica avanzata che garantisce, un controllo preciso

dello spessore del film per applicazioni di fotoresist sui wafer

▶ Tecnologie - CoatIng

V i sono numerosi casi in cui wafer di semiconduttori “non standard” necessitano

di essere protetti con fotoresist. Tali casi comprendono wafer provvisti di numerosi microvia e wafer che non siano di forma circolare. Il metodo di coating tradizionale a rotazione è risultato inefficace quando si debba applicare un coating di fotoresist sot-tile e omogeneo su wafer questo tipo. La tecnica del coating a rotazione tende a ostruire infatti i microvia e ha difficoltà nell’effettuare un’applicazio-ne di coating uniforme su wafer non circolari. Inoltre, il coating circolare genera una quantità significativa di scarto di fotoresist.

Il coating mediante spray per appli-cazioni di fotoresist su wafer ha dimo-strato essere invece un’alternativa per-corribile rispetto al coating a rota-zione. Diverse generazioni di metodi di spray sono attualmente disponibili e comprendono metodi a valvole spray ad aria atomizzata, sistemi a nozzle ultrasonico e metodi basati su testa spray ultrasonica “nozzle-less” (cioè priva di ugello). Le valvole spray ad aria atomizzata producono una quan-tità di materiale in eccesso che ha la tendenza a intasare spazi del supporto, che produce un getto non uniforme e ha difficoltà nel mantenere accurato il controllo della portata del flusso di liquido. La tecnologia che si basa

su nozzle spray ultrasonico produce un getto meno violento, ma depone strati di copertura non uniformi pro-prio per la difficoltà di controllo della forma del getto e per l’incapacità di attivare o bloccare in modo preciso il getto durante il funzionamento.

Per ovviare a queste difficoltà è stato invece sviluppato un metodo automa-tizzato per una precisa applicazione del fotoresist; tale metodo utilizza una testa spray ultrasonica “nozzle-less” provvista di una piattaforma di con-trollo del movimento sugli assi Z-Y-Z a grandi prestazioni e dotata di avan-zate capacità di gestione dei materiali. La testa spray ultrasonica usa ener-gia ultrasonica per dividere il liquido

in piccole gocce che formano una vaporizzazione; il liquido non passa comunque attraverso il dispositivo di getto. Questo viene infatti applicato esternamente su una superficie solida in vibrazione ultrasonica (>20 kHz).

Flussi d’aria diretti vengono utiliz-zati per espandere o ridurre le dimen-sioni del getto prodotto mediante ultrasuoni, garantendo un getto di forma rettangolare assai uniforme.

Il flusso del liquido e il flusso d’aria che vengono inviati alla testa sono controllati elettronicamente garan-tendo un completo controllo della forma del getto e della sua velocità. Il sistema di coating incorpora un sistema avanzato di alimentazione del liquido che garantisce che il flusso di coating venga misurato in modo pre-ciso dalla testa spray ultrasonica. La tecnologia spray ultrasonica “nozzle-less” viene largamente usata per varie applicazioni di coating in diversi mer-cati industriali.

Il presente articolo considera un particolare avanzamento nelle applica-zioni a film sottile di fotoresist usando appunto tale tecnologia conosciuta anche con il nome di Tecnologia Ultra-Spray e che si basa su un applicatore integrato per l’alimentazione del fluido e su una piattaforma di controllo del movimento sugli assi X-Y-Z.

Testa Ultra-Spray con sistema integrato di alimentazione del fluido

La testa Ultra-Spray con sistema integrato di alimenta-zione del fluido (Integrated Fluid Delivery System - IFDS) è composta da un trasduttore ultrasonico dotato di una punta che forma il getto vapo-rizzato, da un generatore ultrasonico, da un applicatore esterno di liquido, da un sistema di alimentazione di liquido di precisione e da una serie di convogliatori d’aria.

Il trasduttore ultrasonico contiene una punta che forma il getto vapo-rizzato (spray) che vibra a frequenza ultrasonica (>20 kHz). Il trasduttore è risonante a una particolare frequenza ultrasonica di 35, 45 o 60 kHz ed è controllato da un generatore ultraso-nico che presenta una frequenza di valore corrispondente.

La particolare frequenza ultraso-nica viene selezionata in base al mate-riale che deve essere impiegato e ai requisiti imposti dalle applicazioni del coating. In generale, un trasdut-tore a bassa frequenza ultrasonica è capace di spruzzare un liquido dotato di maggiore viscosità e produrre per-tanto maggiori velocità di flusso.

L’ampiezza della vibrazione della punta che forma il getto viene anch’essa dal generatore ultrasonico.

La punta che forma il getto sul tra-sduttore ultrasonico viene alimentata con fotoresist mediante un applicatore di liquido esterno. Il liquido è contenuto

La larghezza del getto prodotto è uguale alla larghezza del getto pro-dotto dalla punta (in un intervallo che va da 2 a 20 mm).

Dei convogliatori d’aria vengono usati per produrre flussi d’aria uti-lizzati per dare forma al getto e per accelerare lo spray prodotto a livello ultrasonico. Il convogliatore spinge un getto d’aria sulla punta della testa in posizione opposta rispetto al lato da cui avviene l’alimentazione del liquido. Il flusso d’aria risultante comprime ed espande lo spray prodotto ultrasoni-camente al fine di produrre un getto piatto (rettilineo) che può arrivare a un massimo di 5 volte la larghezza del getto prodotto dalla sola energia ultrasonica. La larghezza della forma del getto è proporzionale alla distanza compresa fra la punta che forma il getto e il substrato.

Sono disponibili due tipi di teste spray: la testa CAT ILDS e la testa CAT Blade.

in una tanica che alimenta l’appli-catore di liquido mediante un sistema di ali-mentazione di precisione.

Le vibrazioni ultrasoniche della punta che forma il getto dividono il liquido in pic-cole gocce, che vengono proiet-tate dalla punta sotto forma di spray.

Lo spray pro-dotto solo con energia ultra-sonica presenta una forma bidi-mensionale a bassissima velo-cità.


rare il flusso di coating diretto verso la testa spray ultrasonica. La pompa consiste in un cilindro di 100 ml di capacità e di un pistone fornito di servomotore che fornisce il liquido alla velocità richiesta. La pompa viene rifornita automaticamente da un con-tenitore sigillato. Un’interfaccia gra-fica (GUI) viene usata per eseguire le operazioni preliminari di setup e i parametri operativi della pompa di misurazione di precisione.

Piattaforma di movimento e piazzamento

Una delle due teste Ultra-Spray è montata su un sistema di movimento e di piazzamento sugli assi X-Y-Z ad alte prestazioni.

Il sistema è controllato da un sistema operativo basato su piatta-forma Windows XP e utilizza un sistema di controllo di movimento di tipo PCI. Un’interfaccia grafica (GUI) viene usata per preparare tutti i parametri e creare i programmi di processo. La GUI utilizza un’imma-gine grafica dell’intera piattaforma di coating con “hot spot” per ogni sot-tosistema. La finestra degli hot spot include il sistema di gantry X-Y-Z, il setup della testa, il sistema di movi-mentazione e le ricette per il pro-

gramma di coating da utilizzare. La finestra di sistema del gantry X-Y-Z permette alla(e) testa(e), per mezzo di una trackball, di essere mossa(e) manualmente ovunque entro il raggio d’azione del sistema.

Esempio di risultato di coating con fotoresist

Quelli che seguono sono i tipici risultati nell’applicazione di fotoresist su un wafer in semiconduttore utiliz-zando la tecnologia Ultra-Spray:- deposizione: spessore del coa-

ting asciutto inferiore al micron e superiore.

- uniformità di deposizione: migliore del 3%.

- aspetto della superficie: coating senza difetti privo di effetto bolle.

- efficienza di trasferimento: un’ef-ficienza di trasferimento del 97-98% è stata rilevata conside-rando il peso del coating asciutto sul substrato se paragonato alla quantità misurata alla testa di deposizione.

Conclusioni

Vi sono numerosi requisiti nell’ap-plicazione del fotoresist in una pel-licola uniforme e sottile su wafer di semiconduttore non standard e su altri tipi di substrati. La combina-zione della precisione di una testa Ultra-Spray “nozzle-free”, di un’ac-curata gestione del liquido e del suo utilizzo e di un movimento sofisticato X-Y-Z della testa e del sistema di posizionamento rappresentano un significativo miglioramento rispetto al coating a rotazione o rispetto alle tec-niche di applicazione basate su nozzle a getto più tradizionali.

Ultrasonic Systems, Incwww.ultraspry.comwww.lifeprojectsrl.com

La ILDS produce un getto che ha una larghezza compresa fra i 3 e i 25 mm, mentre la Blade Head produce un getto che ha una larghezza massima di 100 mm. La testa ILDS viene usata per wafer di piccole dimensioni, mentre la Blade Head viene usata per wafer di maggiori dimensioni o per substrati.

Dato che il getto viene prodotto con energia ultrasonica e non mediante pressione, e poiché il getto d’aria a bassa velocità viene usato solo per dare forma al getto, l’efficienza di trasferimento si trova in un intervallo del 97-99%. In altre parole, viene sprecata una quantità assolutamente minima di materiale.

Tutti i parametri di processo di una testa Ultra-Spray sono controllati elettronicamente, compresa la velo-cità del getto, la pressione dell’aria, l’altezza e la velocità della testa.

Alimentazione del liquido e sistemi di gestione dei materiali

Il metodo usato per alimentare l’applicatore presente sulla testa spray ultrasonica con di liquido per il coa-ting è uno degli elementi più cri-tici per raggiungere lo spessore e l’uniformità desiderate del coating stesso. Una pompa di misurazione di precisione viene usata per misu-


Universal PCB Design Grid System

di Tom Hausherr, EDA Library Product Manager, Mentor Graphics Corp.

Nella progettazione dei layout dei pcb, la presenza contemporanea di diverse unità di misura compromette continuamente l’accuratezza del progetto. La perfezione, nella progettazione dei pcb, inizia con la creazione delle librerie CAD dei componenti, per spostarsi rapidamente alle fasi di piazzamento e alle impegnative sfide legate al fanout dei via e al routing delle piste

▶ progettazione - LAyouT DEi PCb

A partire dagli anni ’60 e fino agli anni ’80, il sistema più utilizzato per progettare i

layout dei pcb era basato su una griglia espressa in unità del sistema Imperiale, quello comunemente usato negli U.S.A. Tutte le caratteristiche del progetto dei pcb, così come quello dei layout delle griglie venivano espresse in multipli di 0,001” (1 mil = 1 millesimo di pollice) e tutte le misure erano quindi coerenti tra loro e simmetricamente bilanciate. Poi, nel 1988, tutti gli enti di standar-dizzazione del mondo si sono accor-dati nel riconoscere il sistema metrico decimale come superiore e preferibile, anche nel campo dello sviluppo e della progettazione dei pcb.

I primi effetti di questa fase di tran-sizione hanno iniziato a manifestarsi, negli anni ’90, nei datasheet dei pro-duttori di componenti. Gradualmente, anche i datasheet JEDEC delle spe-cifiche dimensionali dei package, che erano originariamente completamente basati sulle unità “Imperiali” in pollici,

sono stati convertiti in unità metriche.L’IPC, ente internazionale di stan-

dardizzazione, ha quindi proposto una nuova “PCB Design Grid System” con un passo pari a 0,05 mm. Con ciò, ha avuto avvio il pesante processo di “riallineamento” alla nuova griglia di tutte le caratteristiche dimensionali presenti nei progetti di pcb. Tale tran-sizione, tuttavia, è stata accolta con grande resistenza negli USA. Molti progettisti americani di pcb, ma anche aziende produttrici, ingegneri mecca-nici ed elettronici tuttora avversano apertamente il processo di transi-zione.

La conversione da un sistema di misura all’altro ha introdotto molta confusione nel settore della progetta-zione di pcb, dato che nella fase di pas-saggio i progettisti sono stati costretti a utilizzare contemporaneamente i due diversi sistemi. I produttori degli strumenti CAD hanno affrontato il problema introducendo delle funzio-nalità di routing automatico di tipo

“Gridless, Shape-Based”, che permet-tessero ai progettisti di gestire forme e aree superficiali con passi espressi indifferentemente in unità metriche oppure imperiali. Apparvero perfino nuove terminologie tecniche, come quelle connesse a soluzioni di routing Off-Grid, Gridless, Shape-Based.

Alla base di questo approccio vi era il concetto che tutto dovesse essere basato sull’unico fattore fondamen-tale costituito dalle regole di proget-tazione del pcb. L’obiettivo del pro-gettista doveva essere quello di rispet-tare tali regole, indipendentemente da quanto irregolari potessero rivelarsi le caratteristiche degli schemi creati sulla superficie. Alcuni dei compo-nenti presenti nelle librerie CAD ave-vano dunque un pin-pitch espresso in pollici, mentre altri in unità metri-che. In tal modo, l’intero sistema di griglia del pcb divenne caotico e, nel contempo, il lavoro in un ambiente privo di griglia sottopose i progettisti a nuove difficoltà concettuali.

59PCB febbraio 2011

L’impatto negativo più significa-tivo di un sistema senza griglia per il layout dei pcb consiste nella granula-rità molto più fine del routing delle piste, la cui elaborazione richiede dunque risorse computazionali molto più elevate, sia in termini di memoria sia di CPU.

Il sistema “gridless” possiede decine di migliaia di opzioni aggiuntive da commutare e, a conti fatti, rallenta il funzionamento dei tool di routing automatico. Per di più, rende estrema-mente difficoltoso un instradamento manuale preciso delle piste, ad esem-pio tra i contatti di due componenti o tra i centri di due via.

Al contrario, lo “Universal PCB Design Grid System” presenta un impatto positivo su tutti gli aspetti, a partire dalla creazione delle librerie CAD, fino al piazzamento dei com-ponenti, al fanout dei via e al rou-ting delle piste. Il tutto con un uti-lizzo senz’altro meno impegnativo di memoria e CPU per l’elaborazione. Ciò consente inoltre una centratura precisa delle piste tra i pin e i via, con-

tribuendo all’aumento delle rese di produzione. Infine, il sistema migliora anche l’aspetto estetico complessivo del piazzamento dei componenti e del routing delle piste.

L’obiettivo finale degli standard IPC e della perfetta progettazione di pcb si riconduce così alla possibilità di arrotondare tutte le caratteristiche dimensionali del progetto secondo incrementi di 0,05 mm e di disporre tutto su una griglia con un passo pari a 0,05 mm. Questo documento pro-verà, al di là di ogni possibile dub-bio, che questa è la soluzione defini-tiva (si noti che 0,05 mm equivalgono a 0,0019685 pollici, vale a dire a circa 2 mil.).

Le pagine seguenti illustreranno i criteri da seguire per attenersi allo “Universal PCB Design Grid System” e per comprendere quanto avanzato sia realmente questo sistema. Ma, prima di ciò, è opportuno riepilogare le istituzioni più importanti a cui è demandato il compito di standardiz-zare l’industria dello sviluppo dei pro-dotti elettronici.

Organizzazioni per gli standard nell’Elettronica

I profili standard dei package dei componenti sono il risultato delle azioni di organizzazioni di stan-dardizzazione del settore, specializ-zate nella produzione di dati relativi al packaging dei componenti e nella standardizzazione di documenti e pubblicazioni.

Descrizione delle organizzazioni di standardizzazione

JEDEC – Joint Electron Device Engineering Council

L’Ente di standardizzazione del settore dell’ingegneria dei semicon-duttori, che copre tutte le aree dell’in-dustria elettronica, inclusi gli stan-dard per il packaging dei componenti discreti e dei circuiti integrati.

EIA – Electronic Industries AllianceUn’associazione industriale, che

abbraccia l’intero spettro dei produt-tori statunitensi per quanto riguarda gli standard di packaging dei compo-nenti di tipo tape-and-reel, tray e tube. La pubblicazione più recente è costitu-ita dallo standard EIA-481-D-2008.

IEC – International Electrotechnical Commission

L’IEC è l’organizzazione guida a livello globale, responsabile della elabo-razione e pubblicazione degli standard internazionali per tutte le tecnologie correlate ai settori elettrico ed elettro-nico, come anche per tutte le discipline generali ad essi associate, come ad esem-pio la terminologia e la simbologia.

NIST – National Institute of Stan-dards and Technology

L’attività del NIST è alla base di un’infinità di prodotti e di servizi, dagli orologi atomici ai semiconduttori. La missione del NIST consiste nello

Fig. 1 - Organizzazioni internazionali per la transizione al sistema metrico


sviluppo e nella diffusione di misure, standard e tecnologie per il migliora-mento della produttività, la promo-zione del commercio ed il migliora-mento della qualità della vita.

IPC – Association Connecting Electro-nics Industries

L’IPC è l’unica associazione indu-striale che riunisce tutti i player di questo settore: i progettisti di pcb, i produttori di pcb, gli assemblatori di pcb, i fornitori, ed i produttori di apparecchiature elettroniche.

ANSI – The American National Stan-dards Institute

La missione dell’ANSI consiste nel miglioramento sia della compe-titività globale delle aziende statuni-tensi, sia della qualità della vita negli USA, mediante la promozione e la facilitazione dell’adesione volontaria agli standard ed ai sistemi di accerta-mento della conformità, e mediante la protezione della loro integrità.

EIAJ – Electronic Industries Associa-tion of Japan

La missione dell’EIAJ consiste nel rappresentare l’industria elettronica Giapponese, aiutandola a fronteg-giare le sfide ed i problemi che incon-tra, anche mediante la pianificazione e l’implementazione di programmi di cooperazione con le corrispondenti organizzazioni ed associazioni degli altri Paesi del mondo.

NEMI – National Electronics Manu-facturing Initiative

Il NEMI è un consorzio industriale, la cui missione consiste nel garantire la leadership della supply chain glo-bale da parte delle aziende americane produttrici di elettronica. Conta una base associativa formata da centinaia di produttori di componenti elettro-nici, fornitori, associazioni, agenzie governative ed università.

JEITA – Japan Electronics and Information Technology Industries Association

Il JEITA è un’organizzazione indu-striale giapponese la cui attività copre i settori sia dell’elettronica che dell’In-formation Technology. Il JEITA si occupa dei componenti elettronici, delle apparecchiature radio-televisive, dei computer, delle apparecchiature medicali, nonché dei sistemi e degli strumenti di misura e controllo.

Creazione delle librerie CAD dei land pattern

Sulla base delle linee guida stabi-lite dalle varie organizzazioni di stan-dardizzazione citate, i progettisti di pcb hanno messo a punto un insieme di regole che assicurino la creazione, mediante gli strumenti CAD, di land pattern consistenti e di elevata qua-lità. Il passo di 0,05 mm imposto dall’Universal Grid System Design ideale, combacia con le dimensioni di quasi tutti gli elementi esistenti. Esi-stono ovviamente alcune eccezioni a

queste regole, che rimangono tuttavia valide nella stragrande maggioranza delle situazioni.

Nelle librerie CAD, sia per SMT che per PTH, tutte le dimensioni per i piazzole pattern variano in passi di 0,05 mm:- larghezze delle piste e delle griglie

di posizionamento dei courtyard su serigrafia, assemblaggio e piaz-zamento;

- dimensioni dei pad;- regole di spaziatura DRC tra i

pad;- regole di spaziatura DRC tra seri-

grafia e pad;- dimensioni dei fori;- marcature di polarità;- riferimenti locali;- altezza e spessore delle linee per i

codici dei componenti;- griglia di posizionamento dei cen-

tri dei pad di tutti componenti metrici;

- dimensioni degli scarichi termici;- dimensioni delle solder mask;- griglia di posizionamento delle

aree di keep-out.

Fig. 2 - Distanze tra i pin e gli arrotondamenti delle dimensioni “X, Y” delle piazzole

www.osai-as.it

Sistema di marcatura ideale per EMS (terzisti)

che devono eseguire marcature YAG e/o CO2 di

lotti di produzione medi con un unico sistema.

La presenza delle sorgenti YAG e/o CO2,

configurabile o all’atto dell’installazione o

successivamente on-field, non richiede alcuna

scelta definitiva.

Inoltre l’architettura TWIN permette di

eseguire contemporaneamente sullo stesso

prodotto marcature CO2 e YAG.

Innovative Solutions for Electronic Manufacturing

marcatura Laser YAG & Co2


Per i Ball Grid Array, tutte le carat-teristiche standard dei package sono in passi di 0,05 mm:- dimensione delle sfere (Tabella 1);- passo dei pin;- dimensioni del profilo del corpo

del package.

Standard JEDEC per i componenti con piedinatura ad ala di gabbiano, con package QFP, SOP e SOT:- le dimensioni dei profili del corpo

del package sono in passi di 0,05 mm;

- le tolleranze dei package sono in passi 0,05 mm;

- le dimensioni dei terminali sono in passi di 0,05 mm;

- le distanze tra i pin e gli arroton-damenti delle dimensioni “X, Y” delle piazzole sono in passi di 0,05 mm, mentre le posizioni dei centri

“C” delle piazzole sono in passi di 0,1 mm (vedi Fig. 2).

Standard EIA per i package dei componenti chip di resistori, conden-satori, diodi ed induttori:- lunghezza e larghezza del pro-

filo del corpo del package sono in passi di 0,05 mm;


- le dimensioni “X, Y” delle piaz-zole sono arrotondate a multipli di 0,05 mm e le posizioni dei centri “C” delle piazzole sono in passi di 0,1 mm (vedi Fig. 3).

Standard JEDEC per i componenti no-lead di tipo SON, QFN, DFN, SOTFL e SODFL:- i pin-pitch sono in passi di 0,05

mm;

- le dimensioni del profilo del corpo del package sono in passi di 0,05 mm (inclusa l’altezza);


- le tolleranze dei package sono in passi di 0,05 mm.

Nell’odierna tecnologia per il package dei componenti, la regola fondamentale consiste nell’assicu-rarsi che la quasi totalità delle dimen-sioni – sia del package sia dei ter-minali di saldatura – siano multipli di 0,05 mm. Naturalmente le ecce-zioni a questa regola sono rappresen-tate dai package di tutti quei compo-nenti che risalgono ancora al periodo degli anni ’80. Per poter portare a ter-mine il passaggio definitivo al sistema metrico, consentendo l’introduzione dell’automazione completa nello svi-luppo dei prodotti elettronici, sarebbe necessario eliminare tutti i package le cui dimensioni sono ancora basate su misure in pollici.

Sistema di Part Placement GridPartendo da librerie CAD conte-

nenti dimensioni espresse in unità millimetriche, la regola ottimale per il passo delle griglie di piazzamento consiste nell’utilizzare misure divi-sibili per 1 mm e con una sola cifra decimale dopo la virgola. Tra le gri-glie metriche di piazzamento ottimali vi sono quindi quelle con passi pari a 1 mm, 0,05 mm, 0,2 mm e 0,1 mm.

Fig. 3 - Le dimensioni “X, Y” delle piazzole sono arrotondate a multipli di 0,05 mm e le posizioni dei centri “C” delle piazzole sono in passi di 0,1 mm

Tabella 1 - Dimensione delle sfere

Diametro nominale delle sfere Riduzione Diametro nominale delle piazzole Variazione delle piazzole0,75 25% 0,55 0,60 - 0,500,60 25% 0,45 0,50 - 0,400,55 25% 0,45 0,50 - 0,400,50 20% 0,40 0,45 - 0,350,45 20% 0,35 0,40 - 0,300,40 20% 0,30 0,35 - 0,250,30 20% 0,25 0,25 - 0,200,25 20% 0,20 0,20 - 0,15

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3° WorkShop i-tronikIl 15 e 16 marzo ore 9.00 presso la nostra sede a Peraga di Vigonza (PD)

Durante il WorkShop sarà possibile vedere in funzione i seguenti sistemi:• Pick&Place Paraquda • Pick&Place Cobra - in anteprima assoluta in Italia • Saldatrice selettiva • Forno Vapour Phase - nuova versione in-line • Camere climatiche • Sistemi di ispezione AOI • Armadio automatico per stoccaggio bobine • Serigra� e per stampa PCB • Materiali di consumo…e tante altre novità tra le quali la nuova macchina automatica modulare di inserzione componenti faston …e non solo.

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Al � ne di organizzare al meglio le giornate, La preghiamo di inviarci la Sua conferma di partecipazione via fax allo 049.893.48.22 oppure via e-mail a [email protected] entro e non oltre il 04-03-2011, compilando i dati sottostanti. Sarà nostra cura inviarLe una conferma di adesione con dettaglio del programma.

Azienda _______________________________________________________

Totale partecipanti (max. 2 persone) ______________________________

Nome partecipanti _____________________________________________

_____________________________________________________________

Recapito telefonico _____________________________________________

Indirizzo e-mail ________________________________________________

Partecipazione a una delle due giornate:

oppure

(dalle 09.00 alle 17.00)

L’incontro si pre� gge di essere non solo un utile strumento formativo ed informativo, ma anche un’occasione per le aziende del settore che intendono fare investimenti e sono alla ricerca delle migliori opportunità. Questo Workshop è inoltre rivolto a tutti coloro che vogliono conoscere e sperimentare le più recenti novità nell’ambito della produzione e dello stoccaggio di schede elettroniche.

In occasione dell’evento, come nella passata edizione, interverranno alcuni specialisti delle aziende produttrici dei sistemi presentati che illustreranno i più recenti risultati conseguiti da chi ha già installato e utilizzato tali sistemi; inoltre saranno presentate in anteprima assoluta in Italia macchine di ultimissima generazione sia di montaggio SMD che di saldatura Vapour Phase in linea.

Martedì 15-03-2011

Mercoledì 16-03-2011


Per ottenere i migliori risultati, bisognerebbe evitare di utilizzare altre dimensioni di griglia, se non assoluta-mente indispensabili (come ad esem-pio per un connettore fisso o un inter-ruttore sul bordo del pcb).

Dimensioni dei via e della griglia di fanout

Tutte le dimensioni dei padstack dei via sono in passi di 0,05mm, ivi incluse tutte le dimensioni dei fori dei via.

Il miglior padstack dei via per il routing complessivo delle piste uti-lizza i seguenti diametri: 0,5 mm per i pad, 0,25 mm per i fori, 0,7 mm per gli anti-pad. Se tutti i via pre-senti nel progetto del pcb sono disposti su una griglia di 1 mm, è infatti possibile effettuare il routing di tutte le piste sul layout del pro-getto senza ricorrere a curve non necessarie.

La griglia migliore per il fanout dei via è quella che presenta un passo di 1 mm. Tale misura infatti consente un pas-saggio pulito di due piste da 0,1 mm nello spazio presente tra due via adia-centi. Si vedano le Figg. 4, 5 e 6.

Sistema di griglia per le piste e per le relative distanze

Le regole per la larghezza delle piste comportano dimensioni mul-tiple di 0,05 mm, con due sole ecce-zioni per gli 0,125 mm (5 mil) ed i 0,075 mm (3 mil).

0,25 mm = 10 mil0,20 mm = 8 mil0,15 mm = 6 mil0,125 mm = 5 mil0,10 mm = 4 mil0,075 mm = 3 mil0,05 mm = 2 mil

Sistema di griglia per il routing delle piste

La griglia metrica ottimale per il routing ha un passo di 0,05 mm.

Sistema di griglia per codici dei compo-nenti ed i testi

La griglia comunemente usata per i codici dei componenti ed altri testi è pari a 0,1 mm (0,05 mm in caso di spazi ristretti)

Sistema di griglia per i copper pour e le aree di fill

La griglia per i profili delle aree di copper pour è solitamente di 0,1 mm, o talvolta di 0,05 mm per il piazza-mento ed il routing nelle situazioni ad elevata densità di componenti

Sistema di griglia per le dimensioni dei fori di montaggio ed il piazzamento

Tutti i padstack dei fori di mon-taggio sono in passi di 0,05 mm, così come i passi della relativa griglia di piazzamento.

Conclusioni

Lo “Universal PCB Design Grid System” si fonda sul modulo base di 0,05 mm. Tutte le forme e le dimen-sioni di ogni aspetto del layout del pcb devono essere espresse in misure multiple di 0,05 mm. Per poter realiz-zare una vera automazione dello svi-luppo dei prodotti elettronici, è indi-spensabile completare la transizione del layout dei pcb al sistema metrico.

Gli Stati Uniti sono l’unico Paese industrializzato del mondo che ancora

Fig. 5 - Fanout di un QFP con passo di 0,5 mm e piste larghe 0,1 mm

Fig. 4 - Fanout di un BGA con passo di 1 mm e piste larghe 0,1 mm

65PCB febbraio 2011

non utilizza il sistema metrico come sistema principale di misura. Stori-camente, peraltro, a livello globale la progettazione dei pcb è stata indiriz-zata dai produttori di componenti e di strumenti CAD verso l’utilizzo del sistema di misura Imperiale.

Chiaramente, le aziende statunitensi che non producono prodotti o ser-vizi conformi alle specifi che metriche rischieranno una progressiva perdita di competitività sui mercati mondiali. Il Giappone, ad esempio, ha identifi -cato nel mancato utilizzo del sistema metrico da parte degli USA un osta-colo strategico per l’accesso al mer-cato domestico giapponese da parte dei prodotti statunitensi. In aggiunta, il consolidamento degli standard di prodotto del mercato europeo renderà ulteriormente diffi coltose e incerte le vendite dei prodotti non-metrici. La maggior parte delle aziende statuni-tensi è comunque cosciente del fatto che l’utilizzo del sistema metrico sia indispensabile per il successo econo-mico nel prossimo futuro. La loro esi-tazione può essere solo legata all’in-certezza riguardo al momento e alla modalità più opportuni per attuare la conversione.

Le agenzie federali statunitensi, attraverso le loro azioni, stanno peral-tro dimostrando una crescente deter-minazione nell’utilizzo del sistema metrico in tutte le attività di business. Un esempio: la maggior parte dei pro-duttori di componenti ha già conver-tito i datasheet dimensionali dei pro-pri componenti in unità millime-triche. I risultati sono in gran parte ancora invisibili al pubblico, che non è un target diretto delle attuali atti-vità federali per l’incentivazione della transizione. Sebbene la maggior parte delle istituzioni del settore sanitario e veterinario abbia già compiuto la transizione alle unità metriche, l’in-dustria rimane il target principale e sta peraltro assumendo crescente con-

sapevolezza della situazione acco-gliendo positivamente le iniziative del governo. La saggia accettazione da parte dell’industria della transi-zione verso il sistema metrico è in parte dovuta alla consapevolezza che produrre secondo specifi che metriche signifi ca sopravvivere nello scenario economico del prossimo futuro. Oggi, quasi tutte le aziende esportano i pro-pri prodotti verso un mercato glo-bale, che si aspetta prodotti conformi a specifi che metriche.

È interessante notare che i pro-duttori di componenti, gli enti inter-nazionali di standardizzazione, gli assemblatori e molti progettisti di pcb hanno già attuato la transizione verso il sistema metrico. Quando anche le aziende di “produzione materiale” dei pcb completeranno il passaggio alle

unità metriche, allora l’intera industria elettronica globale potrà completare la piena transizione verso un sistema di griglia standard. Il futuro, tutta-via, è indubbiamente costituito dalle unità micrometriche. Siamo convinti che “10 micron” suoni molto meglio che “0,01 millimetri”. Al momento attuale, l’80% dei progettisti di pcb può cavarsela egregiamente con un sistema di griglia di 0,05 mm, ma con l’incombente microminiaturizzazione della tecnologia dei package dei com-ponenti, nel 2012 sarà assolutamente comune, per un progettista di pcb, produrre sia librerie CAD di com-ponenti sia layout di pcb espressi in unità di 10 micron (0,01 mm).

Mentor Graphicswww.mentor.com

Fig. 6 - Due via allineati su una griglia di 1 mm e due piste di 0,1 mm passanti nello spazio presente tra i due via, in modo perfettamente centrato. Le misure permettono anche il routing di un’unica pista di 0,1 mm tra i via, in modo altrettanto perfettamente centrato. L’anti-pad non invade lo spazio destinato alle piste e fornisce un percorso di ritorno pulito sul reference plane. Questo schema costituisce una soluzione di routing di qualità superiore per tecnologie ad alte prestazioni, mantenendo nel contempo un ambiente di lavoro semplifi cato

Ulteriori documenti di riferimento

“The CAD Library of the Future”http://www.pcbmatrix.com/Downloads/LPSoftware.asp“IPC Padstack Charts”http://www.pcbmatrix.com/Downloads/LPSoftware.asp“Metric Via Fanout”http://www.pcbmatrix.com/Downloads/GeneralDocuments.asp“Metric Pitch BGA and Micro BGA Routing Solutions Paper”http://www.pcbmatrix.com/Downloads/GeneralDocuments.asp


Il lavaggio a microonde dei pcb

di Gabriele Marzocchi

I pcb a microonde

presentano un’estrema

criticità di prestazioni

dovuta alla presenza di

sia pur minimi residui

di flussante, a cui

occorre provvedere con

particolari tecniche di

lavaggio

▶ Produzione - L’arte deL cLeaninG

L’ impiego a frequenze micro-onde di pcb con processi di assemblaggio standard tipo

SMT è una delle tecniche fondamen-tali per la realizzazione di apparati per telecomunicazioni terrestri e spazia-li, così come per sistemi radar civili tipo phased array. I benefici di questa tecnologia sono infatti l’integrazio-ne di circuiti ad alta densità, elevate prestazioni elettriche, riduzione degli ingombri e del peso, riduzione dei costi, miglioramento della resa e del-la affidabilità. A tal proposito sono disponibili in commercio substrati multistrato con caratteristiche appo-sitamente qualificate in bande di fre-

quenza a microonde, come ad esempio i materiali prodotti dalla Rogers. Quando però la densità dei compo-nenti diventa particolarmente elevata e le frequenze d’impiego divengono di decine di GHz, nei processi di costru-zione occorre porre una particolare attenzione ai processi di lavaggio poi-ché residui anche minimi di flussante determinano comportamenti anomali verso temperatura di alcune funzioni circuitali (come ad esempio gli oscil-latori) realizzate su pcb. Riportiamo di seguito le esperienze di lavaggio post-assembly nella produzione di pcb per Ricetrasmettitori Ponti Radio operanti fino a 42 GHz e prodotti della società

NSN, Nokia Siemens Network. Gran parte delle considerazioni qui riporta-te valgono per la realizzazione di cir-cuiti realizzati su pcb di altri sistemi a microonde.

L’impiego dei pcb nei ponti radio

I ricetrasmettitori radio sono gli elementi di base per i Ponti Radio Microonde e presentano le seguenti caratteristiche fondamentali: frequenze operative da 6 a 42 GHz, installazione in unità da esterno con temperature esterne da –40 a +55 °C e temperature interne da –40 a +85 °C (Fig. 1).

Fig. 1 - Ponte Radio Microonde da esterno operante fino a 42 GHz

67PCB febbraio 2011

In tali estreme condizioni ambien-tali è fondamentale che l’apparato non presenti instabilità a breve ter-mine e in particolare non produca errori nei dati del segnale che passa attraverso il ricetrasmettitore. Per ottenere tale obiettivo occorre porre una cura particolare nell’esecuzione dei processi di assemblaggio. I rice-trasmettitori a microonde per Ponti Radio sono prodotti per un mercato di grande volume, perciò sono assem-blati con processi standard SMT (Surface Mounting Technique) con un ridotto numero di sub-unità al fine di ridurre il numero di intercon-nessioni spesso causa di instabilità. Di conseguenza sullo stesso pcb ven-gono montati componenti di svariate tipologie e di diverse funzionalità cir-cuitali, che ricevono lo stesso tratta-mento durante il processo di assem-blaggio.

In Fig. 2 è presentato il pcb assem-blato di un intero ricetrasmettitore microonde operante a 18 GHz. Men-tre la parte inferiore racchiude le fun-zioni circuitali del mo-demodula-tore in cui entra ed esce il segnale di banda base, nella parte superiore sini-stra vi è il ricevitore con ingresso in guida d’onda e il sintetizzatore di fre-quenza per il mixer di conversione dalle microonde alla banda base. Nella parte superiore destra vi è la sezione circuitale relativa al trasmet-titore microonde, dal sintetizzatore di frequenza fino all’amplificatore finale con uscita in guida d’onda.

Sensibilità ai residui di flussante

Le funzioni circuitali a microonde realizzate su pcb sono particolar-mente sensibili a eventuali contami-nati presenti sulla sua superficie. I sin-tetizzatori di frequenza a microonde sono le parti il cui funzionamento è particolarmente sensibile a contami-

nanti superficiali costituiti da residui di flussante, residui che possono pro-durre instabilità a breve termine dei sintetizzatori durante le escursioni di temperatura. Tali instabilità inducono errori nel trasferimento dei dati, tali da compromettere le prestazioni del ponte radio.

Per ottenere condizioni di funzio-namento prive di errori occorre porre particolare cura nella fase di assem-blaggio superficiale dei componenti e occorre eseguire un’accurata fase di pulizia del pcb assemblato soprattutto quando il ricetrasmettitore utilizza formati di modulazione molto com-plessi e perciò molto critici.

I VCO (Voltage Controlled Oscil-lator) sono gli elementi circuitali dei sintetizzatori di frequenza, che più di frequente possono produrre le insta-bilità di frequenza che determinano gli errori. I VCO, evidenziati nelle sezioni del ricevitore e del trasmet-titore sul pcb (Fig. 2), sono com-ponenti superficiali molto piccoli (5 x 5 mm) con un package in pla-stica tipo QFN (Quad Flat No-Lead) (Fig. 3) che generano un’oscillazione la cui frequenza è influenzata dalle condizioni di carico dei pin di uscita.

Una brusca variazione del carico produce una brusca variazione di fre-quenza che determina burst di errori nel trasferimento dei dati, fino a deter-minare nei casi più gravi una perdita del sincronismo dell’oscillatore.

I residui di pasta saldante si com-portano come materiale solido die-lettrico che influenza le condizioni di carico dei VCO (Fig. 4). Gli stress meccanici indotti dalle variazioni di temperatura producono rotture nei residui di flussante, che determinano brusche variazioni di carico con con-seguenti salti di frequenza dell’oscilla-zione del VCO.

Fig. 2 - Pcb contenente un intero ricetrasmettitore microonde operante a 18 GHz

Fig. 3 - VCO con package in plastica tipo QFN (Quad Flat No-Lead)


Inoltre, i residui di flussante influen-zano il funzionamento anche di altre funzioni circuitali del ricetrasmettitore su pcb, oltre naturalmente al VCO.

Simulazione elettromagnetica 3D

Il processo di lavaggio del pcb per eliminare residui di flussante non sempre elimina le instabilità di fun-zionamento in temperatura.

Per questo è stato necessario ana-lizzare più a fondo il fenomeno mediante un opportuno programma di simulazione 3D sviluppato ad hoc, al fine di analizzare le cause (caratte-ristiche elettriche e meccaniche del flussante) e gli effetti (conseguenze sulle diverse parti circuitali e in par-ticolare sulla frequenza generata dal VCO). In questo modo è possibile tenerne conto nel progetto elettrico.

Ecco una descrizione dei princi-pali risultati ricavati dal programma di simulazione.

I residui di flussante operano come materiale dielettrico depositato in prossimità delle superfici di inter-connessione e hanno effetti significa-tivi sui segnali RF, soprattutto se sono depositati in prossimità dei VCO. Dai risultati della simulazione emerge che i residui con minore costante dielet-trica producono effetti meno rimar-cati. Inoltre, è importante lo stato del flussante dopo il lavaggio: se il flus-sante si cristallizza si producono insta-bilità maggiori in caso di sua rottura, invece se il flussante rimane molle produce meno problemi di instabilità.

Il tipo di flussante va quindi scelto con cura in modo da evitare tali situa-zioni di instabilità con conseguente salto di frequenza. Dalla simula-zione emerge che una variazione delle condizioni di carico del VCO con e senza una fessura di aria di 5-10 μm del flussante produce una variazione di frequenza di circa 25 KHz in un

VCO operante a 10 GHz, valore dello stesso ordine di grandezza dei salti di frequenza effettivamente misurati (Fig. 5).

Test di verifica finale di pcb assemblati

Appositi test in temperatura ven-gono eseguiti sul prodotto per verificare se dopo l’assemblaggio sia necessario o meno un processo di lavaggio post-assembly, che comporta un aumento dei tempi e dei costi di produzione.

Perciò si è operato in tale dire-zione per trovare un sistema che eviti il lavaggio post-assembly.

Come evitare il processo di lavaggio post-assembly

I test condotti in NSN negli ultimi due anni hanno dimostrato che lo step di lavaggio finale dopo l’assemblaggio non è necessario, ma può essere evitato se viene adottato un opportuno pro-cesso di assemblaggio e se il demodu-latore del ricetrasmettitore è proget-tato in modo da essere meno sensibile ai bruschi salti di frequenza dei VCO. Per verificare ciò sono state messe a confronto nel ciclo produttivo due diverse famiglie di ricetrasmettitori, quella tipo FlexiHybrid con demodu-latore normale e la più recente Flexi-Packet con un demodulatore di nuovo progetto. I due demodulatori, pur avendo le stesse caratteristiche elettri-che (modulazione 128 QAM e capa-cità di circa 24 Msymb/s) hanno dato risultati completamente diversi dal punto di vista dei salti di frequenza verso temperatura.

Fig. 4 - I residui di pasta saldante influenzano le condizioni di carico dei VCO

Fig. 5 - Il programma di simulazione 3D valuta le condizioni di carico del VCO senza e con una fessura di aria di 5 μm nel residuo di flussante

69PCB febbraio 2011

Nel demodulatore di nuovo pro-getto, infatti, il loop di recupero è in grado di inseguire i bruschi salti di frequenza impressi al VCO dalle instabilità in temperatura determi-nate dai residui di pasta saldante.

Due processi di assemblaggio a confronto

Sulla base dei risultati del pro-gramma di simulazione sono stati scelti prodotti adeguati per il processo pro-duttivo della nuova famiglia di ricetra-smettitori. Ecco la descrizione dei due diversi processi di assemblaggio rela-tivi alle due famiglie di ricetrasmetti-tori. Per la famiglia di ricetrasmetti-tori FlexiPacket: pasta saldante Alpha Metal OM338 T, lavaggio con Vigon A 200. Per la famiglia di ricetrasmet-titori FlexiHybrid: pasta saldante Shenmao PF610-P25E e lavaggio con Leksol AL. Il valore di conta-minante nel processo del FlexiPacket è 0,6 μg/cm2 di NaCl per i pcb non lavati e misurati con il tester di con-taminanti tipo CM11. Nei pcb dopo lavaggio il valore residuo di contami-nante è di 0,15 μg/cm2 di NaCl.

Risultati dei test con e senza lavaggio post-assembly

Mentre nella prima famiglia di ricetrasmettitori, denominata Flexi-

Hybrid, l’assenza del processo di lavaggio post-assembly determi-nava una forte presenza di instabi-lità in temperatura, che si riduceva solo dopo il lavaggio finale, nella più recente famiglia di ricetrasmettitori, denominata FlexiPacket, tale lavaggio finale non è più necessario.

In Fig. 6 sono riportati gli isto-grammi che rappresentano la resa dei cicli in temperatura di un gruppo di prodotti assemblati che non hanno subito il lavaggio e di un altro gruppo degli stessi prodotti dopo il lavag-gio post-assembly, per le due fami-glie di ricetrasmettitori FlexiPacket e FlexiHybrid. Come si può vedere, nel caso della nuova generazione FlexiPacket la presenza o meno del lavaggio finale è ininfluente e in entrambi i casi la resa dei cicli è prossima al 100%, nel caso dei rice-trasmettitori FlexiHybrid - per otte-nere buone rese vicine al 100% - è indispensabile ricorrere al lavaggio post-assembly.

Conclusioni

Cause ed effetti delle instabilitàNei pcb dei ricetrasmettitori ope-

ranti a frequenze microonde i residui di flussante possono produrre salti di frequenza dei VCO, salti che compro-

mettono il funzionamento dei relativi Ponti Radio. I loro effetti sono stati valutati con un apposito programma di simulazione elettromagnetica, ottenendo risultati in accordo con le misure.

Soluzione senza lavaggio post-assembly

L’impiego di paste saldanti tipo “no clean” non è necessariamente suf-ficiente per evitare lo step di lavaggio post-processing nel processo produt-tivo. In questo caso sono preferibili flussanti con bassa costante dielet-trica e che rimangono soffici dopo il lavaggio, poiché in tal modo danno meno problemi di instabilità. Il pro-cesso di lavaggio risulta indispensa-bile se i salti di frequenza dei VCO sono troppo elevati per essere inse-guiti dal loop di recupero del demo-dulatore. Un opportuno progetto del demodulatore combinato con un’adatta scelta dei prodotti nel pro-cesso di assemblaggio consente di evitare costosi processi di lavaggio post-assembly.

il presente articolo si basa sulla

presentazione di L. Ferrucci - nokia

Siemens networks - cassina de’ Pecchi (Mi)

tenuta al convegno iMaPS-2010 a Milano

San donato.

Fig. 6 - Rese dei cicli in temperatura di un gruppo di prodotti assemblati che non hanno subito il lavaggio e di un gruppo degli stessi prodotti dopo il lavaggio post-assembly, per le due famiglie di ricetrasmettitori FlexiPacket (a sinistra) e FlexiHybrid (a destra)


AOI tridimensionale

di Dario Gozzi

La rincorsa in direzione della qualità massima è inarrestabile. Raggiunti i confi ni della miniaturizzazione, polverizzato il mito della produttività, la concorrenzialità e la profi ttabilità cercano nel prodotto “perfetto” quei margini che mancano in un mercato che langue

▶ TEST & QUALITY - ISPEZIONE POST PRINT

È diffi cile sapere se ogni passo del proprio processo sia sempre sotto controllo, e poi cosa vuol

dire avere tutto sotto controllo? Che sia possibile controllare ogni possibile problema che potrebbe sorgere lungo lo sviluppo del processo?

È diffi cile credere che anche l’azienda più tecnologicamente all’avanguardia sia sempre e comun-que nelle condizioni di poterlo fare.

Ciò che è fattibile è il potersi dotare di strumenti che svolgano indagini accurate, ripetibili e in sintonia con gli standard di riferimento, che sono poi le normative IPC. Ripetibile signifi ca che se uno stesso pcb viene ripetuta-mente sottoposto a ispezione, i risul-

tati ottenuti dal sistema devono essere sempre gli stessi, mentre l’accuratezza designa la capacità di dare risultati corretti.

Saki, realtà giapponese specializ-zata nello sviluppo di sistemi AOI, ha lanciato di recente sul mercato inter-nazionale, e di conseguenza anche in Italia dove è commercializzata da Life Project, il sistema di ispezione ottica 3D Triton, che utilizza il 3D per testare la tecnologia SMT e PTH.

Il sistema lavora in linea e man-tiene inalterata la classica funziona-lità di ispezione ottica automatica bidimensionale della linea Saki su cui è stata impiantata la tecnologia di ispezione tridimensionale mutuata

dalle conoscenze acquisite in mate-ria con lo sviluppo della linea SPI (Solder Paste Inspection, ispezione post print).

Con questa strategia si sfrutta appieno la consolidata conoscenza nella gestione delle librerie, nella capacità di discriminare la polarità dei componenti e nel leggere il loro valore, su cui si innesta il know how dell’ispezione 3D.

Questo nuovo approccio all’ispe-zione automatizzata dona un van-taggio tangibile che crea un ampio gap nei confronti di quei competitor che hanno messo a punto sistemi che lavorano esclusivamente col 2D o solo col 3D.

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La tecnologia con una marcia in più

Il problema più comune che si risolvere con l’utilizzo di Triton è quello dei componenti sollevati o dei pin alzati negli integrati.

Situazioni di tombstoning sono facilmente riscontra-bili anche coi sistemi 2D di fascia media, molto più dif-fi cile intercettare potenziali difetti dovuti a quei compo-nenti il cui corpo (vale tanto per i chip che per gli integrati) non sia perfettamente planare rispetto al substrato che lo ospita; questi componenti potrebbero tranquillamente pas-sare il test elettrico, ma avere potenzialmente dei problemi sul menisco di saldatura, che si verrebbero a manifestare in campo a seguito di possibili sollecitazioni meccaniche.

Lo stesso dicasi per i pin sollevati.La misura delle altezze è rilevabile indipendentemente

dalla colorazione delle superfi ci, mentre la presentazione dei risultati avviene con l’ausilio dei falsi colori.

Le operazioni di debug sono le stesse incontrate nei sistemi AOI 2D di cui le librerie hanno mantenuto la medesima struttura. Anche questo costituisce un vantag-gio, perché le aziende che hanno già un AOI Saki, acqui-sendo Triton avrebbero da colmare un gap conoscitivo minimo.

Sul sistema sono disponibili anche gli algoritmi di let-tura OCR e OCV per il riconoscimento dei caratteri alfa-numerici stampigliati sui componenti.

In tema di software è da segnalare anche Fujiyama, l’al-goritmo dedicato all’ispezione dei componenti TH. Di questi si discrimina l’eventuale insuffi cienza di lega sul giunto di saldatura, l’esposizione di rame sulla piazzola, la presenza di corti e quella del reoforo, tutto in un’unica fi ne-stra di ripresa.

L’interfaccia operatore è del tipo user friendly mentre l’impostazione dei criteri di ispezione è semplice come sulla tradizionale linea dei sistemi AOI di Saki.

Possibilità di evidenziare i piedini sollevati in saldatura


La tecnologia in dotazione

Il sistema è dotato di una telecamera sul lato top e di tre sistemi di illumi-nazione; due sorgenti luminose a luce bianca che lampeggiando forniscono le informazioni sull’altezza e un’illu-minazione RGB anulare per la visione bidimensionale tipica dei sistemi AOI.

Col perfezionamento della tecnolo-gia di acquisizione ottica è stato per-fezionato il metodo Moiré per ese-

guire un’accurata misura tridimensio-nale; la tecnologia basata sull’uso di una telecamera CCD ad alta risolu-zione, fa leva sul sistema di illumina-zione stroboscopica che proietta una serie di sottili bande di luce sui par-ticolari da misurare. Questo pattern luminoso è spostato incremental-mente sui particolari da misurare con-sentendo alla telecamera di catturare una serie di immagini da cui estrapo-lare le misure tridimensionali.

L’effetto 3D viene generato su Triton tramite la luce bianca che genera una serie di flash proiettati sul pcb. Questo fascio di luce viene con-tinuamente interrotto o lasciato fil-trare da una maschera striata che viene movimentata molto velocemente da un dispositivo motorizzato; la movimen-tazione di questa particolare maschera fa passare la luce per la generazione di immagini ad alta velocità.

La telecamera, che lavora con una risoluzione di 18 µ, si muove lungo gli assi X e Y. Il sistema è di rottura rispetto alla tradizione Saki, non solo per l’esasperazione nella capacità ispet-tiva, ma anche perché lavora con la tecnologia FOV (field of view) e non più con l’acquisizione scanner. L’in-troduzione della visione tramite FOV, che ha dimensioni 42,3 x 31,1 mm, è necessaria per poter acquisire le informazioni che concorrono a for-nire la tridimensionalità.

L’utilizzo di un insieme di illumina-zioni differenti aiuta anche a ovviare il problema dei componenti alti che potenzialmente mettono in ombra i più piccoli, ovviamente non è detto che questo dia la sicurezza al 100% di riuscire sempre e comunque.

I risultati ottenuti hanno messo in risalto l’ottenimento di un buon livello di Gauge R&R. Il Gage R&R è la misurazione della ripetibilità e della riproducibilità. Si tratta di un test che si effettua su tutti gli assi della macchina e si verifica che lo spostamento dopo un determinato numero di test sia sempre lo stesso. Lo stesso criterio vale per la rileva-zione degli errori e dei risultati con-siderati “good”, per esempio se su un pad avviene una determinata misura, questa deve ripresentarsi inalterata nelle ispezioni successive.

Sakiwww.sakicorp.comwww.lifeprojectsrl.com

L’algoritmo Fujiyama permette di ispezionare le condizioni del THD

Analisi dei difetti su un BGA

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Macchina per assemblaggio SMD veloce e fl essibilePresentata alla scorsa edizione di SMT a Norimberga, la p&p Cobra di Essemtec

mostra di essere una delle macchine più accurate e moderne

presenti sul mercato, sia per l’impiego di tecnologie sia per i materiali utilizzati.

Cobra è stata presentata con l’idea di inserirsi in un segmento di mercato

non ancora coperto dall’azienda svizzera

▶ AZIENDE E PRODOTTI - ASSEMBLAGGIO SMD

P er la seconda volta in meno di un anno Essemtec ha intro-dotto a catalogo un nuovo

sistema di piazzamento componenti SMD. Dopo la presentazione della Paraquda, in occasione di Productroni-ca 2009, l’azienda svizzera ha presen-tato a Norimberga lo scorso giugno il

nuovo modello di p&p Cobra, una macchi-na totalmen-te nuova per concezione e design.

Tecnologie innovative

Le macchine Cobra sono state pro-gettate con sistemi più all’avanguar-dia e costruite con i migliori materiali attualmente disponibili sul mercato: la movimentazione degli assi viene assicurata da motori lineari control-lati tramite bus ad alta velocità, men-tre la struttura portante della mac-china viene fabbricata con materiale composito garantendo ottime caratte-

di Michele Mattei - Sales Manager i-tronik

75PCB febbraio 2011

ristiche di stabilità, robustezza, assor-bimento delle vibrazioni e precisione. Oltre a ciò gli ingegneri progettisti di Essemtec si sono focalizzati su pro-prietà quali la durata, l’affidabilità e la riduzione delle attività di manuten-zione.

La qualità del sistema è particolar-mente evidente osservando il gruppo della testa di montaggio: ognuno degli otto assi assemblati è equipag-giato con un asse Z indipendente sia per il movimento verticale sia per quello rotatorio; pertanto ognuno degli assi può essere usato per qual-siasi tipo di componente, che sia QFP, BGA o chip.

Tutte le parti mobili della Cobra sono ottimizzate nel peso, al fine di ottenere forti accelerazioni con il minor sforzo possibile: l’X-beam viene prodotto in un materiale com-posito in fibra di carbonio. Questo componente, soggetto a movimenti velocissimi, è estremamente leggero ma allo stesso tempo robusto, consen-tendo così la riduzione delle masse in movimento e garantendo una mag-giore precisione e velocità abbinata ad un basso utilizzo della corrente dei motori. Questo, come molti altri ele-menti, dimostra quanto Essemtec si sia spinta molto avanti sul piano tec-nologico, potendo così supportare un più ampio parco clienti proprio per mezzo di questa nuova macchina.

Cinque in una

Cobra è un sistema p&p per medi e grandi volumi, ma possiede anche la flessibilità richiesta da una pro-duzione di grande versatilità. Come tutti gli altri prodotti presenti nel catalogo Essemtec, la Cobra può essere sottoposta a set-up senza per-dite di tempo: i feeders vengono identificati automaticamente e pos-sono essere cambiati mentre la mac-china è in funzione.

Una caratteristica particolare della Cobra è che – nel posizionamento dei caricatori – sebbene si tratti di una macchina da inserire in una linea di produzione, i feeders possono essere montati su tutti e quattro i lati, anche fra i nastri trasportatori, spazio questo che costituisce da sempre uno spreco in macchine di questo genere. Cobra ha perciò una grande capacità per quello che riguarda l’alimentazione di componenti, visto che ne possono essere previsti ben 240 contempora-neamente in soli 3 m2.

Cobra offre un’accuratezza di 30 µm (3 Sigma) e possiede una velo-cità di 15.000 cph, considerati in rela-zione agli standard IPC-9850.

Le dimensioni della scheda pos-sono raggiungere gli 800x600 mm, il che rende la Cobra una potente mac-china tuttofare sia per prototipi che per grandi serie.

Queste ampie possibilità rendono la Cobra una macchina ideale per i contract manufacturer che intendano rispondere in modo flessibile a tutte le richieste della clientela, così come

La macchina è in grado di mon-tare dai chip 01005 ai connettori di 100 x 100 mm, con altezza fino a 18 mm o più alti su richiesta. In ogni caso Cobra è molto di più di una sem-plice p&p; infatti può avere fino a cinque funzioni diverse che normal-mente vengono eseguite da macchine dedicate. Piazzamenti di chip e fine-pitch costituiscono attività operative standard della Cobra, che può altresì essere utilizzata come macchina per il die bonder, come sistema di piaz-zamento per componenti speciali e come dispenser.

per i produttori che abbiano necessità di produrre grandi quantità di pcb di varie dimensioni.

La Cobra in aiuto agli operatori

Il sistema ePlace è stato visto per la prima volta sulle p&p Paraquda nel tardo 2009.

Ora questo è anche il sistema ope-rativo della Cobra. Con un’interfac-cia grafica intuitiva e semplice da utilizzare, tutte le operazioni della p&p sono semplificate.


Il sistema ePlace aumenta inol-tre la qualità del prodotto e la pro-duttività generale della macchina. Il software controlla tutti gli inseri-menti dell’operatore sia per quanto riguarda la logica sia per la validità degli stessi.

Se necessario, la macchina pro-pone le migliori soluzioni alternative appoggiandosi ad un aiuto in linea. Se ad esempio le posizioni dei feeders non sono ottimali per la massimiz-zazione della produttività, ePlace propone una soluzione migliorativa; se le successive operazioni richiedono il piazzamento di componenti non ancora installati, ePlace si fa carico di avvertire l’operatore con anticipo.

Il sistema operativo ePlace è basato sulla eez-technology, specificamente sviluppata da Essemtec.

La eez-technology ottimizza appli-cazioni per l’utilizzo con sistemi touch-screen. Tale tecnologia offre il perfezionamento di inserimento

automatico, un sistema di aiuto rela-tivo al contesto d’utilizzo, un sistema di formazione basato su sistema infor-matico e un layout assai ben organiz-zato. Con la eez-tecnology gli opera-tori possono apprendere come ope-rare con la macchina in un tempo estremamente limitato.

Caratteristiche ottimizzate fino all’ultimo dettaglio

Cobra offre molto di più di altre macchine. Infatti, grazie ai motori lineari che la equipaggiano, il dam-ping ottimizzato e la gestione dei segnali in tempo reale che le caratte-rizzano, la Cobra può ottimizzare gli spostamenti di tutti gli otto assi nelle tre dimensioni. Pertanto la mac-china può sempre utilizzare i mas-simi valori di accelerazione e dece-lerazione per eseguire i posiziona-menti.

Le otto teste di piazzamento sono

disposte in due file da quattro, per-mettendo alla Cobra di prelevare fino a quattro componenti contemporanea-mente dai feeder frontali e posteriori e fino a due in quelli laterali garantendo così alte velocità di piazzamento.

Inoltre il nuovo sistema di visione dispone di una illuminazione a tre livelli ottimizzata in modo che con una singola immagine sia possibile centrare tutti e otto i componenti in un unico passaggio.

Aggiornamenti e utilizzatori

La nuova Cobra offre dunque un’alta velocità di piazzamento, un’am-pia capacità di caricatori, una grande accuratezza e un’area di piazzamento senz’altro più grande di quasi tutte le macchine presenti sul mercato.

Nonostante queste incredibili pre-stazioni, tutti i feeders utilizzati da macchine p&p delle serie CSM, FLX e Paraquda sono compatibili con le Cobra, semplificando enor-memente le operazioni di passaggio fra un sistema e l’altro o un aggior-namento dei sistemi e riducendo di molto i costi.

Le macchine sono prodotte in Svizzera e collaudate secondo gli standard più severi; soddisfa i più alti requisiti di qualità e affidabilità e costituisce senz’altro una delle più accurate e più moderne p&p pre-senti sul mercato, garantendo per il futuro un investimento sicuro e redditizio.

Essemtec viene distribuita e assi-stita in Italia da i-tronik , che invita tutti i possibili clienti interessati a visionare la Cobra in azione al 3° Workshop i-tronik, che si terrà nella sede aziendale di Padova dal 15 al 16 di marzo 2011.

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La migliore efficienza al migliore prezzoCon le nuove PS B 400 e PS B 500, kolb Cleaning

Technology offre due sistemi automatici per quantità

e applicazioni standard segnando un nuovo punto di

riferimento nei rapporti costo-efficienza rispetto ad altri

mercati della stessa fascia di mercato

▶ aziende e prodotti - Cleaning TeChnology

L a PS B 400 è un sistema mono-camera a caricamento frontale con un circuito chiuso separato

per il lavaggio e il risciacquo.In un processo automatico a

4 passaggi (lavaggio, risciacquo, risciacquo DI-clear e asciugatura ad aria calda) il sistema esegue il pro-

cesso di lavaggio in brevissimi cicli di tempo di 7-10 telai di dimensioni massime di 490 x 470 mm, di parti di macchine, box ESD, parti pro-duttive di dimensioni ridotte e com-ponenti in genere (in particolare di elementi sottoposti a lavorazione).

La kolb PS B 500 è un sistema di

pulizia batch di schede elettroniche ideale per applicazioni standard, che ha la capacità di pulire - mediante un processo totalmente automatizzato in 4 passi - pcb assemblati, misprint, così come parti di meccanismi dalla presenza di flussante e/o colofonia, pasta SMD, polveri, unto, il tutto nel rispetto della salvaguardia ambientale. Nel corso di un processo di pulizia la PS B 500 ha la capacità di pulire ben 104-176 Eurocards, che equivalgono a una superficie di 3 m2.

La PS B 500, come la maggiore PS B 600, è equipaggiata con un’unità di controllo per la misura della conta-minazione ionica nel passo di processo dedicato all’asciugatura DI-clear.

Entrambi i sistemi sono estrema-mente flessibili, compatti ed effi-cienti e – nella loro versione di base – dispongono già di tutte le caratte-ristiche necessarie per ottenere risul-tati di pulizia praticamente perfetti. Le macchine sono progettate usando la medesima piattaforma tecnologica del sistema di pulizia di maggiore gamma PS B 600, che ha già avuto la possibilità di mostrare le sue qua-lità in ormai due anni di presenza sul mercato.

Naturalmente la produzione kolb di macchine per il lavaggio non si limita a questi modelli, ma estende la possi-bile scelta su un parco macchine che copre per varietà qualsiasi esigenza di mercato.

kolb Cleaning Technologywww.kolb-ct.comwww.lifeprojectsrl.com

Macchine a confronto: la PS B 400 per la pulizia dei telai (a sinistra); la PS B 500 per il cleaning delle schede (a destra)

a cura di Riccardo Busetto

79PCB febbraio 2011

Finiture:

Hal, hal lead free, stagno chimico, argento chimicoNi/Au chimico, Ni/Au elettroliticoGrafite, inch.spell.

Omologazione: UL E176473Certificazione: ISO UNI EN 9001:2008

Un’organizzazione efficiente molto flessibile, un personale qualificato e addestrato costantemente, rendono l’azienda in grado di realizzare campionature in 6 ore solari.I suoi processi certificati sono adatti sia alla fabbricazione di pezzi unici, che alla produzione di piccole e medie quantità.

Tipologia di prodotti:

Circuiti stampati:monofacciadoppia facciamultistratiflessibilirigido-flexteflonmetal coredissipatori di calore interno/esterno

AREL S.r.l. - Via G. Di Vittorio 7/15 - 20017 Mazzo Di Rho (MI)Tel. 02 93.90.94.59 - Fax 02 [email protected] - www.arelsrl.it

Varie tipologie di prodotto, quali:- campionature doppia faccia in 1 giorno, - multilayer in 3 giorni,- piccole, medie e grandi serie, - Rigid-Flex,

Circuiti stampati professionali, multistrato e speciali. Campionature urgenti in 24 e 48 ore.

Baselectron P.C.B. Express Service - Tel. 0382 55.60.27 - Fax 0382 55.60.28 - [email protected] - www.baselectron.com

- impedenza controllata, - Polymer Thick Film, - PCB speciali per ricerca scientifica,

campionature assemblate, - circuiti in alluminio rigidi e Rigid-Flex.

Omologazione UL:E146514

Certificazione ISO:9001:2000

Tel. 011 99.70.700 - Fax 011 [email protected] - www.coronapcb.it

Tipologia di prodotto

Produzione totalmente interna prototipi e serie multistrati, flessibili e rigido-flessibili, impedenza controllata, dissipatori, press fit, fori ciechi tappati con rame elettrolitico, interrati, microvia tappati con resina, NiAu chimico ed elettrolitico, spessore max 6,5 mm, aspect ratio 10:1, minimo foro 0,08 mm, minimo tratto 0,05 mm.Consulenza per problemi di signal integrity e compatibilità elettromagnetica.

Omologazione UL: E80297

Certificazione ISO: 9001:2000

Certificazione EN: 9100:2005 per applicazioni aerospaziali

Associazione

Fabbricanti di circuiti stampati


PHOENIX S.r.l.Via Corte d’Assise, 21 - 10015 Ivrea (TO)

Tel. +39 0125 62.79.72 - Fax +39 0125 64.88.45

[email protected] - www.phoenixpcb.it

Omologazioni

UL FILE E313544ISO 9001:2008

Tipologia di circuiti

Doppia facciaMultistratiFlessibiliRigido flessibili

Tecnologie

HDIFori ciechi/interratiPress-fitVias in padImp. ControllataMateriali Alto TgIPC Class IIIPC Class III

Le migliori tecnologie asiatiche a disposizione di un’Azienda estremamente flessibile. È così che nasce PHOENIX S.r.l., specializzata nella fornitura di prototipi, piccole e medie serie.Laboratorio metallografico ed ufficio tecnico interni con strumentazioni sempre all’avanguardia e personale altamente specializzato. La nostra reputazione è il nostro miglior biglietto da visita.

Ramidia P.C.B. SrlVia Giuseppe Di Vittorio, 18

20016 Pero - MITel. 02 33.90.200

Fax +39 02 [email protected] - www.ramidiapcb.it

Omologazioni

Certificazione ISO:9001:2008

Certificazione UL:E150117

Certificazione ATEX

Tipologia di prodotti

Prototipi, produzionebilayer, multilayer.Laminati speciali.Finiture superficiali standard e RohsMetalcore, Cem1, Cem3.

Azienda da anni operativa nel settore prototipazione veloce di piastre c.s. a doppia faccia e multistrato. Fabbricazione di piastre con alta TG, Polimyde, Teflon, Metal Core, flessibili, rigido-flessibili. Finiture superficiali in HAL, Ni-Au chimico, Ag chimico, Sn chimico, Ni-Au elettrolitico, Grafite, Passivato.

Seguendo lo sviluppo delle nuove tecnologie che caratterizzano il mercato dell’elettronica, quotidianamente sfidiamo il mercato impegnandoci a offrire un prodotto “il circuito stampato professionale” che abbia caratteristiche di grande equilibrio tra qualità e prezzo.Costantemente impieghiamo tutte le nostre

risorse con l’obiettivo di essere puntuali nelle consegne e riservare una cura particolare al rapporto fornitore-cliente e alla qualità: omologazione UL ISO 9001/2000, ampiamente collaudata, prossimo obiettivo certificazione ambientale ISO 14.000.Associato con EIPC.Servizio: campionature in tempi rapidi e produzione.

Via Monferrato, 2620098 San Giuliano Milanese - MI

Tel. 02 98.80.189Fax 02 98.28.17.46

www.oebonline.com

Prodotti e tecnologia al passo con l’elettronica Tipologia di prodotti

Circuiti stampati:• monofaccia• doppia faccia• multistrati• flessibili• rigido-flex• teflon• metal core• dissipatori di calore interno/esterno• CEM3

81PCB febbraio 2011

Il Gruppo Techboard di Modena con 30 anni di attività è noto per la produzione di campionature e serie, rapidità nelle consegne e qualità dei prodotti rigido e rigido flessibile.Lo stabilimento di Shenzhen (Cina) per le grandi produzioni è gestito da Techboard HK. Techboard India si occupa d’ingegneria e tooling. Techboard France sa è

l’organizzazione creata per il mercato francese. Importanti risorse destinate alla ricerca e sviluppo garantiscono al cliente una costante evoluzione dei prodotti.

Omologazione UL: E121233Certificazione ISO: 9001:2008

Techboard - Fast Friendly AdvancedVia della Scienza, 50 - 41122 Modena - Tel. 059 28.98.11Fax 059 28.98.60 - [email protected] - www.techboard.it

La tecno77 azienda leader nella masterizzazione di schede elettroniche, con personale altamente qualificato ed espe-rienza pluriennale in grado di sbrogliare dalla più comune dop-pia faccia al multistrato con fori cechi, fori interrati, piste ed isolamenti di pochi mils, offre la soluzione per qualunque esi-genza.

Masterizzazione di schede elettroniche.Campionatura in 4 giorni e i prototipi montati in 2 giorni con approvvigionamento componenti, con qualsiasi tipo di com-ponente, Micro BGA comprese.Ispezione ottica delle BGA, Micro BGA, QFP e tutto ciò che non si può vedere con i tradizionali sistemi di controllo.Può rilavorare qualunque tipo di componente dalle vostre schede di produzione risultate non funzionanti al collaudo.

Tecno77 S.r.l. - Via G. Galilei, 38 - 36040 Brendola (VI)Tel. 039 0444 60.15.11 - Fax 039 0444 [email protected] - www.tecno77.netCostituita nel 1977, dispone di 14 stazioni CAD per la realizzazione master di circuito stampato.

Tecno77 mette a disposizione un’esperienza trentennale che assieme alla vostra conoscenza darà i massimi risultati.

www.tecnomastergroup.comSede e stabilimento Italia: Tecnomaster Spa, Via A.Volta,1 Loc.Lauzacco Z.I.U. 33050 Pavia di Udine ( UD ) Italia t. +39 0432 655350 f. +39 0432 655349 Stabilimento Francia: SOS Electronic Engineering | Z.A.E. Les Terres Rouges 6, allée des Terres-Rouges B.P. 14 | 95830 Cormeilles-en-Vexin. t. +33 01 34664206 f. +33 01 34664205

• Certificazione: ISO 9001:2008 N.Qual.9101TTER• Registrazione IQNET IT-31245• Omologazione: UL File number E175172• ISO TS 16949• Certificazione ISO 9001:2000 N.Qual./1996/6554b• Omologazione UL File number E100511

Servizi

“Co design”, “Design for manufacturing”, Design for testing”, Prototipazione veloce, start up di produzioni e produzioni in servizio standard e veloce con materiali FR4 medio/alto Tg, Halogen Free, CTI 600V, Kapton, Polymide, RT Duroid, Rogers.

Tecnologia

Da doppia faccia a multi strato fino a 36 layers, spessore massimo 8mm, piste/isolamenti minimi 50µm, foro minimo 70µm, tecnologia High density interconnection – HDI- , blind/buried vias, vias/copper filling, no conductive/conductive resin filling, rigido flessibili e flessibili.


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Informativa ex D. Lgs 196/3 (tutela della privacy).Il Sole 24 ORE S.p.A., Titolare del trattamento, tratta, con modalità connesse ai fini, i Suoi dati personali, libera-mente conferiti al momento della sottoscrizione dell’abbonamento od acquisiti da elenchi contenenti dati personali relativi allo svolgimento di attività economiche ed equiparate per i quali si applica l’art. 24, comma 1, lett. d del D.Lgs n. 196/03, per inviarLe la rivista in abbonamento od in omaggio.Potrà esercitare i diritti dell’art. 7 del D.Lgs n. 196/03 (accesso, cancellazione, correzione, ecc.) rivolgendosi al Responsabile del trattamento, che è il Direttore Generale dell’Area Professionale, presso Il Sole 24 ORE S.p.A., l’Ufficio Diffusione c/o la sede di via Carlo Pisacane, 1 - 20016 PERO (Milano).

Gli articoli e le fotografie, anche se non pubblicati, non si restituiscono. Tutti i diritti sono riservati; nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta, memorizzata o trasmessa in nessun modo o forma, sia essa elettro-nica, elettrostatica, fotocopia ciclostile, senza il permesso scritto dall’editore.L’elenco completo ed aggiornato di tutti i Responsabili del trattamento è disponibile presso l’Ufficio Privacy, Via Monte Rosa 91, 20149 Milano. I Suoi dati potranno essere trattati da incaricati preposti agli ordini, al marketing, al servizio clienti e all’ammini-strazione e potranno essere comunicati alle società di Gruppo 24 ORE per il perseguimento delle medesime finalità della raccolta, a società esterne per la spedizione della Rivista e per l’invio di nostro materiale promozionale.

Sono interessato a conoscere i costi della seguente offerta:

1 spazio (3 x 17,5 cm) per 11 uscite Il Nostro logo in b/n visibile nella tabella

descrittiva oltre a un breve testo di 180 caratteri (spazi inclusi) nella colonna “tipologia di prodotto”.

1 spazio (6 x 17,5 cm) per 11 uscite Il Nostro logo a colori in evidenza nel box

oltre a un testo di 420/450 caratteri (spazi inclusi) con più eventuali altri loghi (es. omologazione, CSQ, UNI, ecc.).

1 spazio (6 x 17,5 cm) per 11 uscite in contemporarea sia sulla rivista sia su web

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Ritagliare e spedire per posta in busta chiusa all’indirizzo: Il Sole 24 ORE S.p.A. - Sede operativa ufficio traffico PCB Magazine

via Carlo Pisacane, 1 (ang. SS Sempione) - 20016 PERO (Milano), oppure inviare via fax al numero 02 30.22.60.91

Produttori di circuiti stampati pubblicati in base al logo di fabbricazione

Nel corso di tutto il 2011 questa sezione dedicata ai fabbricanti di circuiti stampati verrà aggiornata mensilmente. Se siete interessati a comparire su queste pagine per ulteriori informazioni contattare il numero 02 30.22.60.60

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Firma __________________________________________________________________________________data ______________________________________

Servizi: PROTOTIPI Mono e Doppia-Faccia in 24H, Multistrato in 48H, PRODUZIONI in 5-10 GG.Tecnologia: microforatura, fori ciechi e interrati, fi ne-line, fi ne-pitch, BGA.Materiali: FR-4, CEM, Termalglad (IMS), Tefl on, fl essibili (Kapton) e rigido-fl ex.

Finiture: H.A.L., E.N.I.G., Stagno chimico, Argento chimico, OSP, Oro elettrolitico (RoHS).Standard: IPC-A600G-Classe 2.Analisi di fattibilità per prodotti fuori standard.Omologazione UL: E155803Certifi cazione ISO 9001:2000

Tecnometal - Tel. 02 90.96.99.35 - Fax 02 90.96.98.54 - [email protected]