Piirilevyn välikerrosten optimointi ja vaikutus saantoon

Abstract

Työssä pyrittiin parantamaan piirilevyjen saantoa Aspocomp Oyj:ssä optimoimalla välikerrosten venytyksiä. Tavoitteiksi asetettiin optimaalisten venytysten löytäminen sekä lämpötiloista ja materiaalivaihteluista aiheutuvien erojen tutkiminen. Tehtävänä oli selvittää, millä vaihteluvälillä muutosten teko on kannattavaa, jotta venytyksiä pystytään tekemään mahdollisimman hyvän saannon aikaansaamiseksi. Venytyksiä on pakko tehdä, sillä prässäysprosessin jälkeen levyt kutistuvat lämpölaajenemisen ja kitkan vuoksi.

Työssä perehdyttiin monikerrospiirilevyjen valmistukseen sekä venytysten analysointiin tuotannonohjausjärjestelmän ja levyn mittoja analysoivan ohjelman avulla. Monikerrospiirilevyjen valmistusprosessi koostuu välikerrosten valmistuksesta, prässäyksestä, porauksesta, kuparoinnista, kuviopinnoituksesta, juotteenestopinnoituksesta ja loppupinnoituksesta. Venymiä tutkittiin eri tuotteissa MiniTab-ohjelmalla. Venytysten muokkaamiseen vaikuttavat käytettävät materiaalit ja tehtaan lämpötilavaihtelut. Eri tuotteissa käytetään eri materiaaleja eivätkä toimittajat lupaa samoja toleransseja jokaiselle toimituserälle. Lämpötilojen vaihtelu vaikuttaa lämpölaajenemiseen, mikä täytyy ottaa huomioon venytyksiä tehtäessä.

Venytysten nykyiset arvot haettiin ART600-ohjelmalla ja ne listattiin Excel-ohjelmaan, jossa niitä pystyttiin tarkastelemaan ja tekemään tarvittavat laskutoimitukset. Analysoinnin jälkeen laskettiin optimiarvot venytyksille. Arvot kirjattiin tuotannonohjausjärjestelmään ja tuotteet valmistettiin optimaalisia arvoja käyttäen.

Tutkimusten perusteella lotin vaihtuessa venymät voivat muuttua molemmissa x- ja y-suunnissa 38 µm ja materiaalien sisällä olevat erot x-y-suunnissa ovat ± 20 µm. Lisäksi lämpötilamuutoksista aiheutuneet erot tarkastelluissa tuotteissa ovat kesäaikana 40 - 60 µm suuremmat kuin muina vuodenaikoina. Optimoinnin jälkeen kerrosten mitat saatiin samaan suhteeseen, mutta erien välillä tapahtuu venytysmuutoksia, jotka vaikuttavat poraustulokseen. Nämä muutokset aiheutuvat materiaali -ja lämpötilavaihteluista. Työn tulos helpottaa tuotannonsuunnittelijan työtä arvioida venytysmuutokset tuotteisiin.