Báo cáo thực tập công nghiệp nhà máy điện tử công nghệ cao Hanel

1.1.1Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao Hanel Ngày 1052010, Liên danh Công ty Điện tử Hà nội (HANEL) Tập đoàn Công nghệ CMC(CMC) chính thức khởi công xây dựng Tổ hợp nhà máy sản xuất điện tử_ công nghệ cao Hanel –CMC.Tổ hợp nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao được triển khai xây dựng trên diện tích 6.572m², tổng diện tích sàn là 13.144m² thuộc Khu công nghiệp Sài Đồng B, Long Biên, Hà Nội. Nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao HANELCMC được đầu tư đồng bộ, hiện đại với dây chuyền sản xuất tiên tiến với mục tiêu sản xuất ra những sản phẩm điện tử công nghệ cao, hiện đại, chất lượng tốt như: máy tính xách tay 3G, điện thoại di động thế hệ mới …với năng suất dự kiến 2 triệu sản phẩmnăm, đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của người dân, góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử của thành phố và sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.Lý do nhà máy được xây dựng tại đây vì Khu công nghiệp Sài Đồng B hiện nay có tổng diện tích là 48 ha thuộc quận Long Biên thành phố Hà Nội rất thuận lợi cho giao thông đường bộ, đường sông, đường sắt và đường không, nối liền tam giác kinh tế Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh, có 23 doanh nghiệp trong và ngoài nước tham gia với tổng số vốn đầu tư lên tới 411 triệu USD.Đây là khu công nghiệp điện tử đồng bộ hiện

A LỜI NÓI ĐẦU

Trong khoảng thời gian 3 tháng của đợt thực tập công nghiệp tại nhà máy Sản xuất điện tử_công nghệ cao Hanel đã: giúp cho chúng em bước đầu làm quen với

môi trường làm việc và hoạt đông của một nhà máy trong lĩnh vực điện tử viễn thông Nhiệm vụ được Khoa_ Viện phân công tìm hiểu tại nhà máy là: Tìm hiểu về dây chuyền hàn mạch SMT và dây chuyền lắp ráp máy tính SKD (cụ thể là tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của dây chuyền và chi tiết về thiết bị trong dây chuyền).Tìm hiểu các vị trí công việc mà khi ra trường sinh viên có thể xin vào làm tại nhà máy Yêu cầu của nhà tuyển dụng đối với mỗi vị trí công việc đó bao gồm yêu cầu về kiến thức chuyên môn và yêu cầu về kỹ năng mềm… So sánh, đối chiếu kiến thức lý thuyết

được trang bị với thực tế tại nhà máy Tại trung tâm thực hành Điện tử Viễn thông:

em và các bạn đã được hướng dẫn tìm hiểu chi tiết một trong những loại phần mềm thiết kế mạch điện tử mạnh nhất, phổ biến nhất hiện nay là Orcad, được hướng dẫn thiết kế mạch điện tử thông qua các ví dụ cụ thể (cả mạch nguyên lí và mạch in) được hướng dẫn tìm hiểu ngôn ngữ Verilog…Từ đó giúp chúng em biết cách vận dụng kiến thức đã học để thao tác nghề nghiệp.Qua đợt thực tập bản thân em đã có cái nhìn thực

tế hơn về cơ hội nghề nghiệp và công việc mình sẽ làm trong tương lai, giúp cho em cóđộng lực học tập và nghiên cứu khoa học

Tuy nhiên trong quá trình thực tập em và các bạn đã vấp phải một số khó khăn nhấtđịnh như sau: Nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao Hanel được cử đi thực tập gần như đã đóng cửa, chỉ còn hoạt động cầm chừng nên sinh viên chúng em không được tận mắt chứng kiến và trực tiếp thao tác trên đây chuyền lắp ráp máy tính SKD, dây chuyền SMT thì cũng hoạt động không thường xuyên nên việc quan sát, nghiên cứu và trải nghiệm thực tiễn còn có một số hạn chế Tại trung tâm thực hành điện tử viễn thông: điều kiện cơ sở vật chất của trung tâm còn chưa được tốt, chưa đủ đáp ứng nhu cầu học tập và làm việc của sinh viên (nếu sinh viên đi đầy đủ thì phòng lab sẽ không

đủ sức chứa, trong thời gian đầu các thầy cô giáo được phân công giám sát quá trình thực tập còn buông lỏng trong quản lí và kiểm tra)…

Nhưng với sự tận tình giúp đỡ , chỉ đạo của thầy Nguyễn Hoàng Dũng, các thầy

cô được phân công giám sát, các anh, chị đang học tập nghiên cứu tại phòng lab B4, chú Minh, anh Tuấn cùng các anh chị kỹ sư vận hành dây chuyền SMT khác

bên nhà máy sản xuất điện tử _ công nghệ cao Hanel đã giúp em hoàn thành đợt thực tập và đã đạt được một số kết quả nhất định: đã biết cách thiết kế và làm ra được một mạch điện tử đơn giản, nắm được nguyên lý hoạt động của dây chuyền SMT, dây chuyền lắp ráp máy tính SKD, cũng như xác vị trí vai trò công việc của mình có thể làm khi ra trường Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy, cô cũng như các anhchị!

Tổ hợp nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao được triển khai xây dựng trên diện tích6.572m², tổng diện tích sàn là 13.144m² thuộc Khu công nghiệp Sài Đồng B, Long Biên, Hà Nội Nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao HANEL-CMC được đầu tư đồng bộ, hiện đại với dây chuyền sản xuất tiên tiến với mục tiêu sản xuất ra những sản phẩm điện tử công nghệ cao, hiện đại, chất lượng tốt như: máy tính xách tay 3G, điện thoại di động thế hệ mới …với năng suất dự kiến 2 triệu sản phẩm/năm, đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của người dân, góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử của thành phố và sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

Lý do nhà máy được xây dựng tại đây vì Khu công nghiệp Sài Đồng B hiện nay có tổng diện tích là 48 ha thuộc quận Long Biên thành phố Hà Nội rất thuận lợi cho giao thông đường bộ, đường sông, đường sắt và đường không, nối liền tam giác kinh tế Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh, có 23 doanh nghiệp trong và ngoài nước tham gia với tổng số vốn đầu tư lên tới 411 triệu USD.Đây là khu công nghiệp điện tử đồng bộ hiện đại ở phía Bắc Việt Nam Nhà máy sẽ được trang bị một dây chuyền tự động hàn dán linh kiện SMT vào loại hiện đại, hai dây chuyền lắp ráp tivi dạng CKD và SKD tiên tiến, một trung tâm thiết kế hiện đại cho phép tự thiết kế và chế tạo được các sản phẩm

kỹ thuật số công nghệ cao như thiết bị thu số, thiết bị máy tính, thiết bị viễn thông số

tương đương với trình độ sản xuất ở các nước tiên tiến trên thế giới Đây là dự án thứ hai nằm trong cụm công nghiệp trọng điểm của HaNel được triển khai và là dự án có quy mô đầu tư lớn, với tổng vốn trên 103 tỉ đồng Dự kiến sau 6 tháng xây dựng, vào quý II/2002, nhà máy sẽ đưa ra thị trường mỗi năm 200.000 cái máy thu hình màu hiệnđại các loại màn hình lớn, màn hình phẳng, nhiều tính năng công nghệ cao, các loại thiết bị điện tử kỹ thuật số công nghệ cao, các loại thiết bị gia dụng “thông minh“ ứng dụng kỹ thuật số

1.1.2 Chức năng, nhiệm vụ, cơ cấu tổ chức của nhà máy

a Chức năng, nhiệm vụ

Địa chỉ: Khu CN Sài Đồng B, Long Biên,

Hà NộiTel: (04) 3852 2102 / 3852 4555 Fax: (04) 3852 5770

Lĩnh vực hoạt động: Sản xuất, lắp ráp, mua bán, sửa chữa thiết bị, linh kiện điện tử, tin học viễn thông.Tư vấn chuyển giao công nghệ trong linh vực điện tử công nghệ cao.Mua bán vật tư, máy móc thiết bị cho các ngành công nghiệp, điện tử tin học, viễn thông, điện lạnh, điện gia dụng, hàng kim khí…Sản xuất, mua bán, sửa chữa, lắp ráp, bảo hành, bảo trì các sản phẩm điện lạnh

Tên giao dịch: Hanel High-technology Electronics Manufacture joint stock company - Tên viết tắt: Hanel Hi-tech., JSC - Địa chỉ: Khu Công nghiệp Sài Đồng B, Long Biên,

Hà Nội - Ngành nghề kinh doanh: Sản xuất, lắp ráp, mua bán, sửa chữa thiết bị, linh kiện điện tử, tin học, viễn thông; Tư vấn chuyển giao công nghệ trong CNC

Tuy nhiên trong do trong quá trình hoạt động ban lãnh đạo công ty đã có một số bước đi sai lầm, không nắm bắt kịp thời xu hướng của thị trường cũng như tiến bộ khoa học kỹ thuật của thế giới nên công ty đã tạm thời ngừng hoạt động (nói cách khác

là chỉ hoạt động cầm chừng) gần 3 năm nay

b Cơ cấu tổ chức.

Sơ đồ tổ chức của công ty:

1.2 Trung tâm thực hành Điện tử _Viễn thông.

Tên Trung tâm: TRUNG TÂM ĐÀO TẠO THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ - TIN HỌC - VIỄN THÔNG

Địa chỉ liên lạc: Khu liên hiệp thực hành công nghệ, 58 Lê Thanh Nghị, Hai Bà Trưng,

Máy cắm

năm 1966 Trải qua những năm tháng kháng chiến hào hùng, cán bộ công nhân viêncủa Xưởng đã sát cánh cùng với các cán bộ của khoa và Trường tham gia kháng chiến,tiêu biểu là chiến dịch phòng không nên nóc nhà A1, A2, A3 Trong những năm đổimới, cán bộ Trung tâm không ngừng nỗ lực cải tiến, thêm mới các nội dung thực hànhTrường ta đang trong quá trình đổi mới, vươn lên thành trường đại học ngang tầmtrong khu vực và trên thế giới đảm bảo trình độ quốc tế, cơ cấu khoa thay đổi, chuyểnthành Viện đào tạo Cán bộ công nhân viên trong Trung tâm nhận thức được tầm quantrọng của quá trình đổi mới, tầm nhìn chiến lược của ban giám hiệu trong quá trình đổimới, nhận thức được vị trí quan trọng của đào tạo thực hành trong công tác đào tạosinh viên, quyết tâm xây dựng Trung tâm thành Trung tâm thực hành hiện đại, cungcấp các kỹ năng thực hành cập nhật trên thế giới cho sinh viên Ngoài ra còn là điểmnghiên cứu chuyển giao công nghệ hiệu quả trong trường.

Lãnh đạo Trung tâm

Trưởng bộ môn/Trung tâm: TS Nguyễn Hữu Trung

Phó bộ môn/Trung tâm: ThS Dương Thanh Phương

Phó bộ môn/Trung tâm: TS Nguyễn Hoàng Dũng

Tổ trưởng Công đoàn: ThS Vũ Hồng Vinh

Chương 2: Nội dung thực tập

I Quá trình thực tập tại nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao Hanel.

1.1 Dây chuyền hàn mạch SMT

1.1.1 Giới thiệu về công nghệ SMT

Nếu các bộ phận trên cơ thể người được nối với nhau bởi hệ thống mạch máu vàthần kinh,thì trong một sản phẩm điện tử, các linh kiện cũng được kết nối với nhau nhờcác vi mạch trên bo mạch Những năm 1950, người ta dùng công nghệ xuyên lỗ để lắp ráp linh kiện điện tử lên một bo mạch Theo đó, bề mặt bo mạch được khoan lỗ Linh kiện điện tử có chân được cắm xuyên qua lỗ, bẻ gấp chân vào và hàn lại ở mặt bên kia,

có thể thực hiện hoàn toàn thủ công hoặc dùng cánh tay robot giả lập thao tác con người

Đến thập niên 1980, xuyên lỗ vẫn là công nghệ phổ biến trong lắp ráp điện tử nhưng tồn tại một số nhược điểm sau:

 Kích thước và hình dạng linh kiện khác nhau nên quy trình cắm cần trật tự cố định, đòi hỏi công nhân phải giàu kinh nghiệm

 Chân linh kiện bẻ gấp tạo mối nối tốt nhưng khó tháo ráp

 Mối hàn khá to, nếu khoảng cách giữa các mối hàn quá gần dễ bị dính nhau, ngược lại thì bo mạch trở nên to và đắt tiền

Để đáp ứng yêu cầu đặt ra cho bo mạch thế hệ mới là: càng nhỏ, càng rẻ và càngtốt, từ sau năm 1980, công nghệ dán bề mặt (SMT - Surface Mount Technology) hay còn gọi là công nghệ hàn linh kiện bề mặt ra đời, thay thế phương pháp xuyên lỗ và trởthành xu hướng mới trong lắp ráp linh kiện điện tử

SMT là công nghệ lắp ráp linh kiện điện tử bằng cách dán trực tiếp linh kiện lên

bề mặt bo mạch mà không cần khoan lỗ

Linh kiện dùng cho công nghệ SMT gọi là linh kiện dán - SMD (Surface Mount Device) Bất cứ linh kiện xuyên lỗ nào cũng có linh kiện dán tương ứng SMD nhỏ và nhẹ, cố định lên bo mạch bằng một chấm kem hàn rất nhỏ, cho phép tăng mật độ và độ phức tạp của các vi mạch trên bo mạch nhiều lần Khi thế hệ linh kiện điện tử to cũ bị

thay thế bởi những con chip chỉ nhỏ bằng 1/10 hạt gạo thì công nghệ SMT cũng “soán ngôi” công nghệ xuyên lỗ nhờ tính năng ưu việt của nó:

 Ưu điểm đầu tiên, dễ thấy nhất của SMT là không cần khoan lỗ bo mạch

 Quá trình tự động hóa cao, có thể tự hiệu chỉnh những lỗi nhỏ gặp phải

 Có thể gắn linh kiện lên cả hai mặt bo mạch

 Bền hơn so với xuyên lỗ, đặc biệt trong điều kiện bị rung, lắc, va đập với cường

độ không quá cao

 Giá linh kiện dán rẻ hơn linh kiện xuyên lỗ

 Năng suất cao và rất linh động khi thay đổi model bo mạch

 Ưu điểm lớn nhất của SMT vẫn là chế tạo được bo mạch nhỏ gọn với cấu trúc vimạch phức tạp Tuy nhiên, đây cũng là nhược điểm bởi bo mạch quá nhỏ nên khó thao tác hơn

Nhờ điều khiển, xử lý bằng máy tính hiện đại, các máy SMT ngày nay đảm bảo quátrình tự động hóa cao, sai sót cực nhỏ, giảm chi phí lao động và tăng năng suất đáng

kể Kích thước và trọng lượng bo mạch nhỏ hơn từ 2 đến 5 lần so với loại xuyên lỗ, và

giảm từ ¼ đến hơn một nửa chi phí vật liệu Mặt khác, nếu so sánh năng suất của một máy xuyên lỗ tự động là 12.000 linh kiện/giờ và một máy SMT gia công trên 42.000 linh kiện/giờ với sự chính xác gần như tuyệt đối, có thể hình dung SMT như một công

nghệ “hái ra tiền”.

Một số ít trường hợp vẫn cần đến phương pháp xuyên lỗ, chủ yếu dùng cho linh kiện kích thước lớn, thường xuyên chịu áp lực cơ học, có điện áp cao, cần tháo lắp liên tục…Tùy thiết kế bo mạch, người ta có thể chọn lựa giữa xuyên lỗ và SMT, hoặc kết hợp cả hai phương pháp

1.1.2 Sơ lược về quy trình công nghệ SMT

Nhìn chung, quá trình dán linh kiện lên bo mạch bằng công nghệ SMT gồm 4 bước cơ bản:

1 Quét kem hàn (Solder Paste) lên bề mặt bo mạch ở vị trí cần gắn linh kiện Kem hàn

quét qua lỗ của một mặt nạ kim loại (metal mask hoặc stencil) được đặt trên bo mạch

để tránh dính vào nơi không mong muốn (lỗ trên mặt nạ kim loại được đục thủng ở ngay vị trí cần dán của bo mạch) Kem hàn có dạng bột nhão, tính bám dính cao, thành phần thay đổi tùy công nghệ và đối tượng hàn Sau đó, bo mạch được chuyển sang máygắn linh kiện

2 Gắn linh kiện Máy gắn linh kiện tự động gỡ linh kiện từ băng chuyền hoặc khay và

đặt vào vị trí tương ứng đã được quét kem hàn Sau khi sấy khô nhanh kem hàn bằng nhiệt hoặc tia UV, bo mạch được lật mặt và quá trình gắn lặp lại Khi hoàn tất cả hai mặt, bo mạch chuyển sang lò sấy Công nghệ SMT mới còn cho phép gắn linh kiện cùng lúc cả hai mặt

3 Gia nhiệt Tại lò sấy, bo mạch đi qua các khu vực với nhiệt độ tăng dần để linh kiện

có thể thích ứng Ở nhiệt độ đủ lớn, kem hàn nóng chảy, dán chặt linh kiện lên bo

mạch Bo mạch sau đó được rửa bằng một số hóa chất, dung môi và nước để làm sạch vật liệu hàn rồi dùng khí nén làm khô nhanh.

4 Kiểm tra và sửa lỗi sản phẩm

Khó khăn khi ứng dụng vào sản xuất là SMT đòi hỏi sự chính xác tuyệt đối và trình

độ quản lý cao trong quá trình gia công Đầu tư ban đầu cho máy móc thiết bị cũng tương đối lớn và mất nhiều thời gian, bởi kích thước linh kiện quá nhỏ, nếu quá trình tựđộng hóa không đạt chuẩn sẽ gây sai sót lớn và tốn chi phí

1.1.3 Cấu tạo, thông số kỹ thuật của các máy trong dây chuyền SMT

a Cấu tạo.

Dây chuyền hàn mạch SMT tại nhà máy sản xuất điện tử công nghệ cao Hanel bao gồm các máy sau:

1 Máy chứa và đưa bo mạch vào

2 Máy in keo hàn DEK 265 Horizon

3 Máy chấm keo dính linh kiện GDM

4 Máy đặt linh kiện tốc độ cao HSP 4796L

5 Máy cắm IC GSM

6 Máy hàn gia nhiệt XPM 820

7 Máy kiểm tra quang AOI Vi-5000

8 Máy sửa chữa X310 IR Rework Station

9 Hệ thống Feeder.

10 Máy chứa và đưa bo mạch ra

b Thông số kỹ thuật.

1 Máy in keo hàn DEK 265 Horizon

 Tương thích với nhiều loại máy đặt linh kiện và bo mạch

 Tốc độ in có thể đặt trong khoảng 2mm150mm/sec

Hình 1 Máy in keo hàn DEK 265 Horizon

2 Máy chấm keo linh kiện GDM.

-Máy GDM chủ yếu phục vụ cho việc sản xuất mạch có linh kiện dán ở

cả hai mặt

 Có 1 đầu, 4 vòi chấm, dành cho 4 kiểu chấm khác nhau: 1 chấm nhỏ(0,25mm); 2 chấm 0 độ (0,41mm); 2 chấm 90 độ(0,41mm);1 chấm lớn(0,41mm)

 Tốc độ chấm 37.000 chấm /1 giờ

Hình 2 Máy chấm keo linh kiện GDM

3 Máy đặt linh kiện tốc độ cao HSP 4796L

 Mỗi đầu có 5 vòi hút, dành cho 5 loại linh kiện khác nhau

 Tốc độ đặt 0,1s/1 linh kiện tương đương với  36.000 linh kiện/ 1giờ

 Hệ thống camera kiểm tra có độ phân giải cao

 Có thể đặt được linh kiện 0603, 0201

Hình 3 Máy đặt linh kiện tốc độ cao HSP 4796L

4 Máy cắm IC GSM

 Có thể cắm được các loại linh kiện lớn kích thước <32mm (1,25inch)

 Có 1 đầu cắm và 4 vòi hút

 Khả năng quét của camera là 20inc/giây

 Thay đổi vòi hút tự động

 Tự định vị tâm của linh kiện

 Có PTF để đặt linh kiện có đóng gói dạng khay

Hình 4 Máy cắm IC GSM

5 Máy hàn gia nhiệt XPM 820

 Có 8 vùng nóng và 2 vùng lạnh, chiều dài mỗi vùng là 12inch(305mm)

 Vùng trên và vùng dưới có thể gia nhiệt đồng thời hoặc riêng biệt

 Tương thích với các sản phẩm không chì ( LEAD FREE)

 Quá trình gia nhiệt theo profile định sẵn

 Kích thước của bo mạch là 2,5inch18inch

 Sai số điều khiển là 1C

Hình 5 Máy hàn gia nhiệt XPM 820

6 Máy kiểm tra quang AOI Vi-5000

Hình 6 Máy kiểm tra quang AOI Vi-5000

7 Máy sửa chữa X310 IR Rework Station

 Hệ thống gắp linh kiện chính xác, góc quay linh kiện là 3600

 Bàn kẹp làm việc di động kích thước 300 x 250mm có thể tùy chọn

 Máy tính điều khiển với phần mềm phù hợp PDR ThermoActive V3:

- Thiết lập profile nhiệt độ bằng kéo thả.

Hình 7 Máy sửa chữa X310 IR Rework Station

8 Hệ thống Feeder

Đa dạng và phong phú.(băng, cuộn…)

Hình 8 HỆ THỐNG FEEDER

1.2Tìm hiểu riêng về vận hành máy hàn gia nhiệt XPM 820

1.2.1 Màn hình khởi động

- Dòng chữ in đậm được sử dụng cho tên menu và tên các Option

- Điều này được thực hiện:

 Kích chuột vào dòng chữ Recipe (một menu sẽ xuất hiện)

 Di chuột đến dòng Edit Off –line và kích hoạt chức năng này bằng cách bâm vào dòng chữ đó

1.2.1.1 Các biểu tượng chương trình

1.2.1.2 Các biểu tượng trạng thái

- Máy đang làm việc với tham số cài đặt

- Hẹn giờ máy làm việc

- Cảnh báo thời gian bảo dưỡng máy