Робот по сплаву полупроводника с металлом

2.2 Выводы

3.2 Распределение

3.3 Реклама

3.4 Цена

Аннотация

Цель проекта - автоматизация сплава полупроводника в производстве микросхем, как улучшение электронной промышленности России

Задачи проекта

1. Создание робота способного с высокой скоростью сплавлять полупроводники.

2. Увеличение объемов продаж и выпуска печатных плат в России.

3. Информирование широкого круга потребителей о возможностях робота путем участия на научных конференциях:

· Международная научно-практическая заочная конференция «Технические науки - от теории к практике»

· Международная научно-практическая заочная конференция «Инновации в науке»

· Выставка «Power Electronics»

· Всероссийская конференция «Электроника и микроэлектроника СВЧ»

Продукция

Основной продукт, концепция которого была придумана, это робот по сплаву полупроводника с металлом.

Робота отличает от его конкурентов (печи и ручной работы) высочайшая производительность, хорошие технические характеристики, уникальность, низкая стоимость - основные показатели у промышленных роботов. Нагревательный элемент робота состоит, созданный для плавления олова, из гибких нагревателей, имеющих иммунитет к очень высоким температурам. Кроме того, проект не требует масштабной модернизации технической линии завода.

1. Менеджмент

Российский рынок электроники (и, конечно, печатных плат), по оценкам экспертов, составляет не менее 300 млн. долл. и имеет тенденцию спада из-за отсутствия модернизации технологий производства. Потенциальными покупателями робота по сплаву полупроводника с металлом является примерно 60% всех заводов, производящих электронику. По своим качествам и цене мой проект может рассчитывать на 50% общего рынка электроники. У РСПМ (робота по сплаву полупроводника с металлом) есть сильные конкуренты: инфракрасные паяльные станции. РСПМ превосходит по характеристикам этих конкурентов и имеет меньшую цену.

В настоящее время технический прогресс и степень «развитости» отдельных стран определяется уровнем развития информационных технологий и микроэлектроники. Они определяют производительность труда и конкурентоспособность всех без исключения отраслей национальной промышленности, место, занимаемое страной в системе мирового разделения труда, а тем самым -- и ее влиятельность на мировой арене.

Опыт военных конфликтов последних лет показал, что обороноспособность страны определяется передовых, начиненных современной электроникой вооружений. Отсутствие таковых равносильно приговору. Государства, вытесненные на роль поставщиков сырья, неизбежно утрачивают самостоятельность, а наличие ресурсной базы и ориентированной на экспорт инфраструктуры лишь повышает их привлекательность для агрессоров, делая желанной и легкой добычей.

Но самое главное -- электронная промышленность представляет собой высоко прибыльный сектор экономики со стабильным и быстро растущим спросом, хорошим экспортным потенциалом, низкой материалоемкостью и высокой удельной стоимостью продукции, и т.д. Ее экономическую эффективность наглядно демонстрируют следующие факты:

· 1 доллар вложений приносит до 100 долларов в конечном продукте;

· среднемировой срок окупаемости вложений составляет 2-3 года;

· темпы роста отрасли в 3 раза выше темпов роста ВВП;

· 1 рабочее место в электронной промышленности позволяет создать до 4 рабочих мест в других отраслях;

· 1 кг изделий микроэлектроники по стоимости соответствует 110 тоннам нефти.

Разумеется, за место на этом рынке ведут отчаянную борьбу все развитые страны. Стремительно совершенствуются микроэлектронные технологии -- в первую очередь, в направлении снижения топологических размеров чипов.

Объемы финансирования НИОКР в России и США (1986-2005 гг.)³

Источник: «О состоянии и перспективах развития полупроводниковой электроники в России», доклад, подготовленный к одноименному совещанию в Государственной Думе ФС РФ

Объем капитальных вложений в полупроводниковую промышленность в мире составил в 2003 г. $29,7 млрд., предполагается, что в 2004 г. он достигнет 37,5 млрд. В 2002 г. в мире было введено в эксплуатацию 28 новых фабрик, в 2003 -- 26 (из них 10 -- для размерных классов от 0,09 до 0,15 мкм). В 2004 г. планируется запустить 22 фабрики, в 2005 г. -- 21 (все для размерных классов менее 0,1 мкм и 300 мм пластины).

В то же время возможности поставок высокотехнологической отечественной продукции на мировой рынок (ориентировочно оцениваемый в $3,5-4 трлн.) весьма невелики. Это -- системы вооружений ($4-5 млрд. долларов при емкости рынка $25-30 млрд.), продукция атомной промышленности ($1,5-2 млрд.), услуги в области освоения космоса (менее $1 млрд. долларов).

Таким образом, доля России на мировом рынке высоких технологий не превышает 0,3%. Ситуация усугубляется активным противодействием конкурентов, практически полным отсутствием в структуре экспорта изделий электронной промышленности, программных продуктов, медицинской аппаратуры и препаратов, аудио- и видеопродукции. Присутствие России на отдельных сегментах рынков базируется на передовых разработках советских времен, которые стремительно устаревают.

Но одной лишь экономической эффективностью дело не ограничивается. Информационные технологии и микроэлектроника, получив широчайшее развитие в передовых странах мира, привели к глубоким изменениям их социальной структуры, еще больше увеличив отрыв этих стран от остального человечества, и в том числе от России.

Удельное производство электронной техники (в расчете на душу населения)

Источник: «О состоянии и перспективах развития полупроводниковой электроники в России», доклад, подготовленный к одноименному совещанию в Государственной Думе ФС РФ

С этой точки зрения положение, в котором оказалась Россия, иначе как отчаянным не назовешь. Эпоха реформ обернулась разрушением отечественной электронной промышленности (в т.ч. ее наукоемкой составляющей) и науки, деградацией научного, технологического и кадрового потенциала, невосполнимой потерей высококвалифицированных работников. Как следствие, это усугубляет экономические и социальные проблемы страны, ведет к росту зависимости от поставок высокотехнологичной продукции из-за рубежа и ослаблению оборонного потенциала. автоматизация электронный робот

Вместе с тем, в стране существует стабильный и быстро растущий рынок изделий электроники, импортозамещение, на котором является насущной и вполне достижимой задачей. Именно этот рынок мог бы позволить возрождающейся отечественной электронной промышленности встать на ноги.

1.2 Российский рынок и его перспективы

По оценке Федерального фонда развития электронной техники РФ (приводившейся на совещании), объем рынка электронных систем в России в 2003 г. составил около $20 млрд. Объем внешних закупок элементов современной полупроводниковой электроники оценен в $2,2 млрд. и, в части $0,7 млрд., подтвержден данными Государственного таможенного комитета РФ.

Согласно оценкам фонда, доля интегральных микросхем в экспорте составляет $1,6 млрд., полупроводниковых приборов -- $0,4 млрд., СВЧ-приборов -- $0,15 млрд. За тот же 2003 год предприятия Российского агентства по системам управления поставили заказчикам продукции на сумму $230,7 млн. Темпы роста внутреннего рынка составляют от 20% до 50% в год. Структурно он состоит из сегментов компьютерной электроники (32%), промышленной электроники (23%), телекоммуникационного оборудования (23%), бытовой электроники (16%). Доля остальных сегментов в совокупности составляет 6%.

Перспективы развития

B ближайшие 3-5 лет - захват 50-60% рынка электроники РФ и 80% рынка печатных плат за счет хороших технических характеристик робота.

Разработка и регистрация РСПМ

Выход на рынки СНГ, Азии и Европы.

Необходимые инвестиции и отдача

Для реализации проекта необходимо 250 тыс. руб.:

130 тыс. руб.- материалы для производства опытного образца

70 тыс. руб. - рекламная компания

50 тыс. руб.- пополнение оборотных средств.

2. Маркетинговый анализ

2.1 Анализ сектора промышленности

3.1 РСПМ

Основной механизм РСПМ состоит из:

· неподвижного звена

· и двух подвижных звеньев.

Структурная схема механизма этого манипулятора соответствует цилиндрической системе координат.

Звено 2 перемещается по вертикали относительно звена 1 (относительное линейное перемещение S ₂₁) и звено 3 перемещается в горизонтальной плоскости относительно звена 2 (относительное линейное перемещение S ₃₂).

На конце звена 3 укреплено нагревательный элемент (гибкий нагреватель (Гибкие нагреватели - идеальное решение для широкого круга технических задач, при которых, вследствие особенностей конструкции и специфических условий работы, невозможно или нежелательно применение других видов нагревателей в металлическом корпусе (тэнов, слюдяных или керамических). Благодаря своей сверхтонкой толщине (0,6 - 2,0 мм), гибкие нагреватели легко устанавливаются на любую поверхность сложной формы и обеспечивают сверхбыструю и равномерную передачу тепла)) , волки и “магазин” пластин припоя.

Оплавление печатной платы производится с целью покрытия проводников и металлизированных отверстий оловянно-свинцовым припоем. Наиболее часто применяют ручной труд или специальную печь.

Для оплавления печатных плат необходимо высушить платы в сушильном шкафу КП-4506 в течение 1 часа при температуре 80±5⁰ С, затем флюсовать платы флюсом ВФ-130 в течение 1-2 мин при температуре 20±5⁰ С, выдержать платы перед оплавлением в сушильном шкафу в вертикальном положении в течение 15-20 мин при температуре 80±5⁰ С, подготовить установку оплавления ПР-3796 согласно инструкции по эксплуатации, загрузить платы на конвейер установки, оплавить плату в течение 20мин при температуре 50±10⁰ С, промыть платы от остатков флюса горячей проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 50±10⁰ С, промыть плату холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20±5⁰ С, промыть плату дистиллированной водой в течение 1-2 мин при температуре 20±5⁰ С, сушить платы в течение 45 мин при температуре 85±5⁰ С в сушильном шкафу КП-4506, контролировать качество оплавления на поверхности проводников и в металлизированных отверстиях визуально.

Проводники должны иметь блестящую гладкую поверхность. Допускается на поверхности проводников наличие следов кристаллизации припоя и частично непокрытые торцы проводников.

Не допускается отслаивание проводников от диэлектрической основы и заполнение припоем отверстий диаметром большим 0,8 мм. Не допускается наличие белого налета от плохо отмытого флюса на проводниках и в отверстиях печатной платы.

Робот по сплаву полупроводника с металлом заменяет ручной труд или специальную печь. Причем если вручную плату паяют за 15 мин., в печи - за 2 мин., то мой робот справляется с этой работой за 30 сек.

3.2 Распределение