电子组装业的技术发展、设备特性、生产率和材料性能在质量和可靠性方面都达到了高水平。目前,由于电子组装业将重点转移到了工艺功能上,制造厂家开发和控制各组装工艺的能力CONTROL ENGINEERING China版权所有,使得其以最低成本达到所要求的质量方面呈现出明显的差别。实时工艺数据能够即时反馈工艺的"健康"状况,采用这种方法可以实现零缺陷制造,可使操作人员在发现不符合技术规范的情况之前着手处理存在的问题。
当前业界关注的重点是工厂怎样运作才能达到更高的效率。不考虑现有的设备情况,厂商头脑中有两个目标:达到所要求的质量,以及尽可能低的成本实现质量要求。
今天,过程控制的目的就是实现这两个目标。然而在过去控制工程网版权所有,过程控制更象是一种折衷,即以额外的成本改进质量,或者牺牲高质量来降低成本。而应用现代过程控制手段,就可以降低废品率www.cechina.cn,降低返修成本,提高设备无故障时间几率,提高生产率和降低保修成本。
过程控制的定义
过去控制工程网版权所有,过程控制主要是指公司寻求通过集中于对缺陷的
过程控制是一种获得影响最终结果的特定操作中相关数据的能力。过程控制寻求收集特定过程的数据,并按照其工艺技术规范衡量所获得的信息,从而在不符合技术规范的情况出现之前,立即采取纠正措施。
过程控制 vs. 机器控制
当今的组装设备都十分复杂CONTROL ENGINEERING China版权所有,某些情况下,具有自监控的功能。这种功能当然是很有作用的,不过监控一台机器和监控生产过程之间存在着差别。再流炉就是个恰当的例子,这种炉子的加热器中装有一些热电偶和一个编码器来控制传送机的传送速度。例如,如果将加热器的温度设置为200℃,当温度开始往下降,低于设置的温度,热电偶就可探测出温差,并"告诉"再流炉控制器提高热输出量。然而,这并不是实际的工艺控制信息。
由于电路板的质量、传送机的速度、炉子各区的温度、气流等的不同,进入炉子的印制电路板(PCB)的温度曲线也是不同的。因此,监控实际工艺过程数据,而不仅只监控机器控制数据,是很重要的,不然的话,它就只是机器控制,算不上真正的工艺过程控制。在再流工艺控制中CONTROL ENGINEERING China版权所有,这意味着要对制造的每块板子的热曲线进行监控。
工艺开发
非常令人震惊的是,有那么多公司没有适当地对其工艺控制做出定义。没有适当的工艺开发的过程控制是没有意义的,为此,我们来看一看如何定义和优化一种工艺。
在衡量一种与技术规范相关的工艺性能时,必须首先确定工艺技术规范。例如;对于焊料再流的加热工艺,一般有两个渠道:
1. 焊膏供应商。根据所使用的合金和焊剂,有范围很广的各种工艺技术规范。所需的工艺技术规范可到焊膏供应商的网站去查询,还可从包含有最新的热曲线分布图的软件中获得。
2. 元件供应商。因为某些元件的技术规范要比焊膏的技术规范严格得多,所以,也可向元件供应商咨询。一般的焊料再流技术规范包括最高的升温速率(3.0℃/sec)、焊剂活化时间或浸渍时间(140℃~170℃之间为50~90sec),高于再流的时间(高于183℃时40~75sec)和峰值温度(205℃~225℃)。
在尝试实施过程控制之前,必须具有明确的技术规范。因此,仅仅获得技术规范范围内的能够给出其热曲线的再流炉参数设置(温区设置点和传送机的传送速度),是远远不够的。如果产生的热曲线极接近于上限值或下限值,这种工艺过程就不稳定。由于工艺过程本质上是动态的,即使出现很小的工艺偏移,也可能会很快发生不符合技术规范的现象。
相反,必须确定的再流炉的参数设置是以工艺控制为中心,避开技术规范极限值。这种经优化的设备设置可容纳更多的变量,同时不会产生不符合技术规范的问题。今天,用于再流炉的自动化软件几秒钟内就能识别上百万种可选择的参数设置方案,并从中选出最佳配置。
仅仅发现缺陷是不够的
统计过程控制(SPC)是W.A.Shewhard于1924年发明的用于过程控制的一种技术。