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表面贴装与半导体科技 第六期封面故事---全面工艺监控实现智能闭环制造
来源:Esamber | 作者:Esamber | 发布时间: 2015-12-21 | 10059 次浏览 | 分享到:

4)   或是设备本身不稳定引发的问题?

这一连串的问题,都是目前SMT焊接工艺面临的严峻挑战。接下来就以一个案例对设备问题还是工艺问题进行剖析:

最近正在服务的SMT工厂中,其中一家就有偶尔出现冷焊的现象发生,并没有固定规律,我们首先了解一下其制程能力状况:


(图2CPK矩阵表

     从图2所示的125片生产板实时监控各热电偶探头的各项工艺参数CPK矩阵表中了解到,其峰值温度的CPK1.16,小于1.334Sigma)。这表明制程的不稳健。但究竟是设备引起还是工艺问题,有待进一步分析,接着就对设备稳定性进行了剖析:

    首先,我们要了解焊炉的稳定性,我们要对产品的输入进行定义,针对目前单板,合理的进板间隔是多少?我们借助软件功能“产能规划”(详见第3部分)了解到至少确保45秒的进板间隔。

于是进行了125片,45秒进板间隔控制的批量生产板,去分析每一片板经过每个温区时的最低温度,以单板过炉时对应该区的最低温±3作为规格,进行焊炉满载连续生产的稳定性评估。

评估发现10个加热区的CPK,除第一区CPK 1.67外,其它加热区CPK都在2.0以上(见下图3示例)。这些数据明确表示,当工艺设定在炉子的可承受能力范围内,炉子是相当稳定的。

 


(图3Zone 9 CPK  

然而问题又来了,实际生产是否能够像我们做实验一样去严格控制每一片输入板的进板间隔呢? 这一点,我们可以从实时监控到的每片板与上一片板的进板间隔记录得到证实。


(图4)进板间隔记录

以上数据表明,在实际生产中,出现了相邻两片进板间隔仅35,在如此频繁的进板情况下,炉内温度又是如何变化的?


(图5)回流区的掉温

     从某一回流区针对连续进板的焊炉消化能力来看,很显然,炉温在持续下降,热补偿能力根本不足,最大下降达45.而这种掉温,并非只在某一回流区发生,所有10个加热区均发生了48℃的掉温,这就是导致偶尔冷焊的根本原因。

进而针对发生连续过度频繁进板的时段进行调查了解,该时段正好处于白夜班交接期,炉前堆置了一批板,为提升产能,人为手推板进炉,以空置贴片机,让贴片机能尽快进入工作状态。这种现象就是生产管理上严禁的行为。