SMT过程控制.doc

SMT过程控制作者pl_smt2008查看1164发表时间2006/5/1018:03【论坛浏览】SMT过程控制(ProcessControl)________________________________________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过程控制主要是指公司寻求通过集中于对缺陷的检测来提高质量从而推出无缺陷的产品。而现在控制的最根本的内涵是对各种工艺进行连续的监控并寻找出不符合要求的偏差。一旦潜在的问题出现时就可实时地接收相关信息这样就可立即将工艺调整到最佳状况。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。当时这种方法使用随机采样技术希望能够体现出某种制造工艺过程。现代过程控制的方法是采用传感器技术这种技术能够提供加工过程中的每个产品的连续和实时的信息。过去当人们谈到改进质量时他们通常采用的做法都是对成品进行检验。如果发现产品有问题就将不合格的产品废弃或退回到某个生产工序进行返修和返工。最终出厂送到用户手中的产品（希望）是无缺陷的。虽然用户可能基本上不会收到有缺陷的产品但显然产生缺陷的问题并没有解决。即便产品在出厂之前有缺陷的产品都已被剔除制造厂商在生产中产生的缺陷量还是那样多说明生产并未改进。由于废品率高和返工返工维