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設(shè)計可靠而穩(wěn)定的制造過程需要找出并控制所有影響最終產(chǎn)品的變數(shù)。確定工藝敏感設(shè)備如SMT生產(chǎn)線中網(wǎng)板印刷機等所造成缺陷的原因并非易事。導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷的每個問題都與工藝、設(shè)備或設(shè)置有關(guān)。如何能迅速發(fā)現(xiàn)缺陷原因以最大限度地減少生產(chǎn)停機時間？這就需要創(chuàng)建驗證過程，以監(jiān)控設(shè)備、工藝及產(chǎn)品設(shè)置。 　　設(shè)備驗證 　　網(wǎng)板印刷機必須精確地將網(wǎng)板與產(chǎn)品對位，并控制工藝參數(shù)。這個控制操作在整個生產(chǎn)期間應(yīng)該是可重復(fù)的。但是，其它生產(chǎn)因素如刮刀壓力過大或網(wǎng)板設(shè)計錯誤也可能引起問題。一個橋接問題到底是網(wǎng)板印刷機不精確、還是貼片機置放組件歪斜造成的呢？如果你能驗證網(wǎng)板印刷機運轉(zhuǎn)正常，就知道應(yīng)該從其它方面查找原因。 　　通常，我們依靠常規(guī)的維護程序來保證印刷機的對位精度和工藝參數(shù)控制性能，每月維護固然重要，因為可以延長設(shè)備的使用時間，但每月校準工藝設(shè)備并不能保證設(shè)備的性能。用戶應(yīng)該首先測試設(shè)備，而不是在常規(guī)維護中自動進行設(shè)備的重新校準。如果設(shè)備的各項指標都符合要求，重新校準設(shè)備也沒有好處，事實上，設(shè)備的重新校準工作更有可能引發(fā)誤差。如果重新校準是必需的，校準后必須驗證設(shè)備性能。 　　為了驗證網(wǎng)板印刷機的功能，我們需要進行基準測試，以確定設(shè)備運作是否符合規(guī)范要求。所有全自動工藝設(shè)備都是按照Sigma或Cp/Cpk等規(guī)范值制造。制造商通常采用標準驗證測試來驗證設(shè)備，收集統(tǒng)計過程控制數(shù)據(jù)(Statistical Process Control；SPC)，然后分析數(shù)據(jù)，以確定工藝的能力。這項驗證測試可作為基準測試每月運行，或者在完成定期維護或發(fā)現(xiàn)故障后運行。 　　網(wǎng)板印刷機制造商可提供一項網(wǎng)板對準產(chǎn)品的自動測試。產(chǎn)品印刷后，檢查網(wǎng)板與產(chǎn)品基準標記之間的差異，確定設(shè)備的對位功能是否正常。多次測試收集到的數(shù)據(jù)將幫助我們計算這個印刷機的Cp/Cpk值。將主要軸分離，便可獨立地評估每個軸，并分別計算網(wǎng)板對位精度、X、Y及Theta、以及刮刀壓力和印刷速度等工藝參數(shù)。采用DEK265GSX網(wǎng)板印刷機和具有對位基準的29”x29”網(wǎng)板，印刷10”x10”電路板，其流程如下所示：1)產(chǎn)品傳送到印制區(qū)域。2)視像系統(tǒng)檢查網(wǎng)板和產(chǎn)品基準。3)印刷機將網(wǎng)板對準產(chǎn)品。4)視像系統(tǒng)再次檢查網(wǎng)板與產(chǎn)品基準的差異。5)兩者之差將發(fā)送到SPC數(shù)據(jù)采集軟件包用于分析。6)產(chǎn)品按常規(guī)流程印制，單次速度為每秒25mm，刮刀壓力達5kg。7)視像系統(tǒng)再次檢查網(wǎng)板與產(chǎn)品基準的差異。8)其差值再次送往SPC數(shù)據(jù)采集軟包。9)轉(zhuǎn)送產(chǎn)品。 　　印刷周期前采集的預(yù)對位數(shù)據(jù)顯示印刷機可以精確地對齊網(wǎng)板。印刷周期后采集的對位數(shù)據(jù)則表示實際印制過程的影響。在這種情況下，基準測試將確定支撐工具安排，以及刮刀壓力、印制速度及分離速度等工藝設(shè)置。 　　在示例中(圖1)，X軸的預(yù)對位及后對位數(shù)據(jù)均未達到要求。檢查對位組件后發(fā)現(xiàn)驅(qū)動電機的連接不良。修復(fù)后重新測試印刷機，發(fā)現(xiàn)所有軸的指標都超出制造商規(guī)定的1.33Cp/Cpk規(guī)范。 　　在印刷機每月維護之前測試網(wǎng)板印刷機，可以發(fā)現(xiàn)對位故障，修復(fù)后再次運行這個測試，顯示出沒有必要重新校準印刷機。現(xiàn)在印刷機返回“工藝正?！钡臓顟B(tài)。在生產(chǎn)期間，了解是否出現(xiàn)印刷機質(zhì)量或?qū)蕟栴}，可縮短故障查找時間。同時，每月測試資料記錄也會提供有用的設(shè)備性能舊數(shù)據(jù)。 　　工藝驗證 　　當工藝本身而不是設(shè)備出現(xiàn)問題時，就可以體會驗證生產(chǎn)線工藝設(shè)備的基準測試的真正作用?；鶞蕼y試在工藝驗證中發(fā)揮著重要的作用。 　　采用網(wǎng)板印刷機的SPC數(shù)據(jù)輸出用來驗證初始產(chǎn)品的設(shè)置，可在正式投入生產(chǎn)前驗證該工藝過程。SPC數(shù)據(jù)可突顯例如不可靠對位設(shè)置等技術(shù)人員遺漏的問題。圖2為產(chǎn)品支持不足的設(shè)置的數(shù)據(jù)。請注意它對Y軸對位數(shù)據(jù)的影響。由于網(wǎng)板印刷機已經(jīng)通過基準測試，因此對位不準是由設(shè)置引起的。事實上，預(yù)對位數(shù)據(jù)符合規(guī)范，而僅是后對位數(shù)據(jù)不合要求，進一步證明這并非印刷機或視像校準的問題。在這種情況下，調(diào)查顯示工具支持不足，導(dǎo)致電路板在印制期間彎曲。提供適當?shù)墓ぞ咧С謱⑹筜軸的Cpk提高到2.3。因此，這種方法可在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前，突顯不正確的設(shè)置，迅速及容易地發(fā)現(xiàn)問題。  　　設(shè)置驗證 　　當印刷機和工藝通過驗證后，便可以進行生產(chǎn)，但操作人員仍會影響生產(chǎn)線的最終良品率。使用現(xiàn)在的網(wǎng)板印刷機，操作人員可以通過在生產(chǎn)文件中輸入變量來控制工藝參數(shù)，如印刷頭壓力及速度、分離速度及印刷行程。保存產(chǎn)品文件可供以后調(diào)用。確保產(chǎn)品文件的可靠，禁止未授權(quán)更改，可提高工藝的可重復(fù)性。但是，生產(chǎn)的一致性還與操作人員能否配合最初設(shè)置有關(guān)，操作人員的任何偏差都會產(chǎn)生影響工藝的變數(shù)。僅僅保存已知的好產(chǎn)品文件并不能完全確保設(shè)置正確。例如，如果沒有正確地準備焊膏，或使用了錯誤的支撐工具，你會發(fā)現(xiàn)似乎與工藝相關(guān)的缺陷增加了。 　　確保所有設(shè)置變量均精確存檔記載至關(guān)重要。你必須知道有可能發(fā)生未經(jīng)授權(quán)的個人非法更改參數(shù)的情況。操作員和設(shè)置人員的職責是什么？出現(xiàn)故障時，誰負責調(diào)查？他們是否有權(quán)修改初始程序？他們是否有能力決定成因？所作更改如何記入文檔？如果不控制產(chǎn)品文件參數(shù)，產(chǎn)品文件便會成為需要驗證的未知文件。 　　確保產(chǎn)品文件可靠 　　由于初始產(chǎn)品設(shè)置人員需要具備一定的工藝知識，那些理解工藝參數(shù)之間的關(guān)系、并知道這些參數(shù)如何影響最終產(chǎn)品的設(shè)置人員應(yīng)完成整個初始產(chǎn)品設(shè)置。當工藝被驗證可行后，產(chǎn)品文件應(yīng)通過聯(lián)網(wǎng)至印刷機進行歸檔，也可將文件保存在磁盤或遠端硬盤上。如果產(chǎn)品通過驗證，將來就不會出現(xiàn)問題。 　　除了保存產(chǎn)品文件外，設(shè)置技術(shù)人員還要建立一個“生產(chǎn)操作指令表”，用于記錄所有關(guān)鍵的參數(shù)和設(shè)置要求，如工具設(shè)置指令、刮刀尺寸和角度及關(guān)鍵工藝參數(shù)的列表。未來，操作人員便可根據(jù)這個表檢查設(shè)置情況。 　　如果需要調(diào)整參數(shù)，必須將所作修改記入文檔。例如，當生產(chǎn)區(qū)域的濕度發(fā)生變化時，便可能需要調(diào)節(jié)印刷速度，或更頻繁地清洗網(wǎng)板等。這些變化都必須記錄到“生產(chǎn)操作指令表”文檔中。記錄工藝的變化過程可防止參數(shù)變動。 　　當參數(shù)受控時，問題最有可能出在設(shè)置方面而不是工藝過程。因此操作人員排除故障的第一步應(yīng)當是檢查設(shè)置(使用“生產(chǎn)操作指令表”)而不是修改工藝。如果設(shè)置是正確的，將問題提交設(shè)置技術(shù)人員進行研究。為了解決工藝故障而任意改動工藝參數(shù)往往會帶來更大的麻煩而不是解決問題。例如，如果問題出在焊膏高度，缺乏工藝知識的操作人員可能會增加刮刀壓力以減小焊膏高度。這樣做不錯是可能改變焊膏高度，但如果問題的真正原因是該區(qū)域缺乏板支持，那么增大刮刀壓力會導(dǎo)致“焊料橋接”。 　　就像設(shè)置技術(shù)人員驗證工藝一樣，可以采用印刷機的SPC輸出在生產(chǎn)開始前檢查設(shè)置狀況。如果狀況與初始設(shè)置相同，SPC將保持一致。如果數(shù)據(jù)顯示工藝失控，操作人員就明白需要檢查設(shè)置。 　　如果沒有驗證過程，舉例說，工具支持問題將會直到記錄得生產(chǎn)線最終產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷時才會被發(fā)現(xiàn)。通過持續(xù)監(jiān)控整個生產(chǎn)構(gòu)建過程，操作人員可以即時關(guān)注到任何工藝變化，如果出現(xiàn)缺陷，操作人員首先必須根據(jù)“生產(chǎn)操作指令表”重新檢查印刷機的設(shè)置。如果設(shè)置正確，將由設(shè)置技術(shù)人員查找問題?？傊绻∷C和工藝通過驗證，產(chǎn)品文件確保無誤，重新檢查設(shè)置通?？梢园l(fā)現(xiàn)問題。 　　如果沒有驗證過程，將從何處著手查找生產(chǎn)線缺陷的成因呢？所有對工藝敏感的設(shè)備都有可疑。是印刷機、或貼片機、還是回流焊導(dǎo)致缺陷？您會否首先嘗試改變工藝參數(shù)或重新校準設(shè)備？如果沒有好的方法和起始步驟，僅接受過有限培訓(xùn)的操作人員是不可能完成查找缺陷原因的任務(wù)。 　　設(shè)備、工藝及設(shè)置驗證消除了工藝過程中的不確定因素，在出現(xiàn)問題之前已將隱患消除。當出現(xiàn)缺陷時，生產(chǎn)線操作人員可以迅速查找原因并解決問題，快速隔離并解決生產(chǎn)問題，把對生產(chǎn)過程的影響減到很小。驗證過程可以保證工藝是可靠和可重復(fù)的，從而提高良品率，減少修改。