Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Hans Danielsson
Krönikor |

Är våra produktionschefer undervärderade?

Hans Danielsson skriver i sin krönika att branschens produktionschefer har ett svårt och ofta otacksamt arbete.

Ytmonteringstekniken ,som har mer än 20 år på nacken, kan i vissa avseenden karaktäriseras som en "etablerad" teknik. Om man betraktar en ytmonteringslina ser det mesta ut att vara enkelt. Exempelvis tryckning av lodpasta med en automattryckare, ger ett lugnt och enkelt intryck. Det som imponerar är komponentmonteringen, vars snabbhet är frapperande. Men som så ofta, är det "svåra" vad man inte ser. Jag tänker i första hand på de produktionschefer i små och medelstora företag som skall producera kort som legotillverkare åt företag som har utvecklat layouterna på korten, valt komponenter ,ytfinish osv. Till råga på allt är det ofta avancerade komponenter typ BGA-kapslar och små resistanschip som skall monteras, och därtill är tillverkningskvantiteterna små, vilket gör att det är svårt att köra in sig. Man kan visa att det finns minst 30 olika parametrar som alla påverkar lödresultatet. En del av dessa parametrar interfererar med varandra vilket gör att små ändringar i dessa parametrar ger ett stort utslag åt ena hållet en dag (sämre lödyield) medan en annan dag ändringarna går åt andra hållet (bättre lödyield).Har man då korta serier ,säger det sig själv, att man inte har en chans att optimera tillverkningsprocessen .Har då en viss produktionschef en ägare som kanske "bara förstår pengar" , kan man tänka sig vad ägaren tycker om en viss korttyp inte ger avsedd vinst. Den blyfria produktionen gör det inte lättare. Det är väl känt att blyfria lod har betydligt sämre vätning av lödöarna på mönsterkortet än vad PbSn-lod har, I [1] och [2] har man jämfört två olika korttyper, ett kort med PbSn-lod som tillverkades med 75000 kort per månad och ett blyfritt kort som tillverkades med 50000 kort per månad. Komponenttyperna var likvärdiga (bendelning ,storlek på komponenterna osv.) Genom att jämföra DPMO (Defect Per Million Opportunities) kan en någorlunda bra jämförelse göras .Det visade sig att PbSn-kortet hade 59 DPMO jämfört med 109 DPMO för det blyfria kortet. Alltså nästan dubbelt så många defekter för det blyfria lodet som PbSn-lodet. Dessutom medför blyfri lödning ofta avsevärt högre temperaturer på mönsterkortet och högre ?T mellan termiskt tunga komponenter och termiskt små komponenter/delar av mönsterkortet. Detta gör att mönsterkorten, speciellt vid blyfri lödtemperatur,är betydligt mindre plana än motsvarande kort vid PbSn-lödning .Om man då tänker sig en geometrisk stor BGA-kapsel där många ledare möts på mönsterkortet kan man inse att om kortet är vågigt vid lödtemperaturen ,kan detta medföra att vissa anslutningar till BGA-kapseln inte blir lödda. Alltså, om layouten av mönsterkortet, som ofta görs av ett utomstående företag ,ofta det företag som beställer kortet, är utformad så att kortets vågighet vid lodets stelningstemperatur blir för stor, uppstår felet och kostnaden hos det tillverkande företaget, vilket till sist "drabbar" produktionschefen på det företaget. En annan sak som har med BGA-kapslar att göra är placeringsnoggrannheten på mönsterkortets lödmask. Om den är felplacerad relativt ledningsmönstret, kan delar av ledningsmönstret exponeras. Detta medför att kortslutning uppstår under BGA-kapseln ,en kortslutning som man oftast inte kan se ens med röntgen. För att eliminera denna feltyp, som ju är en typisk konstruktionsdetalj,bör speciella riktmärken både för översta ledningsmönstret och lödmasken konstrueras, så att man lätt kan mäta upp lödmaskens avvikelse relativt ledarmönstret .Den maximala avvikelsen som lödmasken får ha, bör specificeras i inköpsunderlaget för mönsterkortet.. Mönsterkortmaterial är inte mekaniskt stabila, de ändrar sina dimensioner både för temperatur och för fukt. Men framför allt får mönstren en distorsion som kan vara olika i kortets X-och Y-riktning (ökning av dimensionen i ena riktningen och minskning i den andra).Dessa mönsterförändringar beror på var i en stor kortpanel ett visst kort har suttit samt på hur ledarmönstren har konstruerats. Om man tänker sig ett koordinatsystem vars centrum sitter i mitten på kortpanelen, kommer kort som sitter i säg klockan 10 med radien 0,5,att få en mönsterdistorsion som är annorlunda än ett kort som sitter i klockan 3 och radien 1,0 eller klockan 6 med andra radieavstånd Moment som etsning av ytterlager, borrning av hål samt upphettning till lödtemperatur förändrar alla mönsterdimensionerna på olika sätt .Med allt högre krav på snäva toleranser, i och med mindre och mindre komponenter/benavstånd är detta ett problem som måste uppmärksammas .Därför borde man i layouten av ett kort lägga in punkter i X-och Y-led med känt avstånd. Vid problem,typ "ankaret flyter kapten" ,kan man då mäta upp dessa avstånd och konstatera om problemet finns där. Observera att desto högre temperatur ett kort ser vid lödning (blyfri lödning relativt PbSn-lödning) desto större kan man förvänta sig att dessa mönsteravvikelser blir. Av detta framgår att långt ifrån alla produktionsdefekter beror på tillverkningen, utan kan hänföras till kortkonstruktionen (layouten) och materialval. Därför har produktionscheferna ofta ett otacksamt jobb eftersom de belastas med kostnader för fel som de inte rår för. Man kan därför påstå att de oftast gör ett fantastiskt jobb,har god processkunskap och har förmågan att fatta rätta beslut. En sådan produktionschef är guld värd för sitt företag. Men i takt med allt snävare toleranskrav och allt svårare komponenter har både beställare och tillverkare allt att vinna på ett ökat samarbete både inom konstruktionsområdet och materialvalsområdet. 1. DX User Meeting,"The Transition to Lead-Free Soldering",Loveland ,Colorado,March 2005 2. Stig Oresjo,"Test and Inspection in Lead Free Manufacturing," ECWC 10 Conference at IPC Printed Circuit Expo,APEX and Designers Summit 2005.

Annons
Visa fler nyheter
2024-03-15 14:25 V22.4.5-2