【正文】 83。 工廠溫度控制 標記錫膏罐打開的日期與時間 印刷溫度控制 　　在一個冷藏為例外而不是正常設備的工業(yè)中，可以肯定在分配鏈中錫膏的儲存與處理會存在問題?！　r間溫度指示標貼　　該問題的最新解決方法是在錫膏離開製造商之前在其容器罐上應用時間溫度指示(TTI, timetemperature indicator)標貼3。這個標貼反映容器罐在整個運輸、儲存和處理過程中的溫度歷程。儘管一個標準的溫度指示劑將表明標貼暴露的最高溫度，但TTI標貼的顏色是作為時間與溫度暴露累積的函數(shù)而改變的(圖一)。溫度越高，變化發(fā)生越快。溫度越低，變化發(fā)生越慢 類似于多數(shù)易變質產品的退化?！　TI必須符合其所貼附產品的貨架壽命特性?；跺a膏貨架壽命的技術資料表和室內分析，開發(fā)出錫膏的TTI標貼的技術規(guī)格(圖二)。該圖示不是用來反映今天工業(yè)中使用的所有錫膏?？墒牵钸m合於那些在美國、歐洲和亞洲的一些製造基地使用的錫膏4?！　D二顯示，如果錫膏儲存在5176。C(41176。F)200天或者25176。C(77176。F)9天時，標貼的中心將較外圈更黑。它為錫膏使用者提供在任何一個特定的時間點錫膏剩餘貨架壽命的準確記錄。TTI標貼的顏色將反映冰箱的電力是否運行或者錫膏是否在冰箱外面放著。這個新鮮度的指示與今天電子工業(yè)錫膏儲存與處理的手工記錄大為不同?！　TI標貼怎樣工作　　TTI標貼已經在食品和藥業(yè)中使用多年。一個時間溫度指示劑是一個可以附著在易變質產品的包裝上、顯示時間與溫度複合函數(shù)可測量特性的變化。TTI的常見形式是一個小的印刷標貼，有一部分隨著累積溫度暴露的結果改變顏色。溫度越高，顏色變化越快，因此儲存溫度越高，到達終點越快?！　∫驗榛钚圆牧鲜亲鳛槟∷⒌?，所以可有各種圖案形式。最常見的格式是牛眼，中心顏色逐漸變深到周圍。當中心的顏色比圓圈的顏色深時被認為是貨架壽命的末期。顧客可決定當指示劑顏色符合印刷的參考顏色時不應該使用產品，而品質控制人員可再通過攜帶型顏色反射型顯象密度計更精確地監(jiān)測產品狀態(tài)。對指示劑的測試已經表明高度的精確性和可靠性。調查也已經顯示良好的顧客可接受性5。 　　圖一中顯示的TTI改變顏色是由於無色的diacetylenic monomer聚合成一種有色的聚合體。在標貼右邊印刷的小顏色標記顯示標貼中心的TTI將隨著錫膏接近貨架壽命末期而怎樣變得更黑。這類指示劑在生產時是活性的，使用前要冷凍。這類指示劑的動力學可有一次阿侖尼烏斯方程式(arrhenius equation)表示6，它描述顏色在固定溫度下怎樣隨著時間而改變，和這個速率怎樣隨溫度而改變。圖二顯示固定儲存溫度的貨架壽命。如果溫度變化，顏色改變的速度將隨著溫度的增加而增加、隨著溫度的減少而減少?！　TI標貼的優(yōu)點　　由於TTI標貼是最近引入到電子工業(yè)，其使用的全部優(yōu)點還沒有被認識。在食品與藥業(yè)，溫度控制對產品安全是特別重要的，指示劑的使用延伸到對溫度的監(jiān)測與控制，直到產品被消費。對食品和電子工業(yè)兩者都相同的其他優(yōu)點包括： 標貼可用作取代產品失效日期。開啟日期和失效日期是基於可能存在於處理、分配和儲存條件的判斷。標貼將指示基於累積溫度暴露的貨架壽命，因此錫膏製造商再也不必補償產品沒達到必要貨架壽命的投訴。TTI指示標貼用現(xiàn)場證明代替了非現(xiàn)場的判斷！ TTI標貼視覺上展示製造商的品質承諾，這樣有別於其競爭的對手。 顧客寧可購買有TTI標貼的產品，而不是沒有TTI的其他產品。 對製造商來說，TTI增加對整個分配週期的適當產品處理的責任。在食品工業(yè)，標貼的存在提示分配與存儲人員要對易變質產品保持適當?shù)臏囟取? TTI增加價值意識，提高產品區(qū)別。 在電子工業(yè)，TTI標貼對錫膏的應用提供製造商一個對錫膏程序控制改進的簡易、低廉方法。它消除了手工記錄的必要，提高生產人員一個決定錫膏是否適合於使用的簡單方法。 對其錫膏存儲和處理控制嚴密的電子製造商將得到更長的錫膏貨架壽命。 　　顧客反映　　在由英國消費者協(xié)會進行的一個調查中，95%回答的人認為使用TTI是一個好主意，59%表示願意為TTI保護的冷凍產品多出一點錢5。由Minnesota大學完成的一項消費者調查發(fā)現(xiàn)，94%回答人認為開啟日期是重要的，但只有14%認為它可信。95%說對有TTI的產品的新鮮度更有信心7。在一項由法國消費者雜誌的最近調查中，57%的回答人聲稱在八種應該用於改善食品供應安全性的可能行動中最重要的是在所有的新鮮、易變質的產品上使用TTI8?！　侗砻尜N裝製造，TTI的使用結果形成一種容易確認和有成本效益的、保證使用中的錫膏不超過其使用貨架壽命的方法。TTI使用導致控制變數(shù)又少一個，甚至在標貼的初次使用，它可提供在錫膏分配鏈中任何問題的即時顯示。 錫膏的評估 By Brett Casteel and Greg Anderson 　　本文介紹，想成為公司的主角嗎？學會怎樣通過一個穩(wěn)健的焊錫系統(tǒng)評估的模式來為公司節(jié)省經費?！　『附酉到y(tǒng)是化學可相容性過程的一個重要部分，應該徹底地評估，以得到維持或改進。一個焊接系統(tǒng)可定義為所有具有助焊劑的化學物質，諸如錫膏、波峰焊接助焊劑和多數(shù)的返工材料。為了本評估的目的，我們認為波峰焊接系統(tǒng)用的焊錫條和錫線嚴格地說是一種商品，不是系統(tǒng)評估的部分。　　我們使用一個在下面將要詳細描述的 6σ 程式來進行焊接系統(tǒng)的評估分析。在過去三年裏，通用電氣公司(General Electric Company)已經使用 6σ 程式來評估和引入工藝。在 6σ 程式中使用的統(tǒng)計工具與方法適合於一個焊接系統(tǒng)評估所要求的分析類型。　　在我們的焊接系統(tǒng)評估開始時，我們決定任何認可的系統(tǒng)必須至少與我們現(xiàn)有的系統(tǒng)一樣好，不管價格。與工業(yè)中其他人的討論使我們相信我們現(xiàn)有的焊接系統(tǒng)是一個非常令人敬畏的敵人。我們的目標是以許多標準來評估許多的供應商。我們將認可所有比我們現(xiàn)有系統(tǒng)表現(xiàn)更好的系統(tǒng)?！　⊥ㄟ^認可幾個不同的系統(tǒng)，採購部門將能夠討價還價，而不陷入唯一來源。當我們簡單地宣佈我們計畫進行評估時，我們現(xiàn)在的焊錫系統(tǒng)供應商將其價格降低39%! 認可幾個不同的系統(tǒng)給你機會節(jié)約公司的資金?！　∫u估哪些製造商？　　評估中我們的第一步是決定我們要求的錫膏(solder paste)類型。我們的板有密間距(fine pitch，小於 20mil)、侵入式回流焊接(通孔引腳在錫膏中pininpaste)、雙面回流焊接和膠點。通過考查我們的工藝過程和幾個錫膏製造商一起工作，我們決定我們需要免洗、低殘留物、探針可測試的(pin testable)、63錫/37鉛、90%金屬含量的錫膏。提前決定這些需求縮短了涉及索求報價的時間與工作。簡單地詢求每年多少重量的錫膏將使供應商判斷我們的需求，引導他們適當?shù)貓髢r不同的產品。專門確定我們所要求的錫膏是比較不同製造商類似產品的最好方法。　　其次，我們決定應該讓哪些供應商來完成評估。我們開始包括我們認為是主要製造商的。我們現(xiàn)存的系統(tǒng)用作其他產品比較的基線。因為我們正評估整個焊接系統(tǒng)，我們優(yōu)先放在那些提供錫膏、助焊接和返工材料的製造商?？墒?，如果兩家公司願意一起工作提供其相互合作的證明 例如，一個供應助焊劑，一個供應錫膏 那麼我們允許評估他們?？墒?，注意，如果將來發(fā)生問題，這種設置可能導致許多相互指責?！　≡跊Q定評估的供應商後，我們準備一個報價請求(RFQ, request for quote)。這時我們通知採購部門，允許他們對RFQ作適當?shù)纳虡I(yè)上的修改。RFQ的其中一行敍述，“報價可能作為候選系統(tǒng)選擇的最初嘗試，我們強烈鼓勵進取報價?！蔽覀円髨髢r在規(guī)定日期 10 個日曆日 回到我們的採購部門。任何錯過這個日期的供應商都從評估去掉。我們認為在規(guī)定的時間回答與否表明供應商對客戶的反應時間?！　∮伸对试S報價的製造商的數(shù)量，我們需要基於反應時間和價格的標準上減少名單。在報價限期的第二天，我們取消了一個因為其價格非常高的製造商，和一個沒有在規(guī)定時間反應的製造商。我們剩下五個候選的製造商和我們的基線系統(tǒng)需要評估?！　∵x擇試驗載體　　對這個評估，我們決定使用一種產品板，不計畫任何毀壞性的試驗。為了使用一種產品板作評估，我們不得不相信錫膏製造商提供的資料。我們選擇我們通常在生產中處理的最變化多的板。這種板使用了密間距已經和侵入式回流焊接(intrusive reflow)。它也使用了雙面錫膏，這允許我們通過測試頂面的和底面的一些載體減少試驗的總數(shù)?！　≡O計試驗　　為了這次評估的目的，我們決定進行一個統(tǒng)計有效的試驗設計(DoE, design of experiment)。首先，我們選擇錫膏將要評估的變數(shù) 變數(shù)的數(shù)量越少，運行試驗的數(shù)量就越少。選擇了以下四個變數(shù)：印刷後的保留時間、貼裝後的保留時間、錫膏的不同批號、和回流焊接環(huán)境。選擇這些變數(shù)是因為其對我們的工藝過程重要，可是，對於你們各自的過程需要應該改變變數(shù)的選擇。雖然在最後認可之前需要評估更多的變數(shù)，但是這四個變數(shù)允許我們縮窄競爭?！　端膫€變數(shù)的每一個，我們選擇高與低值。每個保持時間的高與低值分別為二與零小時。錫膏批號的高與低值簡單地就是來自不同製造商的兩個不同批號?；亓骱附迎h(huán)境的高與低值是氮氣和空氣?！　∥覀冊O計該DoE來評估在運行底面時的兩個變數(shù)和在運行頂面時的兩個變數(shù)。該DoE也是設定成在大多數(shù)時間有效的順序來運行，因為經常改變錫膏和清洗鋼板(stencil)是沒有效率的。我們使用的板有一個30的批量。表一顯示用於運行所有評估板的矩陣。該矩陣對每一種錫膏重複使用。 表一、用於運行所有評估板的矩陣底面頂面運行(板)變數(shù)1(印刷後保持) 變數(shù)2(貼裝後保持)變數(shù)3(錫膏批號)變數(shù)4(回流環(huán)境) A(17)高(2小時)高(2小時)低(批號1)低(空氣)B(814)低(0小時)高(2小時)低(批號1)高(氮氣)C(1521)高(2小時)低(0小時)高(批號2)低(空氣)D(2230)低(0小時)低(0小時)高(批號2)高(氮氣)粗體輸入項是標準DoE。括弧內的項是這個特殊DoE的專門的。 　　為了說明表一，下面是運行A的分項列出：底面步驟 印刷板1~7，使用製造批號A。 印刷後保持兩個小時(變數(shù)1)。 貼裝元件。 貼裝元件後保持兩小時(變數(shù)2)。 把板翻轉底朝天10分鐘。 數(shù)出移位元件的數(shù)量和類型。 替換跌落的元件。 在空氣中回流焊接板。 頂面步驟 印刷板1~7，使用製造批號A(變數(shù)3)。 貼裝元件。 在空氣中回流焊接板(變數(shù)4)。 　　運行板　　整個試驗在開始實際運行之前設計好。設計好的試驗在評估開始前送給所有錫膏製造商。包括在步驟一起的是我們的回流焊接爐和印刷機的溫度曲線和設定。送這些資訊給錫膏製造商的目的是要保證我們不會為了我們現(xiàn)在系統(tǒng)的優(yōu)點而偏置試驗。還有，我們不想任何設定問題使整個評估的有效性受到懷疑。幾個製造商要求我們在開始之前增加印刷其錫膏的速度，因為他們感覺其錫膏會表現(xiàn)更好?！　∥覀兿氤隽艘粋€編號方案，給每個板一個唯一的確認，從而標貼每一塊板。　　板的運行使用我們標準的工藝步驟。當從一個錫膏製造商改變到另一個時，鋼板和刮板很徹底地清洗。我們使用了一臺自動鋼板清洗機以避免各人清洗能力的多出一個變數(shù)。　　在板的底面貼裝元件之後，我們把板翻轉，保持10分鐘。這個步驟是測量錫膏的濕強度(green strength)。在這一步沒有元件掉落。我們的試驗的嚴密性不足以區(qū)分不同錫膏的濕強度?！　≡谶\行這類試驗時，記住你是在評估錫膏，不是在優(yōu)化工藝。不要違背工藝。這些調整將偏轉你的結果，並引入你沒有計劃的變數(shù)?！　〗Y果/缺陷記錄　　下一步，我們選擇要記錄的可觀察的缺陷：錫球、錫橋、焊錫不足、開路、光澤、熔濕(wetting)和殘留物。我們創(chuàng)建一個記錄每個板上的所有缺陷的資料表。我們檢查每個板，所有檢查員都應該校對，以減少操作員之間結果的不同。　　在我們工藝中一個重要的標準是線上測試機(ICT, incircuit tester)的探針可測試性。為了這個測量的目的，我們在測試板時記錄所有誤失效。誤失效定義為重測時不重複出現(xiàn)的失效。我們在測試使用不同錫膏的板時更換所有的ICT探針，因此助焊劑的任何累積都不會偏移剩下的測試。我們記錄在ICT上的實際板的失效，然後消除與焊接無關的元件失效?！　》治鼋Y果　　每個板的視覺檢查與ICT測試結果記錄在一張表中。從這個表，我們計算每鍾錫膏的每個缺陷模式的或者平均值、或者中間值或者總值(表二)。對於非常少發(fā)生的缺陷如錫橋，我們使用一個總和。對於較常見的缺陷，如錫珠和錫球，我們使用或者平均值或者中間值來總結缺陷。我們在資料統(tǒng)計上成正態(tài)的地方用平均值，資料不在統(tǒng)計上成正態(tài)的地方用中間值。這個結果值被轉換成 0~10 的標準值。在結果值中，高分表示情況差。在標準值中，高分是好的。值的標準化的目的建立一個比較的工具。表二、視覺檢查與ICT測試結果錫膏板數(shù)5 錫球5 錫橋8 少錫6 殘留3 開路0 光澤3 熔濕4 批號不同4 ICT誤失效9 印刷觀察3 掉落元件0 總數(shù)13 10200 01 81 9 0 10 1 856 07 70 10285228 710 101 80 10 0 10 1 81 99 90 10428361 430 90 108 6 0 10 0 100 101 10 10369420 832 80 104 6 0 10 0 10 1