編者按：針對無鉛焊接技術工藝窗口更小的新課題，KIC推出Auto Focus軟件。本文上半部分介紹使用的設備、回流焊爐、PCB測試板與制程窗口指數等，并介紹了在Oven A上的試驗過程。
Oven B
上面我們測試用的Oven A回流焊爐采用先進的技術生產還不到3年。仍然可以算是業(yè)界的杰出代表。而用來測試的另一臺OvenB回流焊爐推出已有8年了。我們很想知道能否在很舊的OvenB回流焊爐上取得和新的Oven A回流焊爐上一樣的良好效果。
同一批測試板以同樣的的/頃序在Oven B回流焊爐上重復在Oven A回流焊爐上的試驗。下表是前10塊的測試數據：測試板測得的第一次爐溫曲線其平均PWI值，Oven B中的要比OvenA中的低。這很可能在于開始測第一次爐溫曲線之前Auto Focus不能給出預測的爐溫設定值在Oven A上。如果把這些資料從資料庫中移除。那測得的結果將和Oven A中的測量結果一樣。
11-20號測試板的測量結果如下：
所有的統(tǒng)計平均數值，OvenB中測得的都比OvenA中的小。但是測試板在第一次通過OvenB回流焊爐時有塊測試板超出規(guī)格(第14號，PWI值等于103％)。而第一次通過OvenA時全部合乎規(guī)格?？偠灾?，在兩個回流焊爐上測得的結果相去不遠。
結果表明Auto Focus工作得正像它所宣傳的那樣好。
問題的答案
現在我們可以明確回答文章開始提出的那些問題了：
·平均要測幾次才能為一個新機種找到合格的爐溫曲線?
我們一共進行了40次爐溫曲線測試。平均每1．7次便可達到目的。若僅僅只看后面的測試情況，平均1．45次就夠了。
·要測多少次爐溫曲線后，Auto Focus才能收集到足夠多的信息，從而為新機種給出合適的爐溫曲線設定在開始測之前。
這主要取決于測試板的分類情況。比如說，既使測了100塊“重板”的爐溫曲線。Anto Focus也無法第一次就找到適合“輕板”的爐溫曲線設定。在我們的測試中，因為所使用的測試板包括各種各樣大小的PCB板。在測了最初的幾塊之后，Auto Focus就都能為新機種找到合格的爐溫曲線設定。測完10次之后系統(tǒng)給出的爐溫曲線設定值基本上都能符合規(guī)格了。
·未經實測就給出新產品的爐溫曲線設定值。Auto Focus給出的爐溫曲線設定真的可靠嗎?
在兩個回焊爐上我們都各自測了20次爐溫曲線。從它們后10次爐溫曲線的測試數據來看?？偣?0個爐溫曲線中19個的PWI值小于92％，只有一個的PWI值稍微超出規(guī)格為103％。由此可以說在當前普通的回流焊爐上使用普通錫膏的情況下。SlimKIC 2000與Auto Focus的搭配使用，確實是個只需輸入新機種的尺寸及重量就能準確地為它找到合適爐溫曲線的好丁具。而且如果資料庫中有以前測得的PCB板資料的話，系統(tǒng)在測爐溫曲線之前預測的結果(如果合格)無須經過實際測一個爐溫曲線來確認就可以導人生產了。
KIC為開發(fā)AutoFocus這個具有革命性的工具而花費了兩年多的時間。但同時令人欣慰的是這個千具在這個領域也獲得了廣泛的認同，并得到了多項工業(yè)大獎。
在此我們真誠地希望你們在改善制程及提高產品質量時不妨考慮考慮這個工具。
附 件
SlimKIC 2000“爐溫確立系統(tǒng)”與普通“爐溫測溫器”之比較，KIC的O／A部門測試了其它品種的爐溫測溫器，來觀察它們與SlimKIC 2000的區(qū)別。結果發(fā)現它們之間的最大差別在于：其它的測溫器僅僅只是測量爐溫曲線的工具，但SlimKIC 2000卻是真正的“爐溫曲線確立系統(tǒng)”。
普通測溫器確定爐溫曲線的步驟如下：
(1)憑經驗及技巧先猜一個可能使制程處于規(guī)格范圍內的爐溫曲線設定。
(2)將熱電偶測溫器固定在PCB板上，記錄通過回流焊爐時的溫度曲線數據。
(3)觀察測出的爐溫曲線圖，尤其是關鍵的統(tǒng)計數據像波峰溫度、回流時間等。通過分析這些信息來確定曲線是否在規(guī)格內。如果這個爐溫曲線是合格的那就按照這個爐溫曲線的設定開始生產。
(4)如果爐溫曲線不符合規(guī)格，那就憑經驗及技巧改動爐溫曲線設定值使測出的爐溫曲線有可能在規(guī)格內，并重覆步驟(2)。
SlimKIC 2000確立爐溫曲線的步驟如下：
(1)測量產品的長度、寬度及重量并輸入到SlimKIC 2000的軟件中。Auto Focus將根據預期PWI值為產品選定一條爐溫曲線的設定作為第一次量測的設定值。
(2)把熱電偶測溫器固定在PCB板上，記錄產品通過回流焊爐時的溫度曲線數據。
(3)系統(tǒng)將自動計算出PWI值，通過它的大小來確定爐溫曲線是否在規(guī)格范圍內。
(4)如果PWI值低于要求值，那么合格的爐溫曲線就找到了。如果PWI值高于要求值，同時SlimKIC 2000的選擇軟件Navigator也不能通過優(yōu)化來降低PWI值，則說明按照目前所定義的錫膏特性找不到合格的爐溫曲線設定。如果Navigator給出的優(yōu)化能降低PWI值則按照優(yōu)化值的設定重新設置回流焊爐并待其穩(wěn)定后再重覆步驟(2)。
SlimKIC 2000比較普通爐溫測溫器的主要優(yōu)點如下：
(1)最終確定爐溫曲線是否符合規(guī)格完全由系統(tǒng)來確定，不需要人作出判斷。如PWI值小于100％表示制程在規(guī)格范圍內，PWI值越低表示制程越處于制程規(guī)格的中心，制程也就越穩(wěn)定。此外系統(tǒng)還會通過分析產品、回流焊爐的相關特性自動給出建議的爐溫曲線設定值，實現工廠自動化。
(2)作業(yè)人員無須了解爐溫設定值與傳輸速度之間的相互關系。甚至也無須了解“預熱時間溫時間”，或“回流時間”等術語。只要用SlimKIC 2000作業(yè)人員就能找到很好的爐溫曲線設定幾乎可以與最有經驗的制程專家相媲美，甚至比他們所做的更好。
(3)使用SlimKIC 2000和Auto Focus，作業(yè)人員只需做兩個決定：
i．選取何種錫膏特性(在錫膏特性下拉列表中選擇)。
ii.正在PCB板上何處固定測溫熱電偶。
最終用SlimKIC 2000測完爐溫曲線后將會找到一個合格的爐溫曲線設定，或者SlimKIC 2000會告訴你按照這種錫膏特性不能找到這個機種合格的爐溫曲線設定為。
注意：如果SlimKIC 2000直接與回流焊爐的軟件相連接。那操作者就只需知道一點點關于回焊爐軟件控制的知識，并且能防止調錯程序。因為系統(tǒng)不可能讓你把一個錯誤的爐溫曲線設定值從SlimKIC 2000拷貝到回流焊爐的控制軟件中。
測溫細節(jié)
為了這份報告的測試工作能順利進行，同時考慮廣大顧客在生產中遇到的種種實際問題，我們列出了七點在測溫過程中應注意的一些普遍性細節(jié)問題。如果不是嚴格遵守這些，我們這次報告的結果也不會如此令人信服。很重要的一點是在測溫過程中要切實注意細節(jié)(1)—(4)，不管是用KIC的產品還是用其它任何測溫產品都是如此。
(1)測溫熱電偶的粘貼是否牢固這點特別關鍵。松動的TCs不可能在爐溫曲線的一次次測量中取得準確的結果，并且在這種情況下給出的優(yōu)化值也往往是不準確的。該實驗中我們用來連接測溫熱電偶的是一種特殊的鋁箔。這種材料可以提供極為可靠且可重覆使用的熱電偶連接。用鋁箔粘貼熱電偶至少可以測五次爐溫曲線而不會松動。
(2)測溫熱電偶的粘貼位置也很關鍵，TCs必須覆蓋PCB板上整個溫度變化的范圍。否則，所得出的PWI值將不能反映PCB板在回流焊爐中真實全面的結果。以致有時PWI值明明在規(guī)格內，但生產出的產品卻還需要重新返工或修理。同時這樣測出的爐溫曲線將影響數據庫，降低Auto Focus的準確性。如果對某個測試點測出的結果有懷疑不妨換一個測試點再測。
(3)測溫時回流焊爐的溫度是否穩(wěn)定也很關鍵。測爐溫曲線時回流焊爐的實際溫度與設定溫度之間的偏差不得超過2度。如果在爐溫還未穩(wěn)定之前就測爐溫曲線，則測出的爐溫曲線不能正確反映爐溫的設定，而且Navigator給出的優(yōu)化值也將不準?，F代回流焊爐的控溫精度在1度以內。如果回流焊爐不能達到這個要求，看起來回流焊爐就可能有問題了。
(4)在測下一條爐溫曲線前確保測試板是涼的。我們讓所有連到PCB板上的TCs在開始測爐溫曲線之前和AirTC的溫度偏差在3度以內。如果用熱的PCB板測試會大大減小爐溫曲線優(yōu)化值的準確性。
(5)在SlimKIC 2000中輸入的回流焊爐名字必須前后一致。因為用Auto Focus在一臺回流焊爐上測爐溫曲線時，它只會使用系統(tǒng)中以前保留在該臺回焊爐名中的資料。如果SlimKIC 2000軟件與回流焊爐控制軟件直接相連，則在第一次安裝SlimKIC 2000軟件時簡單地確立一個名字就行了。確立之后不得改動。在這種情況下回流焊爐的名字也會出現在Global Preferences中。但如果SlimKIC 2000軟件沒有直接跟回流焊爐的控制軟件相連，那就必須分別為每臺回流焊爐確立一個名字，并且不要隨便改動。這時候可以在一個下拉菜單里選擇回流焊爐名以避免混淆。
(6)新產品長度、寬度及重量均需準確，否則將降低Auto Focus的準確性。
(7)Auto Focus和Navigator的回流焊爐運行速度限制。兩者均允許您設定最大和最小傳輸速度。我們發(fā)現當OvenB回流焊爐速度范圍最大為45英寸／每分鐘時，系統(tǒng)給出的最小PWI值會低一些。但在OvenA中沒有類似情況。
充分利用已有的爐溫曲線
如果你已有SlimKIC 2000以前的軟件。你可以在新軟件中打開Profile Explorer。再按下“Product Dimension”，為以前所測的爐溫曲線加上測試板的長度、寬度及重量信息。
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