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PCB清洗工艺—数据驱动的清洗环境

九月 26, 2018 | I-Connect007
PCB清洗工艺—数据驱动的清洗环境

Kyzen Corp.公司执行副总裁Tom Forsythe接受了我们的采访,讨论了清洗工艺所面临的主要挑战、PCB组件清洁度的新测试方法,以及Kyzen公司如何帮助客户开发以数据驱动的清洗方法。

Stephen Las Marias:清洗时会面临哪些主要挑战?

Tom Forsythe: 清洗目前面临两个主要挑战:第一个挑战是我们的行业在不断发展,由于底部端子元器件(BTC)性能优良,越来越受欢迎,但它们给元器件清洗或免清洗,以及可靠性都带来了挑战,这是因为免清洗很难保证BTC元器件下方无需清洗。之所以会成为目前的难题是因为没有人意识到高可靠性领域以外的问题,而行业也在理清头绪,认清问题,然后解决问题。这种状况大概在明年就会有所改变,到时大多数人会愿意去做出改善。

第二个挑战与批准、认证或者说是验证有关。在过去的10年里,行业在操作基础上非常依赖一种名为溶剂萃取液电阻法(ROSE)的特殊测试设备。去年秋天,行业标准组织表示,ROSE与免洗残留物并不兼容,但ROSE是目前保证清洁度的唯一方法。目前,行业正在决定如何解决这一难题。新方法是否是必要的?所以说还有很多工作要做。在未来的一两年内,测试和验证领域将会发生意义非凡的改变,目前还尚不明朗。

Las Marias:免洗助焊剂和常规助焊剂还是经常会被混淆吗?

Forsythe:这一点要取决于具体应用。我来举一个极端例子。如果医生告诉你:“你需要一个起搏器。”那起搏器作为一种电子器件是否应该清洗?还有,你的起搏器是否应该采用1970年发明的焊接技术生产?然后再请你考虑一个问题——这只是供讨论使用的一个极端例子——如果你考虑使用现代焊接材料,在过去5年、10年或15年开发出的现代焊接材料中,你又想选用哪种?是不是大多数都是免洗材料?

请记住,免清洗这个名字其实是错误的概念。免清洗真正表示的是低残留、低反应活性。但对于特定应用这类特性是否足够低,要由组装电路板的人来决定。我手上没有现成的数据,但我可以说我们客户中有绝大多数已经采用免清洗工艺10多年了。

Las Marias:这是否意味着“何种清洁度算足够清洁?”这个问题实际取决于具体应用?

Forsythe:有一点是可以肯定的。过去很长一段时间里都是使用ROSE测试方法,以前针对清洗的军用标准是10μg/in2的当量离子残留物。10是一个很大的数值了。那时候,我们有很多不错的客户对10这个数值非常满意。

但这和“何种清洁度算足够清洁”这一问题无关,而是和“能达到何种清洁度”有关。因为有些客户想要的数值是1而不是10,他们不会因为10是一个很好的整数就这样做,他们想要达到可能达到的最高清洁度。

清洁度必定有助于提高可靠性。因为如果能去除污染物,肯定是不会降低可靠性的。我认为这整个理念都是器件的性能概况。我们希望器件的使用寿命越长越好,清洗和保证器件寿命就成为了非常重要的部分。因此,有一些客户会说:“设想一下如果大夫问你‘手术中的切口要多干净你才满意?你希望是非常干净,还是一般干净就可以?’”我知道我会怎么回答这个问题。那如果是你的车需要清洁呢?“一般干净就可以。能使用5、6年就可以了;到时候我再换辆新车。”

但客户是十分反复无常的。我们想要非常便宜却又非常耐久的产品。

现实情况是,长期以来,技术的发展也影响着是否需要清洗的决定。BTC、密度、布线间距等都会增加污染物的整个风险因素。这些就是人们要面对的挑战。清洗其实从未完全消失,它只是进入到了专业领域。

总而言之,随着时间推移,越来越多的人仍采用清洗工艺。我们相信消费者对此是没有意见的。因为清洗工艺的附带成本是非常高的。一块电路板的附带成本是几分钱,从生产的角度看,附带成本并不太贵,但是这样做的回报率却非常高。组装业务的利润并不高,所以一分钱也是钱。如果只需花几分钱就能提高一块电路板的可靠性,利还是大于弊的。

Las Marias:在清洗工艺中,有些步骤人们还是会做错吗?

Forsythe:大多数人都可以正确地采用清洗工艺了。做清洗的技术人员普遍都是长期以来一直从事该工作的人。此工艺已经有20年到30年了,足以改善、优化、调整工艺来满足需求。总体来说,人们现在可采用非常可靠、稳健的工艺来完成清洗,清洗效果非常不错。

清洗工艺之所以涉及到很多培训,其中的理由之一就是为了帮助第一次接触清洗或是帮助长期接触清洗的人不断学习。这有点像是他们一直采用清洗标准操作,技术是新的但只是略有不同,能够以高效经济的方式出色地完成工作并不难。

清洗工艺已经成了人们的日常工作,他们也逐渐对此深有体会。他们看到了良率的升高、看到了可靠性得到提高、看到了操作的风险概况有所改善。所以总体而言,我认为大多数客户都做得不错,我们也会为他们提供支持,帮助他们做出小的改变。我们行业的人员流动率非常高,每个人都会觉得自己缺少某方面的技术知识。供应商在这一点上会发挥作用,帮助培训新员工并帮他们加快学习速度。这是我们价值定位中的一部分。

Las Marias:清洗工艺是否还存在进一步优化的空间?

Forsythe:它永远都有进一步优化的空间。例如,如果你是一家EMS供应商,你的产品种类会一直在变化。所以说,也许他们的工艺流程适用于当前的使用需求,但与一年之前相比,很有可能已经做出一些改动。这是拼图中的一小块。鉴于我们行业的性质和从业人员的特点,人们倾向于精益和高效的工艺流程。

Las Marias:在和业内人士不断沟通的过程中,我们了解到沟通交流一直是供应链中的关键环节。你对此有什么看法?

Forsythe:如果你今天的生产不顺利,我们明天就会给你提供支持,然后我们一起想出解决方法。我们的产品很少会出现质量问题,通常是操作环境发生变化才会导致问题出现。设备今天是不是运行不畅?产品组合是否发生了改变?还是需求发生了变化?

我们的客户处于一个不断变化的环境当中。当事情发生变化时,我们的工程师和技术人员就会忙得不可开交,所以我们会为他们提供帮助。我认为这一点非常重要,这也是我们和其他从业人员想要向市场推广的关键理念。

Las Marias: Analyst是什么?它有哪些最新发展动态?

Forsythe:Analyst是我们公司在2年前发布的一款监控系统,其理念是具有多维的。我们的行业已经有足够多的测量仪器和报警器了,当前真正需要的是信息。所以我们推出了一种数据服务方法,不论客户身处何地,只要他们有需求,我们就会通过云、手机和电脑为他们传送数据;不论是用于设置警报或红色区域的触发信号、还是文本或邮件,我们都会实时发送到客户提供的地址。数据收集和综合处理一直是非常受欢迎、非常高效的技术。现在人们可以通过数字方式获取数据,短短几分钟内就能搜到想要的数据——即使是几个月前的数据——人们也可以追寻到某个特定的日期或时间来获取数据。这种综合处理方式越来越普遍。

现在我们已经将Analyst的概念导入到了我们的工艺控制系统当中。在过去的20多年里,我们一直出售的一款产品是Kyzen PCS。这些行之有效的机器能够胜任它们的工作,可以监控水溶液系统中水的化学平衡。当我们把数据收集、综合处理、信息和丰富的数据展示等概念导入本地PCS时,得到了人们的普遍认可,对它非常满意。这是我们已完成的最出色的导入工作之一。

Las Marias:这种以数据驱动的方法必然能够得到更全面、更连续的结果,对吗?

Forsythe:当然。之前,人们每个班次就会就浓度检查1次或2次,这个过程非常困难。实际上连续的数据与每个班次检查1次或2次是不同的。除了浓度以外还有几个其他参数。但当你把Analyst导入PCS之后,它可以监控30~40个不同的参数,可得到一个完整的画面。从文档的角度来看,进行审核的客户需要回过头来证明清洗工艺符合班次的要求,或可在任何时候进行审核。因为他们随时都能在几分钟(而不是几天)内搜到想要的信息,并且能看到一幅非常清晰的画面显示出当时的实际情况。这种方式具有强大的增值效果,因为它显示的不仅仅是日志文件中的一个数字,而是整个清洗系统的数十个不同的数据点。这些数据仿佛在说:“嘿,我们正在完成我们的工作!”

Las Marias:即使生产线上没有出现意外,你也可以确保清洗系统将始终保持稳定的浓度。

Forsythe:没错,这正是它的美妙之处。PCS多年以来的功能再加上现在的数据服务,实现了稳健、稳定工艺流程的理念,具有了前所未有的文件记录功能。该工艺的基本组成部分并没有发生很大改变;但整个工艺已经变成了以数据驱动。而且我们也积极应对挑战,将清洗工艺带入了以众多数据驱动的环境当中。正因为所有事情都朝着这个方向发展,所以人们喜欢这项技术也不足为奇。

Las Marias: 关于清洗工艺,您可以给我们的读者提供一些建议吗?

Forsythe:我要提的建议有两点。一是要确保清洗工艺能够满足他们的需求。如果你已经采用清洗工艺,那你的工艺流程是否已优化?工艺是否具有丰富的数据?你对你的价值等式——这里的价值并不是指每公斤成本的价值——是否感到满意,而是指你是否有一个稳健的工艺流程,可以保证日常的生产运行?它能否完成所要求的工作、满足你的可靠性需求、帮助你实现质量目标?

如果你正在考虑采用清洗工艺,这些问题也同样适用:清洗工艺对你的生产流程有哪些帮助?你的操作流程是否达到了预期目标?清洗工艺能否为其增加价值?我们客户中大多数人都会给予肯定的回答。但没有人愿意采用清洗工艺,因为他们的想法就是工艺步骤越多困难肯定会越多。但有些时候,工艺步骤越多可以增加更多的价值。这就是我们和大多数客户对清洗工艺的看法。

Tom Forsythe:Kyzen Corp. 执行副总裁

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标签:
#制造工艺与管理  #清洗 

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