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连载!构建持续改进的平台11:提升个人组装技能

八月 05, 2022 | Ronald C. Lasky, Ph.D., PE
连载!构建持续改进的平台11:提升个人组装技能

编者按:本文为Indium公司Ron Lasky撰写的有关虚构人物Maggie Benson故事连载,旨在介绍SMT组装的持续改进和再教育。本文为该系列的第十二部分,点击回顾第十一部分点击回顾第十部分点击回顾第九部分点击回顾第八部分点击回顾第七部分点击回顾第六部分点击回顾第五部分点击回顾第四部分点击回顾第三部分点击回顾第二部分点击回顾第一部分

 

20岁的Andy Connors和19岁的Sue March是Ivy Benson公司的操作员,他们已不再是普通的朋友关系。在公司附近看完电影后,他们正在吃披萨。

Andy说:“明天Chuck Tower给我们上第一堂SMT课。”然后开玩笑地说,“好消息是上课算加班。”

Sue回答:“我带来了Chuck出的SMT测试卷。让我们看看能否一起回答前5个问题,然后在网上查找答案。”

Andy揶揄地说:“我希望做点浪漫的事。”

Sue也逗他:“好吧,亲爱的,如果我们有信心回答出前5个问题中的4个,我会让你牵着我的手走到停车场,怎么样?”

Andy叹息了一声,然后笑了:“好吧,亲爱的,让我们一起做测试!”

Sue把试卷放在桌子上,开始阅读试题。第1题是:

  1. SAC305焊料中含有多少铜?

a. 3.0%

b. 0.3%

c. 3.5%

d. 5%

e. 以上答案都不对

Sue提议:“让我们看看是否可以在不查答案的情况下回答这道题。”

Andy说:“好主意。我们已经知道SAC的意思是S=锡(Sn),A=银(Ag),C=铜(Cu)。我还记得Chuck说过锡是焊料的基本金属,几乎所有焊料都是从锡开始命名。”

Sue沉思地自言自语:“那么SAC305呢?银不是很贵吗?如果是这样的话,里面可能没有那么多银,否则焊膏就会被锁起来。”

Andy回答说:“你知道Pete Smith,对吧?他真的很聪明。他曾经提到,有的焊膏只有银,没有铜,所以我认为铜的含量可能很小。”

他们兴致勃勃地讨论着答案,但又有些犹豫,不能确认。首先,可能是30%的银和5%的铜,但这种含量似乎又太高了。几分钟后,他们确认是3.0%的银和0.5%的铜,因为他们认为数字与字母SAC是一致

的。

Sue建议:“好吧,让我们用手机查查答案。”

她开始搜索,找到了有答案的网站[1]

她大声说:“我们是对的!做试卷很有趣。”

Andy笑着说:“我同意。让我们来看下一题。”

  1. 钢板孔径的厚径比(aspect ratio,简称AR)公式为:d/t,其中t为模板厚度,d为线宽。假设模板厚度为5密耳,那么可靠丝印的最细线宽是多少?经验法则是AR应该为1.5。

a. 5密耳

b. 5密耳

c. 5 密耳

d. 10密耳

e. 4.5密耳

Sue喊道:“很明显,答案是C,7.5密耳。”

Andy有点沮丧地问:“哇,等等,你怎么能这么快算出答案?”

她愉快地回答:“好吧,看看公式,如果t=5密耳,AR为1.5=d/t,则d必须是t的1.5倍,也就是7.5密耳。”

“哎呀,我现在明白了,但速度没有你快。”Andy说,发出了低低的叹息声。

Sue分享道:“我在McGillicuddy太太教授的九年级代数课上是个好学生,尽管我当时没有明白这门课的价值。”

听到Sue的这句话后,Andy开始考虑他需要“提高自己的水平”,然后建议他们再做下一道题。

  1. 假设元件贴装是SMT组装工艺生产线中的“关键工序”,该生产线有一台芯片专用贴装设备和一台多功能贴装设备。芯片专用贴装设备放置元件需要60秒,而多功能贴装设备只需要45秒。一些芯片由多功能贴装设备放置。为了提高生产力,应该采取什么措施?

a. 没事,一切都很好。

b. 由于芯片专用贴装设备最适合放置芯片,因此应从多功能贴装设备中取出芯片,并放在芯片专用贴装设备中。

c. 应从芯片专用贴装设备中取出芯片,放在多功能贴装设备中,以平衡生产线的时间。

d. 芯片专用贴装设备太慢了,所以应把所有的元件都移到多功能贴装设备中。

Andy喊道:“这是显而易见的,对吧?答案是C。”

Sue说:“我同意。从Maggie和John接管公司的第一天起,Chuck就谈到了这一点。他说,应该平衡生产线的时间。”

Andy说:“很难理解为什么有人搞不明白这一点。如果生产线周期时间最短,并且通过平衡元件贴装设备的时间,可以将其最小化,就可以组装更多的PCB。”

Sue解释她的答案时很激动:“挑战在于了解需要从芯片专用贴装设备转移多少元件到多功能贴装设备中。这需要使用代数计算。实际上我认为我知道如何做到这一点。”

Andy的心沉了下去。他想给Sue留下深刻印象,但他甚至不知道从哪里开始解决这个问题。

Sue感觉到了他的忧虑,建议他们已经完成了第3道题,该继续做下一题了。

  1. 印制线路板(printed wiring board,简称PWB)上的基准点是什么?

a. 它向PWB制造商表明,蚀刻工艺符合规范要求。

b. 它用于将PWB与组装设备对准。

c. 作为阻焊工艺的参考。

d. 这是将PWB翘曲最小化的最具成本效益的方法。

Andy说:“我知道它的答案。答案是B。我大部分时间都在使用模板丝印机,需要将PWB与丝印机对准。当Sam Reynolds教我这样做时,他说,‘Andy,这一步叫做将PWB基准点与丝印机对准。’”

Sue说:“嗯,我主要是在回流焊接设备上工作,为下一个作业调试设置,所以这道题对我来说是全新的东西。”接着他们回答最后一道题。

注:本文标题图为Sue March在类似的回流焊炉上工作

      5. 下列哪个温度最接近SAC305的熔点?

a. 230℃

b. 210℃

c. 183℃

d. 220℃

e. 200℃

Andy调侃道:“既然你是回流焊高手,你应该知道这道题的答案。”

Sue自言自语说:“回流炉的最高温度在240°C到245°C之间。”

Andy不确定地问:“那么答案也许是230℃?“

Sue回答:“我不确定。我记得Chuck Tower说,回流焊的峰值温度必须至少高于焊料熔点20°C,以确保其熔化。因此,我认为最可能的答案是220℃。”

她说话的时候,Andy在网站上查了一下答案。

Andy开玩笑地说:“谷歌™说熔点是217℃,所以你是对的,超级明星女士。”

Sue说:“哇,共5道题,我们全对了,但我觉得我们有点小幸运。”

Andy笑着说:“同意。”

Sue开始沉思,补充道:“我希望我能像Maggie Benson那样。她是那么聪明、自信,而且‘知识丰富’。”

Andy问:“你同样也可以做到。”

Sue说:“别取笑我。你会伤害我的感情。”

他回答:“不,我是认真的。你才19岁,她20多岁,你也很聪明。”

“为什么说我聪明?”Sue问。

Andy喊道:“天哪,你脑算出了那道钢板厚径比的答案。”

Sue微笑着轻声说:“哇,谢谢。”

Andy的信心增加了一点,他说:“看,今天是我们余生的第一天,让我们接受提供的工作培训,去技术学院上夜校。大约4年后,我们将获得AS(Associate of Science,简称AS,理学副学士学位)学位,然后也许我们可以在4年后去常春藤大学获得学士学位。”

Sue有点怀疑地眨了眨眼睛对他说:“共需要8年!你知道8年后我多大了吗?我已经27岁了。”

Andy笑着问:“如果你不上大学,8年后你是多大?”

Sue明白了,轻轻地拍了拍Andy的胳膊。

Sue宣布:“好吧,亲爱的,让我们约定在8年内向前冲刺并拿到学士学位。”

说完,她牵起Andy的手,向停车场走去。

好吧,有些读者会认为这个小插曲太老套了。我不这么认为。作为达特茅斯学院的一名教授,我与Indium Corporation的优秀员工一起工作,有很多机会指导年轻的工程师和专业人士。这是有益的倡导。我鼓励所有读者结识他们生命中类似Sues和Andy这样的员工,并成为他们的导师。

致以最好的祝愿,Ron博士

References

  1. “SAC305 May Not Become De-Facto Standard,” by Ron Lasky, Indium Corporation.

Ron Lasky任达特茅斯学院泰耶工程学院的教学教授,也是Indium Corporation公司的高级技术专家。Maggie Benson的人物画像由Sophie Morvan提供。如需阅读往期专栏,或联系Lasky,可单击此处。

可免费下载Ronald C. Lasky博士撰写的《印制电路组装商指南——焊接缺陷》。也可点击此处浏览I-007电子书库中的其他电子书。

标签:
#企业运营与管理  # 人才与培训  # SAC  # 焊接炉  # 炉温  # 熔点  # 焊料 

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