提高pH计检定仪合格率

任万杰，拓 锐，胡国星，陈湘栋，辛宗伟，蔡 晨，赵晓刚

（山东非金属材料研究所，山东济南 250031）

0 引言

pH 计检定仪是一种标准直流电压信号输出装置，该产品主要用于检定各种实验室pH 计、便携式pH 计和实验室通用离子计的电计部分，pH 计检定仪的生产过程包括了机械加工、电路设计、电路板制作、组装、调试等步骤。

该产品生产制作过程较为复杂，零部件较多，任何一个细节出现问题，就会导致产品的不合格，造成了人、财、物的浪费，甚至会出现拖延产品交付日期的情况。经调查本单位pH 计检定仪年均生成169 台，年均有22 台不合格产品，通过对不合格产品的分析和对比后，发现电路板不合格占不合格产品的比例最大。不合格品的缺陷分类统计见表1，从表1 中可以看出，电路板不合格占到pH 计检定仪不合格的68.18%，是造成pH 计检定仪不合格的主要问题，因此将解决电路板不合格确定为需要解决的主要问题。

表1 pH 检定仪不合格品缺陷分类统计

1 设定目标

目标：合格率由原来的87%提高到95%以上。

图1 电路板问题分析因果图

2 原因分析

在分析原因时，运用头脑风暴法，根据排列图中所找到的电路板出现问题这一主要问题，应用因果图对造成这一问题的原因进行了分析，如图1 所示。

3 确定主要原因

（1）要因确认计划。对因果图中的末端原因进行确认，确认计划如表2 所示。

表2 要因确认计划

（2）要因确认过程。对因果图上的末端原因进行了逐一确认，过全面分析和研究，最后确定了造成电路板故障率高的主要原因有以下两个方面：①精密电阻距离电路板距离过大；②焊接IC 时温度过高时间过长。

4 对策实施

（1）实施1——制作特殊工装。该要因确定后，负责人根据焊接时候的难点，积极寻找解决方案，以前焊接的时候，在将精密电阻插入到焊接孔后，翻转过来焊接的时候，由于重力的原因，就容易出现精密电阻脱离电路板的情况，如图2 所示，针对这一点，决定采用特殊的工装，在电路板翻转过来之后能够牢固的压住精密电阻，然后再进行焊接。

图2 精密电阻脱离电路板

由于精密电阻易损坏，所以工装的材料选取为柔性塑料，并且工装的外形为梯形，工装的外形最大尺寸为1.6 cm×3.3 cm×2.0 cm，如图3 所示。

图3 制作的工装以及压住电阻

采用工装后，就能恰好在焊接的过程中牢牢地将精密电阻压住，电阻就不会出现距离电路板较远的情况，并且能够牢牢地压在电路板上，如图4 所示。

电阻的热量就能够及时的散去，电阻阻值的稳定性大大提高。在对采取该方式焊接的36 个电路板的测试中，共有3 个电路板不合格，合格率提高到了91.7%，效果显著。

（2）实施2——控制焊接集成电路的温度与焊接时间。需要焊接的集成电路主要有电源检测电路LM385、TLC393；稳压电源模块TPS7350、TPS6735；精密放大电路模块TLC2652。

查阅这5 个集成电路的数据手册，得到的焊接温度与焊接时间见表3。由表3 可以看出，焊接温度与焊接时间与封装形式存在关系，pH 计检定仪所用的集成电路封装形式都为DIP（双列直插）封装，所以不同的芯片最高焊接温度应控制在260 ℃与300 ℃，焊接时间每个管脚不超过10 s。

表3 焊接温度与焊接时间

图4 使用工装后焊接示意图

5 效果检查

pH 计检定仪的合格率由原来的87%提高到96.5%，达到并超出了预期的目标。

6 总结

给出pH 计检定仪合格率低的原因，给出了解决办法，制定了相应的对策，并实施。

经过一段时间的验证实验，达到并超过了预期的效果，提高了pH 计检定仪的合格率，给相关的设备管理与维修人员提供了参考。