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提高pH计检定仪合格率

2019-10-26任万杰胡国星陈湘栋辛宗伟赵晓刚

设备管理与维修 2019年15期
关键词:电路板集成电路工装

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。

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。

图1 电路板问题分析因果图

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。

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