电子产品生产工序标准与质量控制研究

电子产品生产工序标准与质量控制研究

陈莹

国营长虹机械厂 广西桂林 541002

摘要：对于生产要求较高的电子产品来说，标准化工序管理带来的影响较为深远，如何以此为基础进一步强化生产质量控制也受到业界广泛关注。基于此，本文简单分析电子产品生产工序标准，并基于PDCA循环管理理论，深入探讨电子产品生产质量控制路径，以供业内人士参考。

关键词：电子产品；生产工序标准；质量控制；PDCA

引言：近年来我国电子产品生产领域进步迅速，各类质量管理理论也在其中得到深入应用，PDCA循环管理理论便属于其中代表，该理论能够实现电子产品生产质量的持续提升。为更好保证电子产品生产质量，正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。

1. 电子产品生产工序标准

1.1设计

在电子产品的生产工序中，设计属于首要工序，设计对生产的影响极为深远，电子产品的更新换代也需要得到设计支持。以通信设备为例，每一代通信产品的生产均需要进行更新换代设计^[1]。

1.2零件采购与加工

电子产品生产离不开零部件的支持，一般企业会与零部件厂商进行合作，自行加工零部件的企业也较为常见，因此可将零件采购与加工视作重要的电子产品生产工序。

1.3流水线组装

对于多为流水线的电子产品生产线来说，主要涉及人工、机器人操作、自动化组装等环节，近年来自动化生产线在电子产品生产中的应用极为广泛，这类组装仅需要专业人员负责检查监督，存在较高生产效率和质量。

1.4质量检测

在完成生产后，电子产品质量需要由质检部门负责检测，具体检测需要结合电子产品实际情况，围绕不同工序针对性开展，这关系着电子产品质量和能否顺利进入市场^[2]。

2. 电子产品生产质量控制路径

基于上述工序，为保证电子产品生产质量，本节基于PDCA循环管理理论开展生产质量控制研究，研究主要围绕SMT生产展开，具体涉及四方面内容。

2.1计划

为满足单件、多品种、小批量电子产品生产需要，需关注传统SMT产线存在较长生产周期，各生产环节对电子产品质量的影响也需要得到重视。传统SMT生产涉及15个步骤，其中关键步骤为元器件贴装、焊膏印刷、回流焊接。最前端生产步骤为焊膏印刷，其对电子产品生产效率和质量带来的影响极为深远，有调查表面超过60%的焊接缺陷源于焊膏印刷。元器件贴装需要在固定位置贴放元器件，回流焊接需要聚焦温度曲线设置，虚焊、焊锡球过多、焊接不全等焊接缺陷很容易因温度曲线设置不当出现。

基于上述三个生产步骤存在的缺陷，可基于头脑风暴、鱼骨图分析法，围绕人、机、料、法、环开展缺陷分析，可确定生产线存在的薄弱工序，包括生产工序缺乏优化、物料清点及检查不够细致、设备编程存在缺陷、焊膏回温、贴片设备工装设计不合理、元件封装尺寸差异明显、焊膏印刷质量低下。基于上述薄弱工序，可提出以下对策：第一，生产流程改进。传统SMT产线应用串行生产模式，该模式需要向并行模式升级，同时进行人员配置优化和部分工序合并，不同生产环节的设备和物料需要在这一过程中充分考虑。对于需要专业人员负责的生产工序，生产节拍应以最长工序时间为准；第二，做好培训工作。受责任意识不高影响，部分操作人员在确认BOM表、清点物料等环节不够细心，这就使得安全隐患很容易出现，因此企业需要聚焦质量意识教育，保证每一名员工均能够深刻认识自身工作的重要性，辅以严格落实的质量责任制及奖惩制度，电子产品生产质量即可更好得到保障；第三，元件库扩充。贴片机拥有离线编程和在线编程两种编程方式，前者的编程工作能够不影响正常生产，因此元件及封装库的扩建需要基于离线编程进行；第四，做好工装设计工作。在元件换线或贴片过程，传统简易上料工装料盘很容易出现撒落、翻转等问题，由于翻转后元件仍能正常贴装，这就使得该问题无法及时发现并严重影响电子产品质量，因此必须通过工装设计优化解决该问题；第五，焊膏黏度测量。印膏质量会直接受到焊膏黏度带来的影响，如导致模板开孔无法由焊膏全部填满，沉积量不足的焊膏会带来一定负面影响。过大的焊膏黏度会导致焊盘上膏挂无法全部漏印，这是由于焊膏多数挂在模板孔壁处。为规避相关问题，应做好相关测试工作；第六，明确抛料原因。在电子产品生产中，高精密元器件的应用极为广泛，这类元器件的封装类型较为多样，由于封装尺寸公差存在于不同生产厂家，封装尺寸超出标准封装偏差的小型阻容类元件较为常见，由于无法准确识别，抛料现象往往会随之产生，元件封装在这种情况下需要依托设备自校程序完成，这种封装矫正会直接影响生产效率，一般每次需要浪费超过20min的时间。不同厂家的磁珠、钽电容等产品往往也存在较大封装尺寸偏差，这种偏差可能导致印制板焊盘与元器件焊盘间无法实现较好匹配，进而导致生产过程中的贴装无法顺利完成，这同样会影响生产质量和效率，这一问题的解决需要退库后领料，存在超过3h的等待时间，这会导致印膏后电路板的贴装焊接无法在规定时限内完成，活性降低焊膏对焊接质量会造成严重负面影响；第七，做好温湿度监测工作。在SMT产线，湿敏性元器件生产很容易出现质量问题，这源于不匹配的材料、高速的湿气膨胀、劣化的材料界面，这类因素作用下的回流焊接会导致内部关键界面分层，开裂质量问题也很容易在元器件处产生，因此需要做好温湿度监测工作，科学控制生产环境，为焊接质量控制提供依据。

2.2执行

基于上文提及的薄弱环节，需要针对性制定相应措施，包括：第一，生产流程优化。对于生产流程存在的问题，为实现生产效率提升，需要设法优化生产流程，具体涉及部分工序合并、各个流程耗时梳理；第二，做好员工培训工作。基于员工责任意识缺失现状，应开展针对性培训工作并做好相关制度建设；第三，缩短建库时间。为解决建库时间方面问题，需要关注BGA封装快速建库，常用电容元件、片式电阻器件库的建立健全也需要得到重视；第四，改进上料工装。为避免物料翻转、撒落，需聚焦上料途径与工装设计优化、方案可行性验证、新型工装应用；第五，控制抛料现象。应深入研究抛料原因，通过复测封装尺寸、增加元件等方式解决问题；第六，保证焊接质量。应做好焊膏回温时间控制，焊膏黏度的细致检测也需要适时开展；第七，温湿度控制。做好监测和记录工作。

2.3检查效果

优化合并生产步骤后，15个步骤变为8个，生产耗时从29.2h降低至19.1h，在改进的贴片机支持下，生产效率提升显著。在新的上料工装支持下，散装物料撒落及翻转问题得以根除，物料确认工序的添加则使得贴片过程的抛料现象显著降低，依托改进的元件封装库，SMT产线实现了250%的封装数量提升，编程效率也通过直接调用大幅提升。

2.4处理

基于PDCA循环理论，研究明确了影响焊接质量的原因并提出针对性解决措施，以此为基础开展进一步的问题分析、处理，即可持续提升生产效率和质量，更好满足电子产品生产需要。

结论：综上所述，电子产品生产质量会受到多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的PDCA循环管理等内容，则提供了可行性较高的质量控制路径。为更好保证生产质量，电子产品生产还需要聚焦精益生产模式引入、软硬件升级等方面内容。

参考文献：

[1]彭川.分析电子产品生产过程中质量影响因素及应对策略[J].内燃机与配件,2020(08):216-217.

[2]尹静,蔡红亚,许月娥.电子制造业生产过程质量管理方式探寻[J].数码世界,2019(10):220.