提高pH計(jì)檢定儀合格率

任萬杰，拓 銳，胡國(guó)星，陳湘棟，辛宗偉，蔡 晨，趙曉剛

（山東非金屬材料研究所，山東濟(jì)南 250031）

0 引言

pH 計(jì)檢定儀是一種標(biāo)準(zhǔn)直流電壓信號(hào)輸出裝置，該產(chǎn)品主要用于檢定各種實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)、便攜式pH 計(jì)和實(shí)驗(yàn)室通用離子計(jì)的電計(jì)部分，pH 計(jì)檢定儀的生產(chǎn)過程包括了機(jī)械加工、電路設(shè)計(jì)、電路板制作、組裝、調(diào)試等步驟。

該產(chǎn)品生產(chǎn)制作過程較為復(fù)雜，零部件較多，任何一個(gè)細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的不合格，造成了人、財(cái)、物的浪費(fèi)，甚至?xí)霈F(xiàn)拖延產(chǎn)品交付日期的情況。經(jīng)調(diào)查本單位pH 計(jì)檢定儀年均生成169 臺(tái)，年均有22 臺(tái)不合格產(chǎn)品，通過對(duì)不合格產(chǎn)品的分析和對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)電路板不合格占不合格產(chǎn)品的比例最大。不合格品的缺陷分類統(tǒng)計(jì)見表1，從表1 中可以看出，電路板不合格占到pH 計(jì)檢定儀不合格的68.18%，是造成pH 計(jì)檢定儀不合格的主要問題，因此將解決電路板不合格確定為需要解決的主要問題。

表1 pH 檢定儀不合格品缺陷分類統(tǒng)計(jì)

1 設(shè)定目標(biāo)

目標(biāo)：合格率由原來的87%提高到95%以上。

2 原因分析

在分析原因時(shí)，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，根據(jù)排列圖中所找到的電路板出現(xiàn)問題這一主要問題，應(yīng)用因果圖對(duì)造成這一問題的原因進(jìn)行了分析，如圖1 所示。

圖1 電路板問題分析因果圖

3 確定主要原因

（1）要因確認(rèn)計(jì)劃。對(duì)因果圖中的末端原因進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)計(jì)劃如表2 所示。

表2 要因確認(rèn)計(jì)劃

（2）要因確認(rèn)過程。對(duì)因果圖上的末端原因進(jìn)行了逐一確認(rèn)，過全面分析和研究，最后確定了造成電路板故障率高的主要原因有以下兩個(gè)方面：①精密電阻距離電路板距離過大；②焊接IC 時(shí)溫度過高時(shí)間過長(zhǎng)。

4 對(duì)策實(shí)施

（1）實(shí)施1——制作特殊工裝。該要因確定后，負(fù)責(zé)人根據(jù)焊接時(shí)候的難點(diǎn)，積極尋找解決方案，以前焊接的時(shí)候，在將精密電阻插入到焊接孔后，翻轉(zhuǎn)過來焊接的時(shí)候，由于重力的原因，就容易出現(xiàn)精密電阻脫離電路板的情況，如圖2 所示，針對(duì)這一點(diǎn)，決定采用特殊的工裝，在電路板翻轉(zhuǎn)過來之后能夠牢固的壓住精密電阻，然后再進(jìn)行焊接。

圖2 精密電阻脫離電路板

由于精密電阻易損壞，所以工裝的材料選取為柔性塑料，并且工裝的外形為梯形，工裝的外形最大尺寸為1.6 cm×3.3 cm×2.0 cm，如圖3 所示。

圖3 制作的工裝以及壓住電阻

采用工裝后，就能恰好在焊接的過程中牢牢地將精密電阻壓住，電阻就不會(huì)出現(xiàn)距離電路板較遠(yuǎn)的情況，并且能夠牢牢地壓在電路板上，如圖4 所示。

電阻的熱量就能夠及時(shí)的散去，電阻阻值的穩(wěn)定性大大提高。在對(duì)采取該方式焊接的36 個(gè)電路板的測(cè)試中，共有3 個(gè)電路板不合格，合格率提高到了91.7%，效果顯著。

（2）實(shí)施2——控制焊接集成電路的溫度與焊接時(shí)間。需要焊接的集成電路主要有電源檢測(cè)電路LM385、TLC393；穩(wěn)壓電源模塊TPS7350、TPS6735；精密放大電路模塊TLC2652。

查閱這5 個(gè)集成電路的數(shù)據(jù)手冊(cè)，得到的焊接溫度與焊接時(shí)間見表3。由表3 可以看出，焊接溫度與焊接時(shí)間與封裝形式存在關(guān)系，pH 計(jì)檢定儀所用的集成電路封裝形式都為DIP（雙列直插）封裝，所以不同的芯片最高焊接溫度應(yīng)控制在260 ℃與300 ℃，焊接時(shí)間每個(gè)管腳不超過10 s。

表3 焊接溫度與焊接時(shí)間

圖4 使用工裝后焊接示意圖

5 效果檢查

pH 計(jì)檢定儀的合格率由原來的87%提高到96.5%，達(dá)到并超出了預(yù)期的目標(biāo)。

6 總結(jié)

給出pH 計(jì)檢定儀合格率低的原因，給出了解決辦法，制定了相應(yīng)的對(duì)策，并實(shí)施。

經(jīng)過一段時(shí)間的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，達(dá)到并超過了預(yù)期的效果，提高了pH 計(jì)檢定儀的合格率，給相關(guān)的設(shè)備管理與維修人員提供了參考。