เมื่อเวลา 02.00 น. ของวันพุธที่ผ่านมา Line A กำลังเปลี่ยนรูปแบบการผลิตสำหรับบอร์ดการ์ดของลูกค้าทางการแพทย์ โดยเร่งด่วนในการเปลี่ยนจากกระบวนการ OSP ไร้สารตะกั่วไปเป็นกระบวนการหลังการบัดกรีแบบ Leaded HASL ทันทีหลังจากการรีโฟลว์ครั้งแรกเสร็จสิ้น เราพบว่ามีการเชื่อมประสานขนาดใหญ่บนอุปกรณ์ QFP208 อัตราการยุบตัวของลูกบอลบัดกรี BGA เกิน 17% ในขณะที่สารตกค้างหนืดสีเทาดำปรากฏขึ้นที่ด้านล่างของสเตนซิล และความต้านทานการทำงานของไม้กวาดหุ้มยางเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ สาเหตุที่แท้จริงคือสารกระตุ้นที่ใช้ฮาโลเจนมีอยู่ในสารบัดกรีไร้สารตะกั่วรุ่นก่อนหน้าและ PbCl? เกิดขึ้นหลังจากที่แท่งบัดกรีตะกั่วที่ตามมาหลอมละลายด้วยปฏิกิริยาเชิงซ้อนใกล้กับอุณหภูมิยูเทคติก 183°C ตกตะกอนเกลือของโลหะที่ไม่ละลายน้ำและเกาะติดกับผนังด้านข้างของช่องเปิดลายฉลุ ผู้ปฏิบัติงานล้มเหลวในการทำความสะอาดทู่ของถังบัดกรี ปั๊มป้อน และรางโซ่เตาอบแบบรีโฟลว์อย่างละเอียด ซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพอย่างต่อเนื่องของการปนเปื้อนข้าม
หลังจากหยุดสายการผลิตทันทีที่ไซต์งาน เราก็แช่สเตนซิลไว้ล่วงหน้าด้วยไอโซโพรพานอล 60°C เป็นเวลา 3 นาที จากนั้นใช้เครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิก 25kHz พร้อมสารละลายน้ำกรดซิตริก 3% เป็นเวลา 12 นาทีของการสั่น พร้อมกัน เราได้แยกชิ้นส่วนช่องด้านในของปั๊มป้อนอาหาร ใช้เข็มสแตนเลสขนาด φ1.2 มม. เพื่อเจาะและปลดสิ่งอุดตันแต่ละรูทีละรู และสุดท้ายเป่าท่อทั้งหมดด้วยไนโตรเจนให้แห้ง และฉีดสารละลายน้ำโซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 0.5% เพื่อหมุนเวียนฟลัชชิ่งเป็นเวลา 15 นาที ซึ่งช่วยลดความเข้มข้นของไอออนฮาโลเจนที่ตกค้างให้ต่ำกว่า 0.8ppm รางโซ่เตาอบแบบรีโฟลว์ได้รับการขัดด้วยมือด้วยกระดาษทรายอลูมินา 400 ตาข่ายจนกระทั่งสีฐานโลหะถูกเผยออกมา จากนั้นจึงพ่นด้วยการเคลือบฟลูออโรคาร์บอนหนา 0.3μm เพื่อให้แน่ใจว่าขี้โลหะบัดกรีตะกั่วที่ตามมาจะไม่สามารถเกาะติดที่อุณหภูมิต่ำกว่า 350°C ได้
การแก้ปัญหาที่ต้นตอในระยะยาวจะต้องทำลายกรอบความคิดที่ว่า"การเปลี่ยนเส้นหมายถึงการเปลี่ยนวัสดุ" เราได้เพิ่มตู้แยกสารควบคุมอุณหภูมิแบบคู่ในพื้นที่จัดเก็บสารบัดกรี: ด้านซ้ายตั้งไว้ที่ 25±1°C สำหรับจัดเก็บสารบัดกรีไร้สารตะกั่ว และด้านขวาตั้งไว้ที่ 22±0.5°C สำหรับการจัดเก็บสารตะกั่วบัดกรีโดยเฉพาะ มีการติดตั้งม่านอากาศแรงดันลบระหว่างทั้งสองบริเวณเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของอนุภาค ก่อนที่จะใช้สารบัดกรีแต่ละกระป๋อง จะต้องสแกนโค้ด QR เพื่อผูกหมายเลขใบสั่งงาน MES และ ID โปรไฟล์การจัดเรียงใหม่ ระบบจะเปรียบเทียบบันทึกการใช้งานในอดีตโดยอัตโนมัติ หากตรวจพบว่าสารบัดกรีชุดนี้สัมผัสกับฟลักซ์ที่มีคลอรีนภายใน 72 ชั่วโมง หน้าต่างป๊อปอัปจะล็อคการอนุญาตการแจกจ่าย สำหรับการจัดการแท่งบัดกรี วัสดุที่เข้ามาแต่ละชุดจะต้องมีรายงานการทดสอบ ICP-MS แนบมาด้วย โดยปริมาณตะกั่วจะต้องอยู่ที่ ≥99.985% และองค์ประกอบคลอรีน ≤3ppm หลังจากคลังสินค้าแล้ว จะวางบนชั้นวางโดยแบ่งเป็นช่องต่างๆ ตามหมายเลขเตาถลุง แต่ละครั้งที่นำเข้า จะต้องลงทะเบียนหมายเลขเตาเผาและลายนิ้วมือของเครื่องรับ เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังช่วงความผันผวนของกราฟอุณหภูมิหลอมเหลวของแท่งบัดกรีเดี่ยวได้
กุญแจสำคัญของกลไกการป้องกันอยู่ที่การสร้างระบบเตือนภัยล่วงหน้าสามระดับสำหรับการวางประสานและการเปลี่ยนแถบบัดกรี เงื่อนไขทริกเกอร์สำหรับการเตือนระดับแรกคือเครื่องพิมพ์เครื่องเดียวกันนั้นใช้งานผลิตภัณฑ์ไร้สารตะกั่วอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานกว่า 8 ชั่วโมง และระบบจะเตือนให้เปลี่ยนแถบยางปาดน้ำโดยอัตโนมัติ และเริ่มกำจัดฝุ่นลายฉลุสูญญากาศ การเตือนระดับที่สองตั้งไว้ที่ปลายแหล่งจ่ายไนโตรเจนของเตาอบแบบรีโฟลว์ เมื่อเครื่องวิเคราะห์ปริมาณออกซิเจนอ่านเกิน 150ppm เป็นเวลา 3 ครั้งติดต่อกัน PLC จะบังคับให้ลดความเร็วสายพานลำเลียงลงเหลือ 0.3 ม./นาที และเปิดไฟเตือนสีแดง คำเตือนระดับที่สามเชื่อมโยงกับข้อมูลเทอร์โมคัปเปิลของเตาหลอมแบบแท่งบัดกรี หากความเบี่ยงเบนระหว่างอุณหภูมิที่วัดได้และค่าที่ตั้งไว้เกิน ±2.3°C เป็นเวลานานกว่า 5 วินาที แหล่งจ่ายความร้อนจะถูกตัดทันที และส่งสัญญาณเตือนไปยังโทรศัพท์มือถือของวิศวกรกระบวนการ ในเวลานี้ แรงตึงผิวของโลหะบัดกรีหลอมเหลวในเตาหลอมเพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติจาก 228mN/m เป็น 241mN/m ซึ่งมีแนวโน้มที่จะกระเด็นและกระเจิงของลูกบอลบัดกรีได้ง่ายมาก
ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษว่าเวลาในการกวนของสารบัดกรีจะต้องตรงกับกราฟการเปลี่ยนแปลงความหนืดอย่างเคร่งครัด สารบัดกรีไร้สารตะกั่วมีความหนืดคงที่ที่ 780Pa·s หลังจากการกวนที่อุณหภูมิ 25°C เป็นเวลา 5 นาที ในขณะที่สารตะกั่วบัดกรีจะต้องขยายออกไปอีก 8 นาทีภายใต้เงื่อนไขเดียวกันเพื่อให้ถึงหน้าต่างกระบวนการที่ 620Pa·s หากเวลาถูกบังคับให้สั้นลง อัตราข้อบกพร่องในการถอดแบบพิมพ์จะเพิ่มขึ้น 3.7 เท่า เราได้ติดสติกเกอร์สเกลเรืองแสงบนแผงเครื่องผสมทั้งหมด โดยปรับเทียบ 0-3 นาทีเป็นโซนก่อนการผสม 3-6 นาทีเป็นโซนกระตุ้น และ 6-8 นาทีเป็นโซนทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ผู้ปฏิบัติงานจะต้องเห็นตัวชี้เข้าสู่จุดสิ้นสุดของโซนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันก่อนที่จะได้รับอนุญาตให้ใช้กับเครื่อง มิฉะนั้นค่า CPK ความหนาในการพิมพ์จะลดลงต่ำกว่า 0.86
