工藝窗口通常用來描述工藝參數(shù)可用的極限范圍,是“用戶規(guī)格范圍(USL-LSL)”概念在SMT工藝領(lǐng)域的專業(yè)用語。
例如,按照經(jīng)驗(yàn),再流焊接的最低溫度一般要比焊料熔點(diǎn)高11~12oC,當(dāng)使用Sn63P-b37時(shí),合金的熔點(diǎn)為183oC,其最低的再流焊接溫度為195oC左右。在J-STD-020B中,規(guī)定元器件的最高溫度為245oC,這樣SMT加工廠的有鉛工藝可用的工藝窗口為50oC,而不是“245-183”所得的理論上的62oC。這里一定要注意“可用”兩字
SMT工廠的工藝窗口指數(shù)(Process Window Index,PWI),是衡量用戶確定的工藝極限值范圍內(nèi)工藝能力適應(yīng)程度的指標(biāo),換句話說,就是使用工藝窗口的最大百分比,用于簡(jiǎn)單說明工藝是否滿意技術(shù)規(guī)范的要求,其值基本上是Cp倒數(shù)的百分?jǐn)?shù)。PWI越大,工藝穩(wěn)定性越差,反之,亦然。
PWI=100xMax{(測(cè)量值-平均極限值)/(最大極限范圍/2)}
以SMT工廠的在流焊接曲線為例說明,工藝曲線主要控制參數(shù)有升溫速率、預(yù)熱時(shí)間、預(yù)熱結(jié)束時(shí)間、峰值溫度和熔點(diǎn)以上時(shí)間,通過測(cè)量與計(jì)算,取四個(gè)參數(shù)中PWI最大的值作為溫度曲線的PWI。
3、SMT工廠的工藝能力指數(shù)(Cp)
SMT工廠的工藝能力指數(shù)Cp,臺(tái)灣企業(yè)稱為制程能力指數(shù)。反映了用戶的規(guī)格范圍(∂)內(nèi)有多少個(gè)6σ,數(shù)值越大,工藝的穩(wěn)定性越高。
Cp=(USL-LSL)/6σ
其中,σ標(biāo)準(zhǔn)偏差,反映了數(shù)據(jù)各點(diǎn)到其平均數(shù)距離的平均值,即正態(tài)分布“鐘”形圖形的寬窄,越窄說明SMT加工廠的工藝能力越強(qiáng);USL為用戶規(guī)格上限,LSL為用戶規(guī)格下限。
一般選取SMT工廠的核心工藝指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。如再流焊接爐,我們可以測(cè)量峰值溫度的在不同負(fù)載率的情況下的波動(dòng)。
工藝能力管理指數(shù)Cpk,反映的是正態(tài)分布“鐘”形圖形的居中性,即Cpk =(USL-u)/(3σ)或(u-LSL)/(3σ)的最小值。其中u為用戶規(guī)格的中心值。