工藝革新打基礎(chǔ)
公司成立之初,印刷線路板制造部門位于和田路廠區(qū)2號樓三至五層,面積約2000平方米,設(shè)計(jì)能力30萬線,員工60人。當(dāng)時,印刷線路板(PCB)生產(chǎn)在國內(nèi)剛剛起步,生產(chǎn)PCB的企業(yè)全國僅數(shù)家,生產(chǎn)規(guī)模較小,而我們的印刷線路板制造車間選用了瑞士Posalux鉆床、德國Mania測試機(jī)、Homular濕法處理生產(chǎn)線,當(dāng)時在國內(nèi)技術(shù)水平是最高的,車間是最先進(jìn)的,成了國內(nèi)同行引進(jìn)設(shè)備的樣板。
進(jìn)入90年代,印刷線路板制造部門隨同公司一起步入了快速發(fā)展的輝煌時期,在生產(chǎn)和技術(shù)上都取得了突破性的進(jìn)展:1990年至1995年,我們的印刷線路板年產(chǎn)量從幾千平方米提高到了1萬5千平方米。隨著公司生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,對PCB的需求也大幅增加,公司認(rèn)可了一批供應(yīng)商,完成了PCB的國產(chǎn)化工作,既帶動了國內(nèi)PCB企業(yè)共同發(fā)展,又為公司節(jié)省了大量外匯,降低了成本。在此期間,我們還攻克了DPF等技術(shù)難關(guān),熱熔后板的生產(chǎn)成了上海貝爾PCB制造的絕招。
工藝革新打下
自主發(fā)展基礎(chǔ)
上海貝爾的PCB工藝技術(shù)長期處于國內(nèi)同行的領(lǐng)先地位。這是因?yàn)樵赑CB制造的發(fā)展過程中,我們始終貫穿著“獨(dú)立自主、創(chuàng)新求實(shí)”的精神。CAM(計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn))工作站的建立,DPF后板的批量生產(chǎn)及其它技術(shù)工藝的革新改進(jìn),正是這一精神的最充分體現(xiàn)。
1建立CAM工作站
CAM工作站的建立,是PCB生產(chǎn)獲得獨(dú)立的關(guān)鍵步驟。在PCB制作過程中,用于制作圖形的底片是必不可少的。最初,我們使用的母片都是技術(shù)專家從比利時貝爾公司帶來的,母片在傳遞過程中因溫度變化而容易變形,因此底片的拼板方式都被固定了下來。這樣,很不利于我們公司的工藝技術(shù)優(yōu)化,更不能適應(yīng)公司日新月異的發(fā)展需要。1992年,公司投資20萬美元在和田路1號樓6樓建立起自己的CAM工作站來生產(chǎn)底片。工程師顏景理勇挑重?fù)?dān),獨(dú)自負(fù)責(zé),從工作站的布局、清潔房的管理、設(shè)備的調(diào)測維修,到工藝的設(shè)計(jì)及人員的培訓(xùn),都安排得井井有條,并一次開機(jī)成功。
隨著一批批黑白底片的誕生,我們的印刷線路板制造拉開了工藝革新的序幕:拼板方式更加靈活有效,鉆孔程序、Menia測試程序日趨完善,層壓縮放補(bǔ)償不斷進(jìn)步,等等。更難能可貴的是,這一切都能獨(dú)立進(jìn)行,并為DPF后板工藝、外協(xié)加工等一系列工作得以順利開展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2DPF后板批量生產(chǎn)
DPF后板批量生產(chǎn)成功是印刷線路板制造發(fā)展成熟的一個有力佐證。S12系統(tǒng)上使用的后板,原工藝設(shè)計(jì)孔壁銅厚15mm,孔徑為0.95mm+/-0.15mm,光板制造完成后,由生產(chǎn)部插針、凝焊、清洗。問題是后板表面的鉛錫經(jīng)過凝焊,常常在表面留下助熔劑,使外觀斑駁且易氧化。經(jīng)過革新,我們開始采用免焊接和清洗的DPF工藝(Dry Press Fit),即把金針直接壓接在孔內(nèi),牢度等均達(dá)指標(biāo)即可。接插工藝的改進(jìn),要求我們印刷線路板制造部門提供DPF后板,孔壁銅厚至25mm以上,孔徑被嚴(yán)格控制在0.92+0.15/-0mm范圍,這對后板的制造提出了很高的要求。銅層厚度增加,不是簡單的增加電流和延長時間:如果僅增加電流,沉積速度過快,會使銅層和鉛錫層粗糙疏松;如果僅延長時間,不僅會擾亂原有電鍍行車程序,還會因?yàn)殡娏€分布不均和濃差極化等原因,造成邊角孔壁鍍層過厚,很難將孔徑控制在0.92-1.07mm的范圍內(nèi)。
面對技術(shù)和生產(chǎn)中的種種困難,我們印刷線路板制造部門的全體人員秉承“獨(dú)立自主、創(chuàng)新務(wù)實(shí)”的精神,堅(jiān)定信心,積極投身到這場技術(shù)革新的熱潮中。設(shè)備和工藝工程師們翻閱了原始的電鍍線資料,反復(fù)計(jì)算行車的每一個動作所用的時間,重新安排每一個步驟中的停頓時間,終于在每個循環(huán)中擠出了10分鐘,使新的程序由原來每架電鍍用時40分鐘延長到50分鐘。對于電流密度增加引起的鍍層粗糙問題,我們反復(fù)調(diào)試,將光亮劑更換成了9241,使整平性能更加出色。針對電流分布不均問題,我們改造了鍍槽,從兩側(cè)加電,改善了電流分布;還將陽極由柱狀改成了球狀,大幅度增加陽極面積;最后,我們在鍍槽底部增加Current Thief,有效解決了邊角偏厚的問題。
在革新中,我們對每塊試驗(yàn)后板都要測邊角100多個點(diǎn)的孔徑尺寸,并做統(tǒng)計(jì)分析,作為下一步改進(jìn)的依據(jù)。我們在幾個月的試驗(yàn)過程中,取樣數(shù)據(jù)達(dá)幾十萬個。DPF后板一經(jīng)定型,質(zhì)量非常穩(wěn)定——我們的艱苦付出終于換來了成功的喜悅。
后來,DPF所有的技術(shù)工藝改進(jìn)及其指導(dǎo)思想,都被運(yùn)用到了浦東新廠的電鍍線設(shè)計(jì)中,后板的加工工藝成為上海貝爾印刷線路板生產(chǎn)的一個亮點(diǎn)。
印刷線路板制造發(fā)展回顧(二):
浦東新廠新飛躍
浦東新廠新飛躍
進(jìn)入90年代,公司決定遷至浦東金橋,印刷線路板制造部門迎來了一個新的機(jī)遇:公司決定投資1500萬美元建立一個全新的印刷線路板制造車間。這是公司在浦東新廠建設(shè)中唯一全新投資建設(shè)的部門。
新車間占地面積8000平方米,位于2號樓的2樓。寬敞的車間中央安裝著兩條龐大的電鍍線;它的正前方是4條貼膜和顯影流水線;潔凈度高達(dá)十萬級的暗房內(nèi),可以完成內(nèi)外層的圖形轉(zhuǎn)移;它的左側(cè)是落料、自動光學(xué)檢測、層壓、X-RAY等多層板的前道生產(chǎn)工序,右側(cè)是電鍍結(jié)束后堿性腐蝕、紅外熱熔等,后面是出貨前的電測、包裝等工序。工序流程基本上是圍繞電鍍線順時針方向運(yùn)轉(zhuǎn)的,減少了過程中的周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),經(jīng)濟(jì)合理。另外,在2號樓底層,還設(shè)有一個投資200多萬美元、占地數(shù)百平方米的水處理車間。
新車間設(shè)計(jì)產(chǎn)能為年產(chǎn)印制線路板5萬平方米,其中雙面板40%、后板20%、多層板40%,6層和8層以上的光板占了相當(dāng)?shù)谋戎亍?讖叫〉目芍?.3mm,線寬可細(xì)至0.08mm。與和田路原車間相比,產(chǎn)量為原來的1萬平方米的5倍,產(chǎn)品也由原來的雙面板為主升格到以高難度的多層板和后板為主,孔徑由原來的0.6mm下降到0.3mm,線寬由0.25mm縮到0.08mm。
1艱苦奮斗再創(chuàng)新
1995年設(shè)備安裝時的艱苦場景至今讓我不能忘懷。當(dāng)時,1號樓和2號樓的土建尚未結(jié)束,印刷線路板制造部門僅有的5位工藝工程師和4位設(shè)備工程師,一邊要負(fù)責(zé)和田路生產(chǎn)的正常運(yùn)作,一邊要到浦東新車間去安裝設(shè)備,不斷來回奔波。SCM1的設(shè)備主任李軍冒著酷暑在剛建成的新廠區(qū)水泥地坪上,負(fù)責(zé)接收、清點(diǎn)上百個集裝箱的設(shè)備。一天下午,4臺POSALUX鉆床從碼頭運(yùn)抵公司,由于體積太大,只能先放在2號樓前的空地上。不一會兒,天上烏云翻滾,眼看著暴風(fēng)雨即將來臨,他急忙找來特大的擋雨布,爬上爬下,把幾個大木箱包裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí),保護(hù)設(shè)備免受大雨侵襲。設(shè)備就位后,李軍又仔細(xì)擦拭、保養(yǎng)鉆機(jī),防止因?yàn)槁短齑娣艜r受到水氣侵襲而引起生銹或精度下降。像李軍這樣高度自覺負(fù)責(zé)的典型事例不勝枚舉。安裝期間,新廠區(qū)的電話尚未開通,用電話要步行七八分鐘去浦東辦,為了打工作電話,有的同事一天竟要往返十多次。
1996年,浦東車間進(jìn)入試生產(chǎn)階段。印刷線路板生產(chǎn)是由40多道工序組成的流水線生產(chǎn),其中有多層板制作、鉆孔、圖形轉(zhuǎn)移、電鍍、濕處理、助焊、電測等。9位工程師和10多位有PCB生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的操作工廢寢忘食默契協(xié)作。盡管人員緊張,每個工程師都要負(fù)責(zé)多道工序,但每個人在完成本職工作的同時,都主動協(xié)助其他同事。負(fù)責(zé)工藝的學(xué)會了調(diào)測設(shè)備,負(fù)責(zé)設(shè)備的學(xué)會了配缸和生產(chǎn);設(shè)備工程師戎峻在完成電鍍線本職工作的同時,還熱情地當(dāng)起了鏟車司機(jī),設(shè)備就位、物料運(yùn)輸樣樣都干;顏景理額外承擔(dān)了多層板定位系統(tǒng)的組織工作,并制定了層壓CAM底片、內(nèi)層板制作定位等標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)償辦法,將幾個工位串在一起,這套辦法不僅對6層板甚至對20層板都適用。
2孜孜以求高質(zhì)量
我們僅用了兩個月時間,就試產(chǎn)成功。在小批量生產(chǎn)開始階段,我們又面臨許多新挑戰(zhàn),其中最艱巨的挑戰(zhàn)是如何解決6層板的合格問題。當(dāng)時,同行的合格率可達(dá)85%-90%,而我們僅為73%。按產(chǎn)值計(jì)算,1%的損失就是近萬元!沉重的壓力使我們經(jīng)常從睡夢中驚醒。怎么辦?我們把壓力變成動力,掀起了新的革新熱潮。
以工藝組為首,大家收集所有返工和報廢記錄,每周制作并公布報廢情況分析表。該表的橫向欄目是報廢原因,有內(nèi)層開路、外層短路、殘銅等幾十項(xiàng);縱向欄目是每批光板的型號和工作令號。表上產(chǎn)品的難易程度及一周的生產(chǎn)情況一目了然。大家在表格中還及時補(bǔ)充新發(fā)現(xiàn)的報廢原因。每一項(xiàng)報廢原因、每一個欄目都成了需要改進(jìn)和解決的項(xiàng)目,一張表格牽動每個成員的心:自己負(fù)責(zé)的工作是否有改善了?鉆研技術(shù)、提高質(zhì)量成了每一個成員的自覺行動。
經(jīng)過幾周的排摸分析,我們終于找出質(zhì)量問題的主要原因是外層開短路,關(guān)鍵是層壓工序,層壓出現(xiàn)的凹坑是引起開路的最重要原因之一。新車間層壓的外層用的是銅箔而非外層板,任何塵污都可引起光板的凹坑。于是,工程師小朱從提高空調(diào)房的潔凈度著手,內(nèi)層采用預(yù)疊方法以減少粉塵,提高層壓鋼板的清潔要求,使用粘性布除塵;同時修改操作規(guī)范,嚴(yán)格培訓(xùn)員工,狠抓管理,并配齊了保證質(zhì)量的有關(guān)輔助設(shè)備和工具。經(jīng)過兩個月的努力,合格率上升至85%,初戰(zhàn)告捷。
大家再接再厲。暗房、鉆房、電鍍等崗位也紛紛行動,從工藝技術(shù)上尋找問題關(guān)鍵,并及時解決,在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),補(bǔ)充工藝設(shè)備規(guī)范、完善制度。1997年2月,我們終于把印制線路板的合格率提高到了92%,超過了國內(nèi)同行的先進(jìn)水平。
1997年開始,印刷線路板浦東車間進(jìn)入滿產(chǎn)階段,從1997年2月到8月,產(chǎn)量從1000平方米/月上升到4500平方米/月,操作工從50人增加到170多人。我們在滿產(chǎn)階段取得的業(yè)績,令同行也贊嘆。這是全體員工無私奉獻(xiàn)的結(jié)果,也是我們發(fā)揚(yáng)勇于創(chuàng)新的工匠精神的結(jié)果。
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原文標(biāo)題:行業(yè)故事:印刷線路板制造發(fā)展回顧
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