ما الذي يجب قياسه في هذا القطاع
يضع تصنيع الإلكترونيات مطلَبًا غير معتاد من أجهزة القياس: فالكميات المقاسة صغيرة وسريعة وغالبًا غير مرئية. الجهود منخفضة، والتيارات متدنية، والإشارات تتبدّل بسرعة، والتفاوتات دقيقة، وقد يكون العيب المطلوب رصده جزءًا من المليمتر. لذلك ينصبّ الاهتمام على القدرة على التمييز، وعرض النطاق، والاستقرار، لا على مدى القياس، وغالبًا ما لا يصلح جهاز صناعي عام الغرض هنا ولو بدا أن مدى قياسه يغطي المهمة.
السمة الثانية أن البيئة نفسها متغيّر مضبوط. فالمناطق النظيفة، والحماية من الكهرباء الساكنة، وضبط الرطوبة، واستقرار درجة الحرارة، جزء من الإنتاج لا من راحة العاملين، وتُستعمل الأجهزة لإثبات أن تلك الظروف متحققة. وتصنيف المنطقة النظيفة حالة مقاسة لا نية تصميمية، يُتحقق منها بعدّ الجسيمات وقياس الفرق في الضغط.
الثالثة حرارية. فاللحام، وإعادة الانصهار، والتصليب، والدورات الحرارية، واختبارات الموثوقية، يعتمد كل منها على توفير منحنى درجة الحرارة بدقة وبشكل متكرر، ولذلك يظهر القياس الحراري في مراحل العملية كلها لا في نهايتها فقط. وكما في القياسات الكهربائية، فالنتيجة التي تهم هي المنحنى نفسه، لا قراءة واحدة تُؤخذ عند لحظة واحدة.
موضع الأجهزة في التصنيف
إنتاج المكوّنات واللوحات
الطباعة بالشاشة، والترسيب، والتركيب، وإعادة الانصهار. يُقاس منحنى الحرارة، وتُضبط الرطوبة، ويُجرى الفحص الأبعادي للوحة والقالب الطباعي، تكون السمات المفحوصة فيه صغيرة إلى حد يلزم معه القياس البصري عادةً.
التجميع واللحام
لحام إعادة الانصهار، واللحام بالموجة، واللحام الانتقائي. تُقاس منحنيات الحرارة، وسرعة الناقل، والغلاف الغازي معًا، ويجب أن يكون المنحنى قابلًا للتكرار لا صحيحًا مرة واحدة فحسب.
الاختبار والفحص
اختبار داخل الدائرة، واختبار وظيفي، والسلامة الكهربائية، والفحص الآلي البصري أو بالتصوير الإشعاعي. تهيمن القياسات الكهربائية، وكثيرًا ما تكون وسيلة التثبيت فيها بنفس أهمية الجهاز.
المناطق النظيفة والبيئات المضبوطة
الغرف النظيفة، والغرف الجافة، والمناطق المحمية من الكهرباء الساكنة. يُقاس عدد الجسيمات، والفرق في الضغط، والرطوبة، ودرجة الحرارة، لإثبات أن التصنيف ما زال متحققًا لا للتحكم في عملية.
أجهزة القياس المستخدمة في هذا القطاع
| القياس | ما الذي يُقاس في هذا القطاع | الأجهزة التي تُحدَّد عادةً |
| الكهرباء | الجهد، والتيار، والمقاومة، والسعة، والقدرة، والعزل على اللوحات، والوحدات، ومصادر التغذية | المقاييس المتعدّدة الرقمية ومقاييس LCR لأعمال المنضدة، ومحلّلات القدرة حيث لا تكون الموجة جيبية، وأجهزة قياس مقاومة العزل للتحقق من السلامة، وقنوات جمع البيانات بعرض نطاق يوافق سرعة التبديل |
| درجة الحرارة وتحديد المنحنيات | منحنيات إعادة الانصهار، واللحام بالموجة، والتصليب، ودرجة حرارة المكوّن واللوحة، وظروف الحجرة | الأزواج الحرارية وأنظمة تحديد المنحنيات لتطوير العملية، والمقاومات الحرارية المعدنية (RTD) حيث تُطلب قراءة مستقرة داخل الحجرة، والقياس غير التلامسي للأجزاء الساخنة أو المتحركة |
| مراقبة المناطق النظيفة | عدد الجسيمات، والفرق في الضغط بين المناطق، والرطوبة، ودرجة الحرارة | عدّادات الجسيمات العالقة في الهواء، وأجهزة الفرق في الضغط، ومسجّلات البيانات البيئية، تُوضع بحيث تمثل نقطة أخذ العينة المنطقة المراد تصنيفها |
| القياس الأبعادي والبصري | أبعاد اللوحة والقالب الطباعي، وهندسة وسادات اللحام، ودقة التركيب، وحالة وصلة اللحام | القياس البصري والفحص المعتمد على الرؤية، إضافة إلى أجهزة القياس الأبعادي للأجزاء الميكانيكية التي يجب أن تركب على اللوحة |
| الرطوبة والغلاف الغازي | الرطوبة في مناطق التخزين والمناطق الجافة، والغلاف الغازي في معدات اللحام والتصليب | مرسلات الرطوبة وأجهزة نقطة الندى، إضافة إلى قياس الغاز حيث يكون الغلاف الغازي المضبوط جزءًا من العملية |
| البيئة والسلامة | أبخرة المذيبات، والغازات القابلة للاحتراق، وجودة الهواء بوجه عام حول مناطق الطلاء والتنظيف والتخزين | كاشفات المركبات العضوية المتطايرة، وكاشفات الغاز الثابتة، يكون فيها الحسّاس مختارًا للمذيب المستعمل فعلًا لا لفئة عامة |
كثيرًا ما يغطي مدى جهاز صناعي عام المهمة هنا، لكن قد لا تغطيها القدرة على التمييز، ولا عرض النطاق، ولا الاستقرار. وهذه الخصائص الثلاث هي ما يجب أن ينص عليه الاستفسار.
كيفية تحديد المواصفات لمصنع الإلكترونيات
- عرض النطاق والقدرة على التمييز لا مدى القياس، لأن الكمية المقاسة عادةً صغيرة وسريعة، والجهاز الذي يغطي المدى ولا يستطيع تمييز التغير لا فائدة منه.
- مسألة القيمة الفعالية الحقيقية (RMS)، لأن مغذّيات التبديل ومخارج وحدات القيادة تجعل شكل الموجة نادرًا ما يكون جيبيًا، وجهاز قياس المتوسط يُنقص القيمة.
- المنحنى الحراري لا درجة حرارة واحدة، مع قابلية التكرار المطلوبة من لوحة إلى التي تليها.
- تصنيف المنطقة النظيفة الذي يجب إثباته، ونقطة أخذ العينة الممثلة له، لأن عدّ الجسيمات في المكان الخطأ لا يثبت شيئًا عن المنطقة.
- متطلبات التحكم في الكهرباء الساكنة لكل ما يدخل منطقة الإنتاج، لأنها قد تقيّد الأغلفة والمواد التي يمكن استعمالها.
- يُحدَّد أولًا هل الفحص آلي أم يدوي. فالفحص الآلي يحتاج مواصفة محددة للعيب، وإضاءة، ووسائل تثبيت، أما الفحص اليدوي فيحتاج جهازًا يستطيع المشغّل استعماله مرارًا ضمن زمن الدورة.
- التتبع المطلوب في اختبارات السلامة الكهربائية، لأن تلك القياسات تدخل عادة في إجازة المنتج، وتستوجب توثيقًا.
- المذيبات والمواد الكيميائية المستعملة، لأن الطلاء والتنظيف والتعامل مع مساعد اللحام يحدّدان المراقبة اللازمة والمواد التي تقاوم ذلك.
المعايير والاعتمادات التي قد تنطبق
- متطلبات اختبارات السلامة الكهربائية المطبقة على المنتج النهائي، وهي التي تحدد الاختبار، وفئة الجهاز، والسجل.
- متطلبات تصنيف المناطق النظيفة ومراقبتها، وهي التي تحدد عدد الجسيمات والظروف التي يجب إثباتها.
- متطلبات التحكم في الكهرباء الساكنة، وهي التي تحكم كيفية إدخال المعدات إلى منطقة محمية.
- مواصفات العميل والقطاع للمنتج، بما في ذلك أي متطلب مورد معتمد أو متطلب توثيقي.
- نبيّن ما قد يتعين على المنشأة استيفاؤه. ولا ندّعي الحصول على موافقة لمنتج ما ما لم تُورَّدنا الشهادة بذلك، وحيث لم تُورَّد، تنصّ صفحة المنتج على ذلك.
التطبيقات في هذا القطاع