Cosa deve misurare questo settore
La produzione elettronica pone un requisito di strumentazione insolito sotto un aspetto: le grandezze sono piccole, veloci e spesso invisibili. Tensioni e correnti sono basse, i segnali commutano rapidamente, le tolleranze sono sottili e il difetto che si cerca può essere una frazione di millimetro. Questo sposta l'accento su risoluzione, larghezza di banda e stabilità più che sul campo di misura, e significa che uno strumento industriale di uso generale spesso non è adatto anche quando il suo campo di misura sembra coprire l'applicazione.
La seconda caratteristica è che l'ambiente è esso stesso una variabile controllata. Aree pulite, protezione elettrostatica, controllo dell'umidità e stabilità della temperatura fanno parte della produzione e non del comfort degli operatori, e gli strumenti servono a dimostrare che quelle condizioni si mantengono. Una classificazione di area pulita è uno stato misurato e non un'intenzione di progetto, verificata con il conteggio delle particelle e la misura di pressione differenziale.
La terza è quella termica. Saldatura, reflow, essiccazione, ciclaggio termico e prove di affidabilità dipendono tutti dall'erogazione accurata e ripetuta di un profilo di temperatura, quindi la misura termica attraversa tutto il processo e non sta solo alla fine. Come per le misure elettriche, il risultato che conta è di solito il profilo, non una singola lettura presa in un momento.
Dove si collocano gli strumenti
Produzione di componenti e schede
Serigrafia, deposizione, posizionamento e reflow. Profilatura termica, controllo dell'umidità e ispezione dimensionale della scheda e della maschera di stampa, con caratteristiche così piccole da richiedere di norma una misura ottica.
Assemblaggio e saldatura
Saldatura a reflow, a onda e selettiva. Profili di temperatura, velocità del nastro e atmosfera si misurano insieme, e il profilo deve essere ripetibile, non soltanto corretto una volta.
Prove e ispezione
Prove in-circuit, prove funzionali, sicurezza elettrica e ispezione ottica o radiografica automatizzata. Dominano le misure elettriche, e il dispositivo di fissaggio è spesso critico quanto lo strumento.
Aree pulite e ambienti controllati
Camere pulite, ambienti deumidificati e aree protette dalle scariche elettrostatiche. Conteggio delle particelle, pressione differenziale, umidità e temperatura si misurano per dimostrare che la classificazione si mantiene, non per controllare un processo.
Strumentazione utilizzata in questo settore
| Misura | Cosa viene misurato in questo settore | Strumenti comunemente specificati |
| Elettrica | Tensione, corrente, resistenza, capacità, potenza e isolamento su schede, moduli e alimentatori | Multimetri digitali e misuratori LCR per il lavoro su banco, analizzatori di reti dove la forma d'onda non è sinusoidale, misuratori di resistenza di isolamento per la verifica di sicurezza, e canali di acquisizione con larghezza di banda adeguata alla commutazione |
| Temperatura e profilatura termica | Profili di reflow, a onda e di essiccazione, temperatura dei componenti e delle schede e condizioni della camera | Termocoppie e sistemi di profilatura per lo sviluppo del processo, RTD dove serve una lettura stabile della camera, e misure senza contatto per parti calde o in movimento |
| Monitoraggio delle aree pulite | Conteggio delle particelle, pressione differenziale tra le aree, umidità e temperatura | Contatori di particelle aerodispese, strumenti di pressione differenziale e registratori ambientali, collocati in modo che il punto di campionamento rappresenti l'area da classificare |
| Dimensionale e ottica | Dimensioni di scheda e maschera di stampa, geometria delle piazzole, accuratezza di posizionamento e stato dei giunti di saldatura | Misura ottica e ispezione a visione, più strumenti dimensionali per le parti meccaniche che devono alloggiare sulla scheda |
| Umidità e atmosfera | Umidità nello stoccaggio e negli ambienti deumidificati, e atmosfera nelle attrezzature di saldatura ed essiccazione | Trasmettitori di umidità e strumenti di punto di rugiada, più misura di gas dove un'atmosfera controllata fa parte del processo |
| Ambiente e sicurezza | Vapori di solventi, gas combustibile e qualità generale dell'aria intorno alle aree di rivestimento, pulizia e stoccaggio | Rilevatori di composti organici volatili e rilevazione fissa di gas, con il sensore adeguato al solvente realmente in uso e non a una categoria generale |
Il campo di misura di uno strumento industriale di uso generale qui spesso copre l'applicazione, ma risoluzione, larghezza di banda o stabilità possono non farlo. Sono queste tre caratteristiche che una richiesta dovrebbe dichiarare.
Come definire le specifiche per uno stabilimento di elettronica
- Larghezza di banda e risoluzione più che campo di misura, perché la grandezza di solito è piccola e veloce, e uno strumento che copre il campo ma non risolve la variazione non serve.
- La questione del true-RMS: alimentatori a commutazione e uscite degli azionamenti fanno sì che la forma d'onda sia raramente sinusoidale, e uno strumento che rileva il valore medio sottostima il dato.
- Il profilo termico più che una singola temperatura, insieme alla ripetibilità richiesta da una scheda all'altra.
- La classificazione di area pulita da dimostrare e il punto di campionamento che la rappresenta, perché un conteggio di particelle preso nel posto sbagliato non dimostra nulla sull'area.
- I requisiti di controllo elettrostatico per tutto ciò che entra nell'area di produzione, che possono limitare gli involucri e i materiali utilizzabili.
- Se l'ispezione è automatizzata o manuale. Quella automatizzata richiede una definizione chiara dei difetti, illuminazione e fissaggio del pezzo; quella manuale richiede uno strumento che un operatore possa usare ripetutamente nel tempo di ciclo.
- La tracciabilità richiesta sulle prove di sicurezza elettrica, perché quelle misure fanno di solito parte della liberazione del prodotto e portano un obbligo documentale.
- I solventi e le sostanze chimiche in uso, perché rivestimento, pulizia e gestione del flussante decidono quale monitoraggio serve e quali materiali lo sopportano.
Norme e omologazioni eventualmente applicabili
- Requisiti delle prove di sicurezza elettrica applicati al prodotto finito, che definiscono la prova, la classe dello strumento e la registrazione.
- Requisiti di classificazione e monitoraggio delle aree pulite, che definiscono il conteggio delle particelle e le condizioni da dimostrare.
- Requisiti di controllo elettrostatico, che regolano come le attrezzature possono essere introdotte in un'area protetta.
- Specifiche del cliente e del settore per il prodotto, inclusi eventuali requisiti di fornitori approvati o di documentazione.
- Descriviamo ciò che un impianto potrebbe dover rispettare. Non dichiariamo che un prodotto sia omologato se il certificato non ci è stato fornito, e quando non lo è la pagina del prodotto lo indica.
Applicazioni in questo settore