作者：薛广辉 曹金旺

1. SMT设备说明

业界同仁所熟知的SMT工艺是将各类功能元器件贴装在印有锡膏的线路板上，经过高温焊接后使各类功能器件功能导通，后续再通过分板，测试，总装等工序组装成产品电子产品出货 。以上每一个生产工序均有对应的生产设备，支撑生产所需的工艺环境条件，以SMT生产为例，需要印刷设备，贴装设备，检测设备，焊接设备，测试设备，点胶设备，辅料贴装设备等组成生产拉线，如下图1所示。

图1

但是任何一种SMT生产设备均有种类繁多的可选功能型号，如何在多种多样的设备中快速有效的评选出，适合本公司产品工艺规划所需的设备，一直以来都是业界同仁为之努力的KPI指标。另外SMT设备均为高精密设备，购买成本高昂，使用过程中随着生产工艺的不断精进优化，也要求工厂的设备能力需要兼容适应各类不同的工艺条件，这就需要业界同仁在设备选型评估时，需要兼容后续工艺技术路线演进要求。基于以上情况，笔者希望结合自身SMT生产经验，就SMT主要设备选型评估要点简要的介绍，希望能为同仁在设备选型中有所帮助。

2 Reflow评估报告介绍

本章依Reflow焊接设备的选型评估为例，介绍设备选型评估时从资料收集，数据对比，文件签核，结论输出时需要注意的要点及要求。一份完整可签核的Reflow焊接设备评估报告应包括如下几个主要文档：

™ 评估报告签核封面

™ 设备评分表

™ 设备验收规范

™ 设备报价单

™ 设备Layout图

™ 设备规格书

™ 设备销售实际说明

™ 设备共用水电气信息说明表

™ 设备随机备品清单

™ 设备智能化需求信息表

™ 设备IT防毒处理要求表

™ 设备环保节能要求规范

™ 设备工业安全要求规范

™ 设备请购共通性规范

以上各个章节设定目的是为了让各个参与设备评审的单位，在签核时可以快速的了解设备的详细情况，并对相关核心指标快速定位评审，保证设备评审签核的顺利高效的完成，同时也方便主导评审单位对各方疑问进行有针对性的解答。

2.1 评估报告签核封面

签核封面一般为整份纸档或电子格评估报告的首页，各公司均有固定的标准格式，会对公司Logo，文字间距，字体大小等有统一要求，此处不一一赘述。为了方便送审签核，一般会包含如下内容，格式示例如下图2。

Ø 报告类型：（注明是评估或验收报告等）

Ø 文件编号：（方便文件归档管理）

Ø 撰写日期：（文件编写日期，方便文档使用有效期管理）

Ø 撰写人： （报告撰写主要负责人签核，明确责任归属）

Ø 审核人： （设备评估负责人上级及所属单位领导签核）

Ø 核准人： （设备请购负责人，即公司决策层领导签核）

Ø 会签人员：（设备评估所涉及的所有单位负责人签核）

图2

2.2 设备评分表

工厂采购设备均采用多家竞标的方式，评比需在多家厂商中选出最优者。设备评分表是汇总各家验收规范与目标要求是否符合的文档，此表单需对各家验收规范条款得分情况进行评比。评分时依各条款的重要程度，结合每项总分标准，汇总各家给出的信息并打分，以总得分最高者为最优，由评估单位给出评比理由，方便采购单位进行最终询价请购。评分表需由评估单位评判，结果需由评比人上级审核认可，签字通过生效，评比结论需争得各单位认可，避免事后争议。具体表单如下表1。

表1

2.3 设备验收规范

验收规范是评估过程中最关键的文档，也是公司与厂商之间就设备所应该具备的功能及要求的合同条约。所有的验收规范均需多次与厂内相关单位及厂商沟通达成一致，所有条款均需厂商签字确认，验收时要严格按要求收集验证，避免设备事后验收有争议或无法满足使用要求。Reflow炉子验收规范一般分为设备硬件要求，设备热效能要求，软件功能要求，设备维保要求等四大类内容：

设备硬件要求

² 工作电源规格

² 设备外形尺寸

² 氮气气压规格

² 轨道尺寸&载重要求

² 挡风帘设计

² 轨道链爪长度

² 过板限高上下限

² 炉前炉后停板气缸

² 轨道类型

² 冷却类型

² 助焊剂回收系统

² UPS电源

² 温区数量

设备热效能要求

² 热效能均匀性

² 热效能稳定性

² 空满载热补偿

² 炉子表面温控

² 传输方向设定

² 热排散热余温回收

² 超温保护（冰水，温控）

² 氧含量监控（注意区分监控温区及设定监控频率）

² 链速,马达监控（可选智能监控项目）

² 温度曲线实时监控（可选智能监控项目）

² 温区间隙要求

² 温区间最大温差

² 出板口温度要求

² 冷却斜率要求

软件功能要求

² 出板卡板，掉板报警

² 软件语言版本

² PCB过炉追踪功能

² 加热区长度界面显示

² 氮气巡检功能开放

² LOG报警记录追溯

设备维保要求

² 发热丝，马达，轨道等关键配件保固

² 售后技术支持

² 人员培训

² 软件功能更新

² 操作手册文件

        以上四大类内容看似要求项目繁多，但多数项目为炉子基本要求，业内常用炉子均可达标，评审加入以上内容是为了评审有据可依，方便后续设备验收。热效能相关项目会决定炉子自身能力高低，此项为评审时最关键要点，各项内容需重点验证。优秀的厂商会在炉子设计时对关键细节做优化，如整流板结构，风道走向设计，材料涂层处理，FLUX回收管路人性化设计，发热丝表面氧化处理，冷却区与回流区之间的间隙减小等。虽然大家设备都能用，但从能用到好用的进阶，恰恰是研发设计单位从细小处优化精进的过程，这也正是优秀工厂优于同行的根因所在。

        针对如何判定Reflow炉子性能好坏，笔者借用业内炉子性能测试的方案给大家举例说明，一般有如下几项指标：

² 热效能均匀度分析（同类器件左中右加热效能均匀度，温差越小性能越好）

² 热效能均衡度分析（大小器件左中右热效能均衡度，温差越小性能越好）

² 热风对流量分析（各个温区的热风对流量大小及稳定性，风量越集中越好）

² 链速波动率分析（分析轨道链速及长期稳定性）

² 空满载热补偿分析（分析炉子在空载和满载时温度波动稳定性）

² 冷却性能分析（分析炉子冷却能力）

² 轨道振动变形量分析（分析炉子在加热情况下的轨道运作稳定性）

        以上项目可借助专业设备分析，也可利用工厂内现有测温条件进行部分量测，

        以最常遇到热效能均匀性，热效能稳定性，空满载补偿的测试方法为例。

        a.热效能均匀性

        反应的是同一块板上，左中右不同位置的同类器件测温点的温度间差异值，优秀的炉子不同测温点温度差异越小越好。

        测试方法:

        使用炉温测试板，依常规锡膏profile规格调整炉温曲线。每天空炉测试三次，连续测试三天。要求所有数据符合profile规格，且单次测试板的四个测温点位峰值温度极差∆T≤3℃。

 b.热效能稳定性

反馈的是多次测量时，同一个点位的温度和时间的差异，差异越小越好。

测试方法: 

使用测试板，依常规锡膏profile规格调整炉温曲线。每天空炉测试三次，连续测试三天。要求所有数据符合profile规格 9组数据，同一热电偶峰值温度极差∆T≤5℃， 9组数据同一热电偶预热/恒温/回流等时间规格,极差∆T≤5S。

c.空满载热补偿能力

测试的是炉子在产品大量吸热时是否可以快速补偿热量，使炉膛内真实的温度一直保持在稳定合理的区间之内。

测试方法：

ü 使用测试板空载测试获得空载炉温曲线

ü 测试板前后各放入5块空冶具测试获得满载炉温曲线

ü 上述两步复制3组 (一次空载曲线&一次满载曲线计1组)

ü 所得曲线结果均需满足profile规格

炉子的风速稳定性，轨道震动，变形量等指标，需借助专业工具可测量，可以请设备厂商提供验证数据，笔者不一一说明。

以上测试方法及要求需厂商签字认可，并明确回复是否能满足要求，以便后续验收使用。

2.4 设备报价单

此为文档为设备评估所用的预估报价，由供货商提供正式邮寄报价给采购，各司采购设备时均有对应的标准格式，以方便工程及采购单进行厂商报价评比，此处不再赘述。

2.5 设备Layout图

此文档一般为炉子2D三视图，需标注各处尺寸，方便后续设备运输，安装，接电机等工作，如下图3。

图3

2.6 设备规格书

此为所选炉子的主要参数信息介绍文档，一般会包括设备型号，加热参数，运输参数，控制参数，机体参数等，以方便评估单位可以快速查找相关使用参数，如下表2。

表2

2.7 销售实际

此文档是为说明厂商同款设备已成功使用的客户数量，目的是为了解厂商销售实力及客户群，避免因新设备无成功使用经验，导致导入后故障频发，格式如下表3。

表3

2.8 设备共用水电气信息说明表

此文档主要规定设备在工厂使用过程中需要水电气信息，方便设备架设时提前准备，如环境要求，电力要求，冰水要求，氮气要求，空压要求，排废要求等，各公司设备电气要求不同，此处不一一说明，具体如下表4。

表4

2.9 设备随机备品清单

设备请购时厂商会附赠有部分易损配件，为了方便后续工厂备件管理，需厂商提供配件清单，以方便后续配件请购，入库管理，清单格式如，继电器线圈，编号xxxxx，数量1PCS，品牌 魏德米勒等，如下表5。

表5

2.10 设备智能化需求信息表

此文档由工厂IT提供，目的是为了方便工作设备智能化管理，需提供的信息如，远程设定，密码，运行代码，设备防火墙要求，PLC,PC等控制方式的通信协议要求，设备操作系统，防病毒设定等。方便后续IT接管设备软件，进行厂内定制化功能开发。

2.11 设备IT防毒处理要求表

工厂设备的供应单位来自全国各地，当设备接入工厂设备网时需进行必要的防病毒处理。若无有效防毒设定，可能会导致整个工厂设备中毒，影响生产使用，故此文档需厂商配合IT事前进行关闭共享，停用部分端口，防毒补丁安装，防毒全盘扫描等操作。

2.12 设备环保节能要求规范

此文档为设备的环保节能要求，由工厂环保部门撰写，内容包括环保和节能两方面要求，如表6。

表6

此条款为设备基本硬性要求，任何一项不符合，设备评选不可予以通过。

2.13 设备工业安全要求规范

此文档为工厂工安部门对设备要求的通用文档，为所有设备通用要求，内容涵盖如下内容，如下表7。

表7

2.14 设备请购共通性规范

此文档为工厂对于设备请购的基本通用要求的汇总，目的是为了设备的养护，维修管理成本降低，配件种类归一管理，降低设备使用成本，一般共通性规范会包括如下几大类信息，

² 安全防护功能要求（防漏电，防过载，加热器要求，报警防护装置）

² 操作人性化要求（目视管理，省水省电，设备报警，设备智能）

² 电气设计规格要求（电控防腐散热要求，箱体材质，架设备标准等）

² 结构设计要求（设计标准，安装标准，水电气要求）

² 机构材质要求（电缆阻燃要求，PPS材质等）

² 维护保养要求（操作手册，装机培训，软体备份，维修等）

² 主要部件品牌（PLC,空气开关，电机，气缸，马达等）

² 主要部件保固要求（发热丝，热风马达，电机等保固要求）

以上所有文档在设备评选时均需依要求如实填写，然后由设备评审人员进行信息汇总，比较筛选出功能最佳的设备，其中涉及环保，工安等共通性规范要事前评审，有任何一项不合格时设备均依不合格处理，希望同仁在评审时注意审核以上问题，避免设备交货后无法完全满足要求，导致无法验收结案，引发不必要的争端。工作签字确认即是责任也是牵制，希望各位同仁均可如实，审慎填写。

3 结语

通过如上14个小章节的介绍，希望各位同仁对炉子设备评估整体的流程及文档准备有全盘的认知。各家对评审要求不同，笔者在此抛砖引玉，希望同仁在设备评估时可以快速有效的完成目标，成功选出可以兼容公司工艺路线演进的设备，以上整体流程除验收规范外，同样可以适用于其他SMT设备评估，后续文章笔者再一一介绍。