Aaltojuotosprosessin saannon parantaminen

Abstract

Lounais-Suomen elektroniikkaa valmistavat pk-yritykset siirtyivät EU-direktiivin mukaan käyttämään lyijytöntä aaltojuotosprosessia. Tämä osoittautui laskevan saantoa huomattavasti. Turun yliopisto ja Turun ammattikorkeakoulu ottivat vastuulleen etsiä keinon ratkaista kalliiksi osoittautuneen ongelman. Perustettiin tutkimusprojekti JOINUS, jonka tavoitteena oli löytää keinot, joilla saanto saataisiin vähintään sille tasolle, jossa se oli ennen direktiivin käyttöönottoa. Hankkeessa kehitettiin testilevy ja testitulosten hallintaan liittyvä ohjelmisto ongelman havainnollistamiseksi. Tutkimuksessa eriteltiin prosessin eri vaiheet ja vikatyypit, joita tutkittiin syvällisemmin pääosin kvantitatiivisin tutkimusmenetelmin. Tutkimuksessa sovellettiin laajasti myös tilastomatemaattisia menetelmiä. Erityisesti tutkittiin suojakaasun käyttöä aaltojuotosprosessissa. Tuloksissa havaittiin useita epäkohtia juotoskoneiden rakenteissa. Löydettiin tekijät, joilla todettiin olevan suurin merkitys saantoon. Hankkeen tuloksena virhemäärä onnistuttiin vähintään puolittamaan. Useimmat hankkeeseen osallistuneet yritykset ovat hyödyntäneet tutkimustuloksia pääasiassa ryhtymällä käyttämään suojakaasua prosesseissaan. Ennen kaikkea yrityksissä on alettu ymmärtää paremmin prosessiensa toimintaa ja itse säätämään niitä projektin myötä.

Small and medium sized electronics manufacturers in the south west of Finland started using leadless wave soldering processes according to the regulations of the EU-directives. This decreased the process yield. The Turku University and the Turku University of Applied Sciences took the responsibility to find a solution to the faced expensive problem. A research project JOINUS was established having the goal to find a solution where the yield would be at least at the same level as it was before implementing the new directives. A new test circuit board and analysing software were developed to monitor the actual yield most accurately. The research was sectioned according to the process parts and failure types. Several statistical methods were used. A special attention was given to soldering in protective atmosphere. Misdesigns in the soldering machine design were found when trying to set up the most ideal parameters. Several types of optimization methods were used. Finally the failure rate was decreased almost to its half thanks to this project but many factors remained unknown. The companies participating in the project have taken advantage of the project mainly by implementing protective gas in their processes. The most important issue is that they have learned to understand the functionality of their processes thanks to the results from this project.