電子產(chǎn)品檢測及質(zhì)量控制研究

郭九磊

摘 ?要：電子產(chǎn)品要保證結(jié)構(gòu)安全、電壓安全、電流安全就需要進(jìn)行必要的產(chǎn)品檢測與質(zhì)量控制。在檢測過程中可以根據(jù)電子產(chǎn)品的類型與特點(diǎn)，有針對性的選擇人工目測檢測、自主光學(xué)檢測法、超聲顯微鏡檢測法、激光紅外聯(lián)合檢測法、X射線檢測法以及電氣性能檢測法。在電子產(chǎn)品質(zhì)量控制方面可以運(yùn)用生產(chǎn)線防錯(cuò)技術(shù)以及管理關(guān)鍵工序保持質(zhì)量穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：電子產(chǎn)品;產(chǎn)品檢測;質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TN06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）24-0064-02

Abstract： In order to ensure the structure safety， voltage safety and current safety of electronic products， it is necessary to carry out necessary product inspection and quality control. According to the types and characteristics of electronic products， manual visual inspection， autonomous optical detection， ultrasonic microscope detection， laser-infrared joint detection， X-ray detection and electrical performance detection can be selected according to the types and characteristics of electronic products. In the quality control of electronic products， the error prevention technology of the production line and the management of key processes can be used to keep the quality stable.

Keywords： electronic products; product testing; quality control

電子產(chǎn)品是以電子元件作為核心，以電力為能源，在市面上銷售的產(chǎn)品。電子產(chǎn)品作為技術(shù)含量較高的產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)不同因素導(dǎo)致的質(zhì)量問題。如人工失誤、設(shè)備故障、工序錯(cuò)誤等。因此，為了保證電子產(chǎn)品性能與質(zhì)量，為消費(fèi)者提供高質(zhì)量的產(chǎn)品必須對電子產(chǎn)品進(jìn)行檢測與質(zhì)量控制。

1 電子產(chǎn)品檢測與質(zhì)量控制

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，信息技術(shù)的成熟速度也十分迅猛，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)憑借著方便、快捷的優(yōu)勢逐漸應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助下，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)融入到人們的生產(chǎn)生活中，生產(chǎn)制造企業(yè)也開發(fā)引進(jìn)了大量電子技術(shù)設(shè)備。產(chǎn)品質(zhì)量檢測與監(jiān)督是市場監(jiān)管部門設(shè)立的，對不同產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)督、檢測、檢驗(yàn)的部門，為消費(fèi)者提供高效高質(zhì)的服務(wù)，提供客觀準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)與結(jié)論[1]。2018年電子電器打雷產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查情況統(tǒng)計(jì)，在全年抽查的50種，共2025家企業(yè)生產(chǎn)的2169批次產(chǎn)品的質(zhì)量不合格發(fā)現(xiàn)率高達(dá)15.9%。如電吹風(fēng)、電磁爐、洗衣機(jī)的產(chǎn)品不合格發(fā)現(xiàn)率高達(dá)20%及以上。通過多種類的抽查結(jié)果與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，我國電子產(chǎn)品仍然存在較為普遍的質(zhì)量問題。出現(xiàn)這一情況的原因主要與電子產(chǎn)品制造企業(yè)在制造過程中對產(chǎn)品質(zhì)量要求沒有嚴(yán)格有著密切關(guān)系。當(dāng)前我國電子產(chǎn)品制造企業(yè)數(shù)量眾多，且電子產(chǎn)品類型也十分繁多，這對電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測管理部門的工作帶來了挑戰(zhàn)。

電子產(chǎn)品通常需要達(dá)到以下技術(shù)要求：一是結(jié)構(gòu)安全。電子產(chǎn)品在使用過程中十分容易受到外界環(huán)境的影響，所以其結(jié)構(gòu)需要具備一定的安全性。如電子元件與電路質(zhì)量的絕緣強(qiáng)度要達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);內(nèi)部帶電部位與機(jī)殼之間的絕緣強(qiáng)度要達(dá)到相關(guān)規(guī)定。且內(nèi)部高壓元件與低壓元件之間要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度，以保證使用安全;二是電壓安全。電子產(chǎn)品的工作電壓、輸出電壓、輸入電壓都需要滿足設(shè)計(jì)要求。如使用電壓與設(shè)計(jì)電壓相比更大，則有可能會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，埋下安全隱患;三是電流安全。電子產(chǎn)品的電路、導(dǎo)線的界面設(shè)計(jì)需要高出最大使用電路[2]。如導(dǎo)線截面面積過小會(huì)導(dǎo)致電子產(chǎn)品過熱，從而燒毀設(shè)備;四是電磁兼容性。電子產(chǎn)品在運(yùn)行過程中不能對周圍環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾，且需要具備一定的抗干擾能力。

2 電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測

2.1 電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測過程與內(nèi)容

電子產(chǎn)品的質(zhì)量檢測通常可以分為三個(gè)階段，一是裝配元件檢測，主要針對電子產(chǎn)品元器件、零部件、外協(xié)件等進(jìn)行入庫檢測，通常采取抽檢的檢測方式;二是過程檢測，主要針對電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的某個(gè)或多個(gè)工序，或?qū)﹄娮赢a(chǎn)品的成品或半成品進(jìn)行檢測，檢測內(nèi)容有焊接檢測、單元電路板調(diào)試檢測等，該階段為全檢;三是整機(jī)檢測，整機(jī)檢測通常選擇多級(jí)重復(fù)檢測的方式進(jìn)行。電子產(chǎn)品檢測分為外觀檢測、性能檢測。其中，外觀檢測主要針對電子產(chǎn)品的外觀、包裝與附件進(jìn)行檢測。要求電子產(chǎn)品外觀無損傷，標(biāo)志清晰可見，裝配符合國家相關(guān)要求;包裝完好，附件齊全;性能檢測主要針對電子產(chǎn)品的安全性能、機(jī)械性能與電氣性能進(jìn)行檢測。安全性能檢測內(nèi)容有濕熱處理、抗電強(qiáng)度等，采用全檢方式檢測;機(jī)械性能檢測內(nèi)容對檢測的電子產(chǎn)品操作按鈕、面板機(jī)構(gòu)的靈活性、可靠性以及電子產(chǎn)品各元件安裝的牢固性;電氣性能檢測是針對電子產(chǎn)品的電氣性能進(jìn)行測試，且將測試結(jié)果與國家規(guī)定參數(shù)進(jìn)行對比，以判斷電子產(chǎn)品是否合格。

2.2 電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測方法

電子產(chǎn)品的質(zhì)量檢測方法眾多，現(xiàn)以電子產(chǎn)品封裝與焊接質(zhì)量檢測為例對電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測方法進(jìn)行研究。電子產(chǎn)品封裝與焊接質(zhì)量檢測方法主要有以下幾個(gè)：

第一，人工目測檢測法。人工目測檢測主要是對電子產(chǎn)品的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢測，主要針對電子產(chǎn)品的外觀焊接是否存在漏焊、錯(cuò)焊等明顯焊接缺陷;焊接光澤是否正常，焊點(diǎn)表面是否光滑完整;焊接量是否適宜，過多或過少均不可;焊點(diǎn)數(shù)量、位置是否符合相關(guān)規(guī)范。人工目測檢測方式對于避免焊點(diǎn)失效有著一定作用，但缺陷在于難以發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品封裝與焊點(diǎn)的內(nèi)在問題。第二，自主光學(xué)檢測法。伴隨著電子產(chǎn)品中元件尺寸越來越小以及電路板貼片密度持續(xù)變大，人工目測檢測技術(shù)較低的可靠性與穩(wěn)定性已經(jīng)難以滿足電子產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量檢測要求。人工的主觀失誤、視覺疲勞等都會(huì)導(dǎo)致檢測功能工作出現(xiàn)失誤。因此，光學(xué)檢測設(shè)備被設(shè)計(jì)研發(fā)出來，運(yùn)用光源技術(shù)對電子產(chǎn)品中的電子元件進(jìn)行照射，再使用攝像鏡頭采集電子元件的反射光。將所采集的反射光利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行處理運(yùn)算，則可以對電子產(chǎn)品的焊接缺陷與問題進(jìn)行判斷。第三，超聲顯微鏡檢測法。超聲顯微鏡檢測可以對電子產(chǎn)品的封裝情況以及內(nèi)部的焊接缺陷進(jìn)行檢測。超聲波可以進(jìn)入電子產(chǎn)品封裝與金屬外殼內(nèi)部，利用超聲波傳遞檢測過程中出現(xiàn)的反射缺陷。超聲顯微檢測所應(yīng)用的設(shè)備主要為超聲顯微鏡，利用聚焦高頻超聲技術(shù)對電子產(chǎn)品進(jìn)行檢測，形成顯微成像。超聲頻率越高則檢測精準(zhǔn)度越高。相對于人工目測與光學(xué)檢測來說，超聲顯微檢測法的檢測效率、較為靈敏、成本較低、操作便捷。第四，激光紅外聯(lián)合檢測法。激光紅外聯(lián)合檢測主要是利用激光短時(shí)脈波對檢測對象進(jìn)行部分區(qū)域加熱。在利用紅外線檢測技術(shù)對對象進(jìn)行攝錄，按照溫度數(shù)據(jù)記錄情況可以對電子產(chǎn)品的焊接缺陷區(qū)域與類型進(jìn)行檢測。激光紅外聯(lián)合檢測設(shè)備主要由定位裝置、激光脈沖發(fā)射裝備、具有顯微鏡功能的紅外攝像設(shè)備、圖像自動(dòng)識(shí)別設(shè)備等構(gòu)成。第五，X射線檢測法。X射線可以穿透物質(zhì)，探測物質(zhì)內(nèi)部。且在穿透過程中X射線會(huì)出現(xiàn)衰減，已經(jīng)被廣泛用于無損探傷以及醫(yī)療診斷中。X射線在電子產(chǎn)品焊接質(zhì)量檢測中可以檢測出大多數(shù)類型的缺陷。檢測過程為利用微束聚焦X射線管發(fā)出X射線光束，對樣品進(jìn)行照射。在X射線經(jīng)過樣品達(dá)到磷光體上，磷光體會(huì)出現(xiàn)光子被攝像機(jī)攝錄，最后利用計(jì)算機(jī)處理可以放大顯示電子產(chǎn)品封裝與焊接過程中可能存在的氣泡、孔洞等。X射線檢測法較為適合用于電子產(chǎn)品的快速檢測。第六，電氣性能檢測法。電氣性能檢測是在電子產(chǎn)品完成焊接后對電子產(chǎn)品的通電性能進(jìn)行測試，以判斷電子產(chǎn)品的性能是否滿足要求。電氣性能檢測可以檢測出電子產(chǎn)品的細(xì)微裂紋、焊接失誤導(dǎo)致的熱損傷等，這些缺陷是其他檢測方式難以檢測出的。但電氣性能檢測的缺陷在于無法及時(shí)反饋檢測結(jié)果，檢測效率相對較低。

3 電子產(chǎn)品的質(zhì)量控制

3.1 運(yùn)用生產(chǎn)線防錯(cuò)技術(shù)

電子產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)中對重復(fù)性動(dòng)作要求相對較高，需要較為可靠的穩(wěn)定性。因此，在制作電子產(chǎn)品時(shí)需要應(yīng)用防錯(cuò)技術(shù)。生產(chǎn)線上防錯(cuò)技術(shù)運(yùn)用的理想狀態(tài)是達(dá)到無缺陷，這也是最經(jīng)濟(jì)，且具有預(yù)見性的避免出現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量的工藝[3]。基于防錯(cuò)技術(shù)下的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線設(shè)計(jì)需要遵循以下幾個(gè)原則：一是如出現(xiàn)操作失誤，則物品無法裝上工裝夾具;二是當(dāng)操作不符合規(guī)定時(shí)，生產(chǎn)線會(huì)停止工作并發(fā)出警告;三是自動(dòng)修正操作失誤后進(jìn)行加工;四是后工序檢查出前工序不合格則停止加工操作。如以智能手機(jī)打螺釘工位的防錯(cuò)技術(shù)為例，分析通過防錯(cuò)技術(shù)來提升手機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量與效率。如為了避免螺釘打偏，可以將電動(dòng)螺釘槍安裝在垂直臂上，以控制螺絲刀垂直直行前進(jìn);在夾具預(yù)留螺絲刀通孔，避免螺絲刀晃動(dòng)。又如，為了避免螺釘漏打則可以在手機(jī)放入夾具后，進(jìn)行自動(dòng)鎖死，確定打入螺釘數(shù)量正確時(shí)方可自動(dòng)彈開[4]。

3.2 管理關(guān)鍵工序保持質(zhì)量穩(wěn)定

針對電子產(chǎn)品生產(chǎn)特性，在生產(chǎn)過程中可以對關(guān)鍵工序進(jìn)行重點(diǎn)管理，以穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量。第一，在生產(chǎn)線關(guān)鍵工序的位置標(biāo)注銘牌“關(guān)鍵工序”，且這一工序崗位需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且考核通過方能上崗，嚴(yán)格做到專人專崗，避免人員流動(dòng)影響質(zhì)量;第二，關(guān)鍵工序管理中以圖片、視頻的形式對組裝的順序、元件等進(jìn)行展示。使用圖片展示正確與錯(cuò)誤組裝的示意圖。在操作指導(dǎo)中，強(qiáng)化自檢要求，要求員工具有自主檢查意識(shí)，對自身工位的半成品進(jìn)行嚴(yán)格檢查[5]。第三，當(dāng)生產(chǎn)線由于不可避免因素需要發(fā)生變化，如更換設(shè)備、更換小組等，巡檢人員需要針對生產(chǎn)線進(jìn)行再次驗(yàn)證，驗(yàn)證工作主要包括人員崗位培訓(xùn)、設(shè)備測試、不良率等。在驗(yàn)證合格后方可進(jìn)行批量生產(chǎn)。第四，制定關(guān)鍵工序檢查制度，質(zhì)量檢查人員與設(shè)備管理人員需要按照檢查制度對關(guān)鍵工序的各項(xiàng)工藝條件進(jìn)行檢驗(yàn)。如質(zhì)檢人員需要對首件、末件進(jìn)行檢驗(yàn)，每小時(shí)進(jìn)行巡檢。

4 結(jié)束語

在電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中質(zhì)量檢測與控制是保證自身質(zhì)量性能的重要環(huán)節(jié)。電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)要強(qiáng)化自身競爭優(yōu)勢，在激烈的市場競爭中占有一席之地就需要嚴(yán)格控制電子產(chǎn)品的質(zhì)量，堅(jiān)持開展嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量檢測與管控。選擇適當(dāng)?shù)臋z測方法，靈活運(yùn)用生產(chǎn)線防錯(cuò)技術(shù)，管理關(guān)鍵工序，以保證電子產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定。

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