Juotospastan määrä piirikortilla

Elektroniikan valmistuksessa tarkan kustannuslaskennan merkitystä ei voi liikaa korostaa. Jokainen komponentti ja materiaali vaikuttaa lopputuotteen hintaan, mutta yksi tekijä, jonka kustannusvaikutus usein arvioidaan summittaisesti, on juotospasta. Tinan hinnan jatkuva nousu on tehnyt juotospastasta yhä merkittävämmän kuluerän.

Monesti ajatellaan, että kustannuksia pitäisi säästää vähentämällä materiaalin käyttöä. Juotospastan kohdalla tämä on kuitenkin vaarallinen oletus. Vaatimukset täyttävän ja luotettavan juotoksen aikaansaamiseksi tarvitaan aina tietty, optimaalinen määrä pastaa.

Tästä syystä juotospastan tarkan määrän selvittäminen ei tähtää ensisijaisesti kulutuksen vähentämiseen, vaan tuotteen todellisten valmistuskustannusten tarkkaan laskemiseen. Kun tiedät täsmälleen, kuinka paljon pastaa kuluu, pystyt laskemaan tuotteillesi tarkan hinnan, hallitsemaan varastoasi tehokkaammin ja tekemään luotettavampia tarjouksia.

Mutta miten tämä tarkka määrä sitten selvitetään? Käytännössä tapoja on kaksi: monimutkainen teoreettinen laskenta ja huomattavasti yksinkertaisempi, mutta tarkempi, käytännön punnitus.

Teoreettinen laskenta – tarkkuutta kaavoilla?

Paperilla kaikki näyttää usein selkeältä. Juotospastan teoreettinen määrä voidaan laskea, mutta se vaatii hieman matematiikkaa ja tarkkoja lähtötietoja. Tämä menetelmä perustuu stensiilin aukkojen tilavuuden laskemiseen.

Yksinkertaistettuna homma toimii näin:

1. Laske yhden stensiilin aukon tilavuus: Tähän käytetään perinteistä tilavuuden kaavaa.
   • V = Pituus x Leveys x Korkeus (stensiilin paksuus)
   • Esimerkiksi, jos apertuurin mitat ovat 0.3 mm x 0.3 mm ja stensiilin paksuus on 0.1 mm, tilavuus on 0.009 mm³.
2. Muunna tilavuus painoksi: Pelkkä tilavuus ei riitä, sillä tarvitsemme painon. Tähän tarvitaan juotospastan ominaispaino (tiheys). Ominaispaino taas riippuu pastan metalliseoksesta ja juoksutteen osuudesta. Nämä tiedot on selvitettävä erikseen jokaiselle eri juotospastatyypille.
3. Toista tämä jokaiselle stensiilin aukolle: Tämän jälkeen sama laskutoimitus pitäisi suorittaa stensiilin jokaiselle yksittäiselle aukolle ja laskea tulokset yhteen.

Kuulostaako työläältä? Sitä se on.

Lisäksi teoreettinen laskelma on nimensä mukaisesti vain teoriaa. Se ei ota huomioon todellisia prosessin vaihteluita. Esimerkiksi osa pastasta jää aina kiinni stensiiliin ja vetolastaan, ja painoprosessin toistettavuus ei ole koskaan sataprosenttista. Lopputulos on siis parhaimmillaankin vain arvio.

Käytännön menetelmä – yksinkertainen ja luotettava

Onneksi on olemassa huomattavasti helpompi ja tarkempi tapa selvittää todellinen juotospastan kulutus. Unohda monimutkaiset kaavat ja ota esiin vaaka.

Tämä menetelmä on niin yksinkertainen kuin miltä se kuulostaa:

1. Punnitse paljas piirilevy: Ota tuotantolinjalta piirilevy ennen kuin se menee pastanpainokoneeseen ja punnitse sen paino mahdollisimman tarkasti.
2. Paina juotospasta piirilevylle: Aja sama piirilevy normaalisti pastanpainoprosessin läpi.
3. Punnitse levy uudelleen: Punnitse levy uudestaan heti pastanpainatuksen jälkeen.
4. Laske erotus: Kahden punnitustuloksen välinen erotus on piirilevylle siirtyneen juotospastan todellinen paino.

Tämä menetelmä antaa sinulle lähes täydellisen tarkan kuvan siitä, kuinka paljon pastaa yksi levy todellisuudessa kuluttaa. Vaikka yksittäisen piirilevyn juotospastakustannus on usein pieni, keskimäärin vain 1–3 senttiä, kustannukset moninkertaistuvat nopeasti tuotantomäärien kasvaessa.

On kuitenkin tärkeää muistaa punnitusmenetelmän rajoitteet ja kokonaishävikki. Sen suurin haittapuoli on, että tarkka kulutus saadaan selville vasta, kun ensimmäiset piirilevyt ovat jo tuotannossa, mikä ei auta tarjouslaskennassa. Lisäksi punnitus mittaa vain levylle päätyvän pastan. Erityisesti pienissä tuotantosarjoissa prosessin muu hävikki, kuten stensiilin puhdistuksessa poistettava pasta, voi olla jopa suurempi kuin itse piirilevylle päätyvä määrä. Suuremmissa tuotantosarjoissa juotospastan säilyvyys stensiilillä lisää hävikkiä. Juotospastaa ei voi ikuisesti pyörittää stensiilillä vaan se täytyy vaihtaa tuoreeseen pastaan tietyin väliajoin.

Yhteenveto: Mittaa, älä arvaa

Kaikkein luotettavin tapa mitata yksittäiselle piirilevylle päätyvä juotospastan määrä on punnitus. Se on suoraviivainen ja tarkka menetelmä todellisen kulutuksen selvittämiseen tuotannon aikana.

Kun tiedät tarkan menekin, et yritä säästää väärässä paikassa laadun kustannuksella. Vaikka punnitus ei yksinään ratkaise tarjouslaskennan haasteita, se antaa elintärkeää dataa. Tämän datan ja muulle hävikille (kuten stensiilin puhdistus) arvioidun kiinteän kustannuksen avulla voidaan luoda entistä tarkempi pohja tulevaisuuden kustannusarvioille ja tarjouksille. Loppujen lopuksi tuotannon johtaminen faktojen, ei arvausten, perusteella on avain kannattavaan toimintaan.