回流焊接過程確認(rèn)

1、富士達(dá)電子有限公司GS-700回流焊過程確認(rèn)任務(wù)來源：PCBA組裝生產(chǎn)中所有工藝控制的目的都是為了獲得良好的焊接質(zhì)量，而回流焊接則是核心工藝，如果回流焊接過程控制不好會(huì)直接影響PCBA組裝質(zhì)量。其中焊點(diǎn)強(qiáng)度是回流焊焊點(diǎn)必須滿足的要求，但又屬于破壞性檢查，不能在每塊PCBA上實(shí)施，也無法在每個(gè)批次中執(zhí)行，因此PCBA回流焊接過程屬于特殊過程，需要進(jìn)行過程確認(rèn)。回流焊接過程描述及評(píng)價(jià)：PCBA組裝生產(chǎn)中所有工藝控制的目的都是為了獲得良好的焊接質(zhì)量，而回流焊接則是核心工藝，合理劃分回流焊接的加熱區(qū)域和溫度等相關(guān)參數(shù)，對(duì)獲得優(yōu)良的焊接質(zhì)量極其重要?；亓骱附庸に嚨谋憩F(xiàn)形式主要為爐溫曲線，爐溫曲線是在板卡

2、上通過熱電偶實(shí)測得出的焊點(diǎn)處的實(shí)際溫度變化曲線，不同尺寸、層數(shù)、元件數(shù)量、元件密度的板卡可以通過不同的溫區(qū)溫度、鏈速設(shè)定來獲得相同的爐溫曲線，本過程確認(rèn)所得爐溫曲線適用于公司所有板卡。爐溫曲線決定焊接缺陷的重要因素，爐溫曲線不適當(dāng)而導(dǎo)致的主要缺陷有：部品爆裂/破裂、翹件、錫粒、橋接、虛焊以及冷焊、PCB脫層起泡等。對(duì)爐溫曲線的合理控制，在生產(chǎn)制程中有著舉足輕重的作用?；亓骱附拥妮敵鰹榱己玫耐庥^、機(jī)械性能（焊點(diǎn)強(qiáng)度），而焊點(diǎn)強(qiáng)度檢查屬于破壞性檢查，不能在每塊PCBA上實(shí)施，也無法在每一批次中執(zhí)行，因此PCBA回流焊接過程屬于特殊過程，需要對(duì)其進(jìn)行過程確認(rèn)。過程確認(rèn)的目的：評(píng)價(jià)回流焊接過程的實(shí)施運(yùn)

3、行能力，確?；亓骱附舆^程能滿足生產(chǎn)的需求。過程確認(rèn)小組成員：姓名職位組長成員成員成員成員成員回流焊接過程確認(rèn)回流焊接過程確認(rèn)分為三部分：第一部分是對(duì)回流焊接過程涉及的設(shè)備進(jìn)行安裝鑒定，主要是從設(shè)備的設(shè)計(jì)特性、安全特性、維護(hù)保養(yǎng)制度等方面進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)，同時(shí)還包括儀器儀表的校準(zhǔn)。第二部分是對(duì)回流焊接過程的操作程序進(jìn)行操作鑒定，主要是從原材料控制、操作程序的可行性、關(guān)鍵控制參數(shù)驗(yàn)證等方面進(jìn)行測試和驗(yàn)證。第三部分是對(duì)整個(gè)過程的輸出進(jìn)行實(shí)效鑒定，包括對(duì)過程穩(wěn)定性、過程能力進(jìn)行評(píng)估，確認(rèn)該過程能保證長期的穩(wěn)定的輸出。1.安裝簽定1.1 按照用戶操作維護(hù)手冊(cè)及相關(guān)作業(yè)指導(dǎo)書的要求對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了安裝，詳見

4、下表：要求來源驗(yàn)證結(jié)果電源及接地用戶操作手冊(cè)O(shè)K安裝場地溫濕度用戶操作手冊(cè)O(shè)K潔凈排氣用戶操作手冊(cè)O(shè)K零部件用戶操作手冊(cè)O(shè)K測溫儀測溫儀使用說明OK維護(hù)及保養(yǎng)回流焊保養(yǎng)作業(yè)指導(dǎo)書OK1.2試機(jī)1.2.1回流焊按照回流爐操作指導(dǎo)書的要求操作。1.2.2測溫儀按照回流爐操作指導(dǎo)書的要求操作。1.2.3推拉力計(jì)按照推拉力計(jì)操作說明的要求操作。1.3校準(zhǔn)1.3.1測溫儀按照測溫儀操作手冊(cè)要求送計(jì)量單位校準(zhǔn)合格1.3.2推拉力計(jì)按照推拉力計(jì)操作手冊(cè)要求送計(jì)量單位校準(zhǔn)合格1.4結(jié)論設(shè)備安裝符合要求。過程小組人員會(huì)簽：2.操作簽定2.1.評(píng)價(jià)回流焊接好壞主要從以下2個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：外觀不能有虛焊、冷焊、錫珠

5、等不良現(xiàn)象，且外觀熔錫良好。0805電阻焊點(diǎn)強(qiáng)度要大于2.3KgF。2.2外觀可以通過外觀檢查及時(shí)檢出，而焊點(diǎn)強(qiáng)度是通過做破壞實(shí)驗(yàn)檢出。做破壞實(shí)驗(yàn)會(huì)增加制造成本且不方便實(shí)際操作。因此做回流焊接過程確認(rèn)主要確認(rèn)焊點(diǎn)強(qiáng)度是否能在控制范圍內(nèi)穩(wěn)定輸出。2.3回流焊接影響因子很多，如：PCB可焊性、元器件可焊性、錫膏特性、預(yù)熱斜率、保溫時(shí)間、回流時(shí)間、溫度峰值、冷卻斜率等，而且這些因子之間還有一定的交互作用。因此為了簡化操作并讓驗(yàn)證達(dá)到我們預(yù)期的效果，在原材料質(zhì)量得到保證又不影響焊接外觀的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過分析尋找最佳爐溫曲線、上下限爐溫曲線及推力上下限曲線，然后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證曲線從而驗(yàn)證過程控制是符合

6、要求的。2.4儀器及原材料合格驗(yàn)證回流焊接過程涉及的物料主要從供應(yīng)商和來料檢驗(yàn)兩個(gè)方面來控制，物料進(jìn)廠后都有相關(guān)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，具體見下表：物料名稱驗(yàn)證項(xiàng)目驗(yàn)證輸出驗(yàn)證結(jié)果PCB外觀PCB板檢查標(biāo)準(zhǔn)OK可焊性O(shè)KSMD元件外觀電子元器件檢查標(biāo)準(zhǔn)OK可焊性O(shè)K錫膏外觀錫膏物料承認(rèn)書OK可焊性O(shè)K 回流出來的產(chǎn)品只要通過兩種手段進(jìn)行評(píng)估，目測與推力，所使用的儀器見下表儀器名稱編號(hào)驗(yàn)證輸出驗(yàn)證結(jié)果推拉力計(jì)EQ-TLM-01儀器校準(zhǔn)報(bào)告OK2.5初始爐溫曲線設(shè)定根據(jù)錫膏供應(yīng)商提供的參數(shù)，初始爐溫曲線設(shè)定為（見圖）：2.6初始爐溫曲線驗(yàn)證在初始爐溫曲線條件下，每隔5分鐘投入1PCS實(shí)驗(yàn)用雙層板，先目測回

7、流過后的PCB板上元件焊接情況。然后選取R22 R39 R32 R16 R5個(gè)位置進(jìn)行推力實(shí)驗(yàn)，一共投入10PCS PCB，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表編號(hào)R5R16R22R32R39平均值備注12.252.202.242.282.252.24焊點(diǎn)脫22.232.182.202.192.222.20焊點(diǎn)脫32.202.242.182.222.212.21焊點(diǎn)脫42.252.242.242.202.222.23焊點(diǎn)脫52.232.202.252.232.232.22焊點(diǎn)脫62.242.192.242.252.202.22焊點(diǎn)脫72.242.202.232.222.242.23焊點(diǎn)脫82.232.232.252.

8、182.202.22焊點(diǎn)脫92.232.252.242.202.242.23焊點(diǎn)脫102.252.232.232.252.242.24焊點(diǎn)脫 實(shí)驗(yàn)得出推力平均值在2.202.24KgF，低于2.3KGF的規(guī)格參數(shù)，說明初始爐溫曲線在2.202.24KgF范圍內(nèi)，回流出的效果不合格2.7最佳溫度曲線驗(yàn)證最佳溫度曲線下，每隔5分鐘投入1PCS實(shí)驗(yàn)用板，先目測回流過后的PCB板上元件焊接情況。然后選取R22 R39 R32 R16 R5個(gè)位置進(jìn)行推力實(shí)驗(yàn)，一共投入10PCS PCB，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表編號(hào)R5R16R22R32R39平均值備注12.592.642.592.572.542.59焊點(diǎn)未脫22.

9、622.632.602.592.572.60焊點(diǎn)未脫32.502.612.572.582.552.56焊點(diǎn)未脫42.662.562.592.622.612.61焊點(diǎn)未脫52.622.562.612.632.542.59焊點(diǎn)未脫62.592.562.612.602.622.59焊點(diǎn)未脫72.582.592.602.592.642.60焊點(diǎn)未脫82.622.622.562.602.622.60焊點(diǎn)未脫92.562.522.682.682.582.60焊點(diǎn)未脫102.592.612.562.632.552.59焊點(diǎn)未脫實(shí)驗(yàn)得出推力平均值在2.562.61KgF，電阻焊接良好，焊點(diǎn)有光澤，說明最佳爐溫

10、曲線就是（圖二）所示曲線。 2.8爐溫曲線上限驗(yàn)證在爐溫曲線上限條件下，每隔5分鐘投入1PCS實(shí)驗(yàn)用雙層板，先目測回流過后的PCB板上元件焊接情況。然后選取R22 R39 R32 R16 R5個(gè)位置進(jìn)行推力實(shí)驗(yàn)，一共投入10PCS PCB，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 編號(hào)R5R16R22R32R39平均值備注12.612.602.582.592.602.60焊點(diǎn)未脫22.602.592.622.622.562.60焊點(diǎn)未脫32.562.602.562.522.682.58焊點(diǎn)未脫42.682.682.592.612.562.62焊點(diǎn)未脫52.622.562.612.632.542.60焊點(diǎn)未脫62.592.

11、562.612.602.622.59焊點(diǎn)未脫72.622.592.602.592.642.61焊點(diǎn)未脫82.642.602.562.602.622.60焊點(diǎn)未脫92.622.602.682.682.582.63焊點(diǎn)未脫102.582.602.562.632.552.58焊點(diǎn)未脫實(shí)驗(yàn)得出推力平均值在2.582.63KgF，焊點(diǎn)良好，元件無破裂，說明在爐溫曲線在上限條件下焊點(diǎn)強(qiáng)度（推力）是符合要求的。2.9爐溫曲線下限驗(yàn)證在爐溫曲線上限條件下，每隔5分鐘投入1PCS實(shí)驗(yàn)用雙層板，先目測回流過后的PCB板上元件焊接情況。然后選取R22 R39 R32 R16 R5個(gè)位置進(jìn)行推力實(shí)驗(yàn)，一共投入10PC

12、S PCB，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 編號(hào)R5R16R22R32R39平均值備注12.622.652.582.622.582.61焊點(diǎn)脫22.582.552.602.592.542.57焊點(diǎn)未脫32.602.562.622.622.562.59焊點(diǎn)未脫42.552.582.552.572.642.58焊點(diǎn)脫52.512.552.632.592.592.57焊點(diǎn)未脫62.602.562.592.652.692.60焊點(diǎn)未脫72.552.572.562.612.602.58焊點(diǎn)未脫82.542.632.542.582.612.58焊點(diǎn)未脫92.472.582.682.592.622.59焊點(diǎn)未脫102.582

13、.582.582.652.552.59焊點(diǎn)未脫實(shí)驗(yàn)得出推力平均值在2.572.62KgF，焊點(diǎn)有輕微光澤，比較暗淡，熔錫良好，說明在爐溫曲線在下限條件下焊點(diǎn)強(qiáng)度（推力）是符合要求的。2.10結(jié)論根據(jù)這些結(jié)論，在整個(gè)OQ期間，焊點(diǎn)平均推力控制在2.562.63KgF之間，在我們要求的控制范圍大于2.3 KgF內(nèi)。而且焊點(diǎn)熔錫良好，無元件破裂，最佳曲線是圖二。OQ驗(yàn)證合格。過程小組人員會(huì)簽：3.性能簽定：3.1焊點(diǎn)穩(wěn)定性驗(yàn)證在批量生產(chǎn)時(shí)，把爐溫曲線設(shè)為最佳曲線，每隔10分鐘投入1PCS實(shí)驗(yàn)用雙層板，先目測回流過后的PCB板上元件焊接情況。然后選取R22 R39 R32 R16 R5位置進(jìn)行推力實(shí)驗(yàn)

14、一共投入30PCSPCB，分析數(shù)據(jù)以驗(yàn)證焊點(diǎn)強(qiáng)度穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表編號(hào)R5R16R22R32R39平均值備注12.602.582.592.622.642.6122.612.552.572.572.652.5932.582.602.622.622.612.6142.552.612.602.602.582.5952.622.572.612.582.602.6062.582.592.602.592.622.6072.602.622.572.612.642.6182.652.572.582.652.622.6192.622.582.582.652.602.61102.552.562.572.572

15、.622.57112.572.642.572.642.552.59122.562.522.582.572.652.58132.602.622.582.552.632.60142.622.572.602.562.562.58152.572.582.612.652.552.59162.582.592.602.592.622.60172.602.622.572.612.642.61182.652.572.582.652.622.61192.622.582.582.652.602.61202.552.612.602.572.622.59212.572.572.612.642.552.59222.562

16、.592.602.602.622.59232.582.592.602.592.622.60242.602.622.572.612.642.61252.652.572.582.652.622.61262.622.582.582.652.602.61272.552.612.602.572.622.59282.572.572.612.642.552.59292.562.592.602.602.622.59302.562.522.582.572.652.58統(tǒng)計(jì)圖表分析通過對(duì)前面PCB板焊點(diǎn)推力的數(shù)據(jù)分析，可以看出，元件推力2.57-2.61KgF,焊點(diǎn)熔錫良好，有金屬光澤。焊點(diǎn)推力穩(wěn)定性CPK=3.

17、303.2回流焊穩(wěn)定性驗(yàn)證選取最佳爐溫曲線參數(shù)用來驗(yàn)證回流焊的穩(wěn)定性，一共測試30次，每測1次把回流焊冷卻關(guān)機(jī)一次，然后再調(diào)出程式等所有參數(shù)穩(wěn)定后再測試。根據(jù)溫度曲線圖，檢查其升溫斜率以及溫差時(shí)間是否溫度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表（表三）次數(shù)預(yù)熱斜率恒溫斜率熔融斜率時(shí)間時(shí)間時(shí)間最高溫度備注30-150度155-190度200-250度30-130度140-170度高于225度11.00.31.095604225221.00.41.093604025230.90.31.092614225241.00.41.093604025351.10.31.090594225261.10.31.188604025371

18、.00.41.096603925581.10.31.087604025491.00.30.9935742252101.00.31.0935745252111.00.31.0906042253121.10.31.1875745252131.00.31.0966045252141.10.31.0876045253151.00.31.1906048253160.90.31.0995148254171.00.31.0966348252180.80.31.1986045252190.80.31.0905742251201.00.41.0936040252210.90.31.0926142252221.00.41.0936040253231.10.31.0905942252241.10.31.1886040253251.00.41.0966039255261.10.31.0876040254271.00.30.9935742252281.10.31.0905942252291.10.31.1886040252301.00.31.1906048253標(biāo)準(zhǔn)1.0±0.30.3±