回流焊接过程确认

富士达电子有限公司富士达电子有限公司 GS 700 回流焊过程确认 任务来源任务来源 PCBA 组装生产中所有工艺控制的目的都是为了获得良好的焊接质量 而回流焊接则是核心工艺 如果回流焊接过程控制不好会直接影响 PCBA 组装质量 其中焊点强度是回流焊焊点必须满足的要 求 但又属于破坏性检查 不能在每块 PCBA 上实施 也无法在每个批次中执行 因此 PCBA 回流 焊接过程属于特殊过程 需要进行过程确认 回流焊接过程描述及评价回流焊接过程描述及评价 PCBA 组装生产中所有工艺控制的目的都是为了获得良好的焊接质量 而回流焊接则是核心工 艺 合理划分回流焊接的加热区域和温度等相关参数 对获得优良的焊接质量极其重要 回流焊接工艺的表现形式主要为炉温曲线 炉温曲线是在板卡上通过热电偶实测得出的焊点 处的实际温度变化曲线 不同尺寸 层数 元件数量 元件密度的板卡可以通过不同的温区温度 链速设定来获得相同的炉温曲线 本过程确认所得炉温曲线适用于公司所有板卡 炉温曲线决定 焊接缺陷的重要因素 炉温曲线不适当而导致的主要缺陷有 部品爆裂 破裂 翘件 锡粒 桥接 虚焊以及冷焊 PCB 脱层起泡等 对炉温曲线的合理控制 在生产制程中有着举足轻重的作用 回流焊接的输出为良好的外观 机械性能 焊点强度 而焊点强度检查属于破坏性检查 不 能在每块 PCBA 上实施 也无法在每一批次中执行 因此 PCBA 回流焊接过程属于特殊过程 需要 对其进行过程确认 过程确认的目的 过程确认的目的 评价回流焊接过程的实施运行能力 确保回流焊接过程能满足生产的需求 过程确认小组成员 过程确认小组成员 姓名姓名 职位职位组长成员成员成员成员成员 回流焊接过程确认回流焊接过程确认 回流焊接过程确认分为三部分 第一部分是对回流焊接过程涉及的设备进行安装鉴定 主要是从设备的设计特 性 安全特性 维护保养制度等方面进行验证和确认 同时还包括仪器仪表的校准 第二部分是对回流焊接过程的操作程序进行操作鉴定 主要是从原材料控制 操 作程序的可行性 关键控制参数验证等方面进行测试和验证 第三部分是对整个过程的输出进行实效鉴定 包括对过程稳定性 过程能力进行 评估 确认该过程能保证长期的稳定的输出 1 安装安装签定签定 1 1 按照用户操作维护手册及相关作业指导书的要求对相关设备进行了安装 详 见下表 要求来源验证结果 电源及接地用户操作手册OK 安装场地温湿度用户操作手册OK 洁净排气用户操作手册OK 零部件用户操作手册OK 测温仪测温仪使用说明OK 维护及保养回流焊保养作业指导书OK 1 2试机 1 2 1回流焊按照 回流炉操作指导书 的要求操作 1 2 2测温仪按照 回流炉操作指导书 的要求操作 1 2 3推拉力计按照 推拉力计操作说明 的要求操作 1 3校准 1 3 1测温仪按照测温仪操作手册要求送计量单位校准合格 1 3 2推拉力计按照推拉力计操作手册要求送计量单位校准合格 1 4结论 设备安装符合要求 过程小组人员会签 2 操作签定操作签定 2 1 评价回流焊接好坏主要从以下 2 个方面进行评价 外观 不能有虚焊 冷焊 锡珠等不良现象 且外观熔锡良好 0805 电阻焊点强度 要大于 2 3KgF 2 2 外观可以通过外观检查及时检出 而焊点强度是通过做破坏实验检出 做破 坏实验会增加制造成本且不方便实际操作 因此做回流焊接过程确认主要确认 焊点强度是否能在控制范围内稳定输出 2 3 回流焊接影响因子很多 如 PCB 可焊性 元器件可焊性 锡膏特性 预热 斜率 保温时间 回流时间 温度峰值 冷却斜率等 而且这些因子之间还有 一定的交互作用 因此为了简化操作并让验证达到我们预期的效果 在原材料 质量得到保证又不影响焊接外观的条件下进行实验 通过分析寻找最佳炉温曲 线 上下限炉温曲线及推力上下限曲线 然后通过实验验证曲线从而验证过程 控制是符合要求的 2 4 仪器及原材料合格验证 回流焊接过程涉及的物料主要从供应商和来料检验两个方面来控制 物料进厂 后都有相关的检验标准执行 具体见下表 物料名称验证项目验证输出验证结果 外观OK PCB 可焊性 PCB 板检查标准 OK 外观OK SMD 元件 可焊性 电子元器件检查标准 OK 外观OK 锡膏 可焊性 锡膏物料承认书 OK 回流出来的产品只要通过两种手段进行评估 目测与推力 所使用的仪器见下 表 仪器名称编号验证输出验证结果 推拉力计EQ TLM 01仪器校准报告OK 2 5 初始炉温曲线设定 根据锡膏供应商提供的参数 初始炉温曲线设定为 见图 2 6 初始炉温曲线验证 在初始炉温曲线条件下 每隔 5 分钟投入 1PCS 实验用双层板 先目测回流 过后的 PCB 板上元件焊接情况 然后选取 R22 R39 R32 R16 R5 个位置 进行推力实验 一共投入 10PCS PCB 实验数据见表 编号 R5R16R22R32R39 平均值备注 12 252 202 242 282 25 2 24焊点脱 22 232 182 202 192 22 2 20焊点脱 32 202 242 182 222 21 2 21焊点脱 42 252 242 242 202 22 2 23 焊点脱 52 232 202 252 232 23 2 22 焊点脱 62 242 192 242 252 20 2 22 焊点脱 72 242 202 232 222 24 2 23 焊点脱 82 232 232 252 182 20 2 22 焊点脱 92 232 252 242 202 24 2 23 焊点脱 102 252 232 232 252 24 2 24 焊点脱 实验得出推力平均值在 2 20 2 24KgF 低于 2 3KGF 的规格参数 说明初始炉 温曲线在 2 20 2 24KgF 范围内 回流出的效果不合格 2 7 最佳温度曲线验证 最佳温度曲线下 每隔 5 分钟投入 1PCS 实验用板 先目测回流过后的 PCB 板上元件焊接情况 然后选取 R22 R39 R32 R16 R5 个位置进行推力实验 一共投入 10PCS PCB 实验数据见表 编号 R5R16R22R32R39 平均值备注 12 592 642 592 572 542 59 焊点未脱 2 2 622 632 602 592 572 60 焊点未脱 32 502 612 572 582 552 56 焊点未脱 4 2 662 562 592 622 612 61 焊点未脱 52 622 562 612 632 542 59 焊点未脱 6 2 592 562 612 602 622 59 焊点未脱 72 582 592 602 592 642 60 焊点未脱 8 2 622 622 562 602 622 60 焊点未脱 92 562 522 682 682 582 60 焊点未脱 10 2 592 612 562 632 552 59 焊点未脱 实验得出推力平均值在 2 56 2 61KgF 电阻焊接良好 焊点有光泽 说明最佳 炉温曲线就是 图二 所示曲线 2 8 炉温曲线上限验证 在炉温曲线上限条件下 每隔 5 分钟投入 1PCS 实验用双层板 先目测回流过后的 PCB 板上元件焊接情况 然后选取 R22 R39 R32 R16 R5 个位置进行推力实验 一共投入 10PCS PCB 实验数据见表 编号 R5R16R22R32R39 平均值备注 12 612 602 582 592 602 60 焊点未脱 22 602 592 622 622 562 60 焊点未脱 32 562 602 562 522 682 58 焊点未脱 42 682 682 592 612 562 62 焊点未脱 52 622 562 612 632 542 60 焊点未脱 62 592 562 612 602 622 59 焊点未脱 72 622 592 602 592 642 61 焊点未脱 82 642 602 562 602 622 60 焊点未脱 92 622 602 682 682 582 63 焊点未脱 102 582 602 562 632 552 58 焊点未脱 实验得出推力平均值在 2 58 2 63KgF 焊点良好 元件无破裂 说明在炉温曲线 在上限条件下焊点强度 推力 是符合要求的 2 9 炉温曲线下限验证 在炉温曲线上限条件下 每隔 5 分钟投入 1PCS 实验用双层板 先目测回流过后的 PCB 板上元件焊接情况 然后选取 R22 R39 R32 R16 R5 个位置进行推力实验 一共 投入 10PCS PCB 实验数据见表 编号 R5R16R22R32R39 平均值备注 12 622 652 582 622 582 61 焊点脱 22 582 552 602 592 542 57 焊点未脱 32 602 562 622 622 562 59 焊点未脱 42 552 582 552 572 642 58 焊点脱 52 512 552 632 592 592 57 焊点未脱 62 602 562 592 652 692 60 焊点未脱 72 552 572 562 612 602 58 焊点未脱 82 542 632 542 582 612 58 焊点未脱 92 472 582 682 592 622 59 焊点未脱 102 582 582 582 652 552 59 焊点未脱 实验得出推力平均值在 2 57 2 62KgF 焊点有轻微光泽 比较暗淡 熔锡良好 说明在炉温曲线在下限条件下焊点强度 推力 是符合要求的 2 10 结论 根据这些结论 在整个 OQ 期间 焊点平均推力控制在 2 56 2 63KgF 之间 在我们要求的控制范围大于 2 3 KgF 内 而且焊点熔锡良好 无元件破裂 最佳曲线是图二 OQ 验证合格 过程小组人员会签 3 性能签定 性能签定 3 1 焊点稳定性验证 在批量生产时 把炉温曲线设为最佳曲线 每隔 10 分钟投入 1PCS 实验用双层板 先目测回流过后的 PCB 板上元件焊接情况 然后选取 R22 R39 R32 R16 R5 位置进行推力实验一共投入 30PCSPCB 分析数据以验证焊点强度稳定性 实验数据统计表实验数据统计表 编号 R5R16R22R32R39 平均值备注 12 602 582 592 622 642 61 22 612 552 572 572 652 59 32 582 602 622 622 612 61 42 552 612 602 602 582 59 52 622 572 612 582 602 60 62 582 592 602 592 622 60 72 602 622 572 612 642 61 82 652 572 582 652 622 61 92 622 582 582 652 602 61 102 552 562 572 572 622 57 112 572 642 572 642 552 59 122 562 522 582 572 652 58 132 602 622 582 552 632 60 142 622 572 602 562 562 58 152 572 582 612 652 552 59 162 582 592 602 592 622 60 172 602 622 572 612 642 61 182 652 572 582 652 622 61 192 622 582 582 652 602 61 202 552 612 602 572 622 59 212 572 572 612 642 552 59 222 562 592 602 602 622 59 232 582 592 602 592 622 60 242 602 622 572 612 642 61 252 652 572 582 652 622 61 262 622 582 582 652 602 61 272 552 612 602 572 622 59 282 572 572 612 642 552 59 292 562 592 602 602 622 59 302 562 522 582 572 652 58 统计图表分析 通过对前面 PCB 板焊点推力的数据分析 可以看出 元件推力 2 57 2 61KgF 焊 点熔锡良好 有金属光泽 焊点推力稳定性 CPK 3 30 3 2 回流焊稳定性验证 选取最佳炉温曲线参数用来验证回流焊的稳定性 一共测试 30 次 每测 1 次把 回流焊冷却关机一次 然后再调出程式等所有参数稳定后再测试 根据温度曲线 图 检查其升温斜率以及温差时间是否温度 实验数据统计表 表三 预热斜率恒温斜率熔融斜率时间时间时间最高温度备注 次数 30 150 度155 190 度200 250 度30 130 度140 170 度高于 225 度 11 00 31 0956042252 21 00 41 0936040252 30 90 31 0926142252 41 00 41 0936040253 51 10 31 0905942252 61 10 31 1886040253 71 00 41 0966039255 81 10 31 0876040254 91 00 30 9935742252 101 00 31 0935745252 111 00 31 0906042253 121 10 31 1875745252 131 00 31 0966045252 141 10 31 0876045253 151 00 31 1906048253 160 90 31 0995148254 171 00 31 0966348252 180 80 31 1986045252 190 80 31 0905742251 201 00 41 0936040252 210 90 31 0926142252 221 00 41 0936040253 231 10 31 0905942252 241 10 31 1886040253 251 00 41 0966039255 261 10 31 0876040254 271 00 30 9935742252 281 10 31 0905942252 291 10 31 1886040252 301 00 31 1906048253 标准 1 0 0 30 3 0 21