波峰焊参数配置评估PPT课件

1 09年波峰焊工艺参数优化DOE From IEMay 30 09 2 Catalog Page3 Page6 Page7 Page10 Page11 Page14 Page15 Page30 Page31 Page32 3 无铅波峰焊接 是PCBA电子组装至关重要的环节 焊接工艺的优劣 直接影响着PCBA产品的品质和生产效率 波峰焊接的焊接工艺 集中体现于焊接设备 锡炉 的各种工艺参数的设定 为保证PCBA的品质和生产效率 我们必须对波峰焊接的工艺做全面的了解和研究 寻求最适合产品的生产工艺参数 并且对各参数制订要有详细的科学根据 对各个重要工艺参数要有容易且有效的管制方法 波峰焊接的重要性 D M A I C 4 装板 助焊剂喷涂 预热 冷却 M线后段 焊接 波峰焊原理简介 波峰焊工艺流程 D M A I C 5 流程定义 我们选定wavesoldering作为研究对象 下一步 我们将对wavesolderingprocess进行关键质量特性 CTQ 展开 波峰制程定义卡 copis D M A I C Dip方向 6 通过顾客需求分析及品质 生产效率要求 导出CTQ CTP 确定衡量指标 焊接不良降低 生产效率提升 M线后段 减少检验维修动作 提高生产效率 提高品质降低不良 直接客户 核心需求 核心要求事项 CriticaltoQuality Y CriticaltoProcess 最优的焊接品质 最优的工艺参数 稳定的生产设备 短路不良率 包焊不良率 未焊不良率 锡尖不良率 锡洞不良率 关键质量特性树 CTQTree 关键质量特性 D M A I C 7 主要原因 焊锡在毗邻的不同线路或元件间形成桥联 下板零件引脚被焊锡完全覆盖 目视无法看到零件引脚 元件或焊盘无焊锡润湿 铜箔裸露在外 焊点有拉尖焊锡或者毛刺 拉尖焊锡长度或毛刺违反最大组装要求或最小电气间隙 于焊点外表上产生肉眼清晰课件之贯穿孔洞 不良单位 不良定义 短路不良率 包焊不良率 未焊不良率 锡尖不良率 锡洞不良率 PPM PPM PPM PPM PPM 目标测量标准 D M A I C 8 测量内容 焊接不良识别 样本数量 每组35个 共计三组 测量者 IE工程师 波峰焊工程课 测量方法 组装后的PCB设计不同异常 工程师对35Pcs不良PCB进行检验 分别检验3次 以验证测量系统是否可以信赖 相关测量指标由专业人员进行目检 对检验人员做量测分析 对检验人做3次重复检验 每次样本35个 并记录相关结果 运用minitab进行量测分析 D M A I C 9 测量的属性一致性分析检验员自身评估一致性检验员检验数相符数百分比95 置信区间ljl353291 43 76 94 98 20 相符数 检验员在多个试验之间 自身标准一致 每个检验员与标准评估一致性检验员检验数相符数百分比95 置信区间ljl353291 43 76 94 98 20 相符数 检验员在多次试验中的评估与已知标准一致 D M A I C 10 D M A I C 对实验中使用到得测试仪器 DS 03 送交仪校部门进行校正 结果 仪器示值误差在1 0 内 具有很高的精准度 足以保证试验的可靠性 Minitab量测分析 锡炉设备 针对现用锡炉 其制程能力是否满足我们的生产要求 对其作CP CPK分析 我们连续对其取100组样本数据 数据记录及分析结果详见附件 锡炉CP CPK分析 各项指标CPK值最低均在1 1以上 设备稳定 完全满足制程要求及实验要求 Minitab量测分析 测试仪器分析 11 分析过程 对wavesolderingprocess进行全面展开 做流程图 下一步分析 喷雾 预热 热补偿 插件 波1 波2 制冷 产出 Wavesolderingprocess 详细流程分析请见附件 wavesolderingprocesschart D M A I C 12 助焊剂喷涂 Input Type Output defect 预热 输入 类型 输出 焊接 冷却 运输 D M A I C 13 分析过程 根据做出的processchart 对其做因果矩阵 找出前几大要因作为后续FMEA对象 因果矩阵分析请见附件 因果矩阵分析 对上述的因果矩阵 选出评分值最高的前7项目 做初步FMEA分析 要因FMEA分析请见附件 要因FMEA分析 D M A I C 14 分析过程 针对前面完成的要因FMEA分析 对每个失效模式做CorrectiveAction 并重新做RPN评估 结果如附件 针对那些RPN值居高不下 无法做有效改善的因子 评估对他们做DOE研究 期望通过DOE验证 得出相关显著影响因子 然后对显著因子进行深入研究 运用优化器对这些因子进行优化 RPN居高不下 怎么办 D M A I C 15 DOE试验设计 试验因子选定 通过FMEA分析 我们选定以下5因子作为试验因子 对于各因子水准确定 依此前HP客户建议 拉大因子水准 取各参数的最大值和最小值 本实验目的是找出显著因子 做深入分析 D M A I C 16 DOE试验设计 试验设计 运用minitab软件 对本实验进行5因子2水准的部分因子试验运行 运行结果入下及实验结果记录如下 D M A I C 17 试验分析 显著因子 D M A I C 此次的DOE实验中 预热温度 助焊剂流量及其两者的交互作用为显著因子 18 试验分析 D M A I C 19 试验分析 D M A I C 20 试验分析 D M A I C 21 试验分析 D M A I C 22 试验分析 D M A I C 23 D M A I C 试验分析 24 试验分析 经过前面的DOE实验 我们可以得到如下结论 助焊剂流量 预热温度为显著因子 除此之外的其它因子对焊接效果的影响并不显著 因此 应对第一次DOE实验筛选出的显著因子进行再次的优化实验 对非显著因子 焊接温度和焊接时间与焊点合金层的形成密切相关 直接影响到焊点的质量和产品寿命 因此 针对该参数的设置 采用业界及厂内现用标准进行设定 即锡温257度 焊接时间波峰一0 8S 1 4S 波峰二2 7S 3 3S 轨道仰角望小特性 即 降低轨道角度 有助于焊接品质提升 因此将轨道仰角设置为4度 D M A I C 对实验得出的显著因子 预热温度显著主要是由于此次实验的水准过大所出现的 助焊剂厂家推荐的预热温度为90 130度 低于推荐温度 助焊剂活性未达到最佳 高于推荐温度峰值 助焊剂活性降低 因此 在优化实验中针对预热温度水准的选择控制在90 130度 但是需增加水准数量 助焊剂流量对焊接效果的影响显著 但是同时应当注意到 助焊剂残留对电气的影响 优化实验中暂时将助焊剂流量设定为15ml min 45ml min 后续应将重点转移到尽可能增加PCB上助焊剂的附着量的研究 25 DOE试验设计 试验因子选定 通过第一次DOE实验 我们对实验结论中的显著因子进行再次的优化实验 D M A I C 2因子3水准试验设计 控制因子 锡温257 预热125 吃锡时间3 5S 26 试验分析 根据前面试验结果 进行方差分析 得到焊接不良率与仰角和助焊剂流量的单值图如下 D M A I C 27 试验分析 根据试验结果 主效应图分析结果如下 D M A I C 从主效应图中可以看出 在助焊剂厂家推荐的活性温度规格内 助焊剂对焊接效果的影响不显著 这表面在90 130度范围内 助焊剂可以起到非常好的辅助焊接的功效 通过增大助焊剂流量 从而达到增加PCB上的助焊剂附着量 从而达到影响焊接效果之功效 因此 后续应对如何增加PCB上助焊剂附着量进行再次的优化 28 试验分析 D M A I C 29 试验分析 综合整个系列的实验及分析结果 我们得到如下结论 锡温 257 吃锡时间 3 5s预热 110 仰角 4 针对助焊剂流量 主要是保证PCB上黏附有足够的助焊剂量 结合助焊剂均用度要求 我们进行如下DOE优化 进行助焊剂用量标准化之实验 D M A I C 30 管控 根据实验