回流焊接过程确认

1、富士达电子有限公司GS-700回流焊过程确认任务来源：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：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

2、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：评价回流焊接过程的实

3、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：姓名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

4、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OK1.2 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

5、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

6、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PCB外观PCB 板检查标准OK可焊性OKSMD 元件外观电子元器件检查标准OK可焊性OK外观锡膏物料承认书OK锡膏OK可焊性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OK2.5 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

7、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 R39R32R16 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12.252.202.242.282.252.24焊点脱22.232.182.202.192.222.20焊点脱32.202.242.182.222.212.21焊点脱42.252.242.242.202.222.23焊点脱52.232.202.252.232.232.22焊点脱62.242.192.242.252.202.22焊点脱72.242.202.

8、232.222.242.23焊点脱82.232.232.252.182.202.22焊点脱92.232.252.242.202.242.23焊点脱102.252.232.232.252.242.24焊点脱实验得出推力平均值在2.202.24KgF ，低于 2.3KGF 的规格参数，说明初始炉温曲线在 2.202.24KgF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R5R16

9、R22R32R39平均值备注12.592.642.5922.622.632.6032.502.612.5742.662.562.5952.622.562.6162.592.562.6172.582.592.602.572.542.592.592.572.602.582.552.562.622.612.612.632.542.592.602.622.592.592.642.60焊点未脱焊点未脱焊点未脱焊点未脱焊点未脱焊点未脱焊点未脱82.622.622.562.602.622.6092.562.522.682.682.582.60焊点未脱焊点未脱102.592.612.562.632.552.5

10、9焊点未脱实验得出推力平均值在 2.562.61KgF ，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 R22R39 R32R16R5 个位置进行推力实验， 一共投入 10PCSPCB，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42.682.682.59

11、2.612.562.62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 2.582.63KgF ，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

12、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82.5

13、42.632.542.582.612.58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 2.572.62KgF，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 2.562.63KgF 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：3.1 焊点稳定性验证在批量生产时，把炉温曲线设为最佳

14、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 R39R32 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。实验数据统计表编号R5R16R22R32R39平均值备注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

15、.642.6182.652.572.582.652.622.6192.622.582.582.652.602.61102.552.562.572.572.622.57112.572.642.572.642.552.59122.562.522.582.572.652.58132.602.622.582.552.632.60142.622.572.602.562.562.58152.572.582.612.652.552.59162.582.592.602.592.622.60172.602.622.572.612.642.61182.652.572.582.652.622.61192.622.5

16、82.582.652.602.61202.552.612.602.572.622.59212.572.572.612.642.552.59222.562.592.602.602.622.59232.582.592.602.592.622.60242.602.622.572.612.642.61252.652.572.582.652.622.61262.622.582.582.652.602.61272.552.612.602.572.622.59282.572.572.612.642.552.59292.562.592.602.602.622.59302.562.522.582.572.652

17、.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=3.303.2 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11.00.31.095604225221.

18、00.41.093604025230.90.31.092614225241.00.41.093604025351.10.31.090594225261.10.31.188604025371.00.41.096603925581.10.31.087604025491.00.30.9935742252101.00.31.0935745252111.00.31.0906042253121.10.31.1875745252131.00.31.0966045252141.10.31.0876045253151.00.31.1906048253160.90.31.0995148254171.00.31.0

19、966348252180.80.31.1986045252190.80.31.0905742251201.00.41.0936040252210.90.31.0926142252221.00.41.0936040253231.10.31.0905942252241.10.31.1886040253251.00.41.0966039255261.10.31.0876040254271.00.30.9935742252281.10.31.0905942252291.10.31.1886040252301.00.31.1906048253标准1.0 ±0.30.3 ± 0.21.0 ±0.360-12045-9030-6025