回流焊接过程确认之欧阳地创编

1、富士达电子有限公司时间：2021.03. 04创作：欧阳地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

2、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

3、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

4、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 试机回流焊按照回流炉操作指导书的要求操作。测温仪按照回流炉操作指导书的要求操 作。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

5、.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. 3KgFo2.2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

6、 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锡膏外观锡膏物料承认书OK可焊性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

7、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12.252.202.242.282.252.24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

8、.202.22焊点脱72.242.202.232.222.242.23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

9、,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22.622.632.602.592.572.60焊点未脱32.502.612.572.582.552.56焊点未脱42.662.562.592.622.612.61焊点未脱52.622.562.612.632.542.59焊点未脱62.592.562.612.602.622.59焊点未脱72.582.592.602.592.642.60焊点未脱82.622.622.562.602.622.60焊点未脱92.562.522.682.682.582.60焊点未脱102.592.612

10、.562.632.552.59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42.6

11、82.682.592.612.562.62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2582.63KgF,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

12、，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焊点脫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焊点脫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82.54

13、2.632.542.582.612.58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0Q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. 3KgF内。而且焊点熔锡良好，无元件破 裂，最佳曲线是图二。0Q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曲线，每隔10

14、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R22R39R32R16R5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12.602.582.592.622.642.6122.612.552.572.572.652.5932.582.602.622.622.612.6142.552.612.602.602.582.5952.622.572.612.582.602.6062.582.592.602.592.622.6072.602.622.572.612.642.6182.652.

15、572.582.652.622.6192.622.582.582.652.602.61102.552.562.572.572.622.57112.572.642.572.642.552.59122.562.522.582.572.652.58132.602.622.582.552.632.60142.622.572.602.562.562.58152.572.582.612.652.552.59162.582.592.602.592.622.60172.602.622.572.612.642.61182.652.572.582.652.622.61192.622.582.582.652.602

16、.61202.552.612.602.572.622.59212.572.572.612.642.552.59222.562.592.602.602.622.59232.582.592.602.592.622.60121.10.31.1875745252131.00.31.0966045252141.10.31.0876045253151.00.31.1906048253160.90.31.0995148254171.00.31.0966348252180.80.31.1986045252190.80.31.0905742251201.00.41.0936040252210.90.31.092

17、6142252221.00.41.0936040253231.10.31.0905942252241.10.31.1886040253251.00.41.0966039255261.10.31.0876040254271.00.30.9935742252281.10.31.0905942252291.10.31.1886040252301.00.31.1906048253标准1.00.30.3 0.21.00.360-12045-9030-60250 10数据统计图表通过数据分析可以看出，整个过程的验证结果：预热斜率CPK是1.68,保温时间CPK是1.67,温度峰值CPK 是 1.62o3. 3结论在最佳曲线条件下同一批次的平均焊点强度（推力）为2. 60KgF,超过目标大于2.3KgF, Cpk为3. 30,说明同一批次之间的生产是稳定的。回流焊接的关键参数：预热斜率CPK是1. 14,恒温区斜率CPK是1.47,熔融区斜率的CPK是1.78,预热时间的CPK是2. 75,保温时间CPK是3.51,焊接时间的CPK是1.46,温度峰值CPK是,2.55,说明回流焊是稳定的，即不同批次 之间的生产是稳定的。总上所述，整个回流焊接过程是稳定而且有能 力的。过程小组人员会签：4. 回流焊过程