提高印制电路板波峰焊焊接质量-瑞兴科技

2023/1/311提高印制电路板波峰焊焊接质量黑龙江瑞兴科技股份有限公司电装车间质量攻关QC小组二零一四年十二月2023/1/312前言

我公司是哈尔滨高新技术企业,主要从事铁路信号产品的研发生产和销售,电子产品是我公司产品的主流，回流焊接和波峰焊接是实现自动焊接的主要技术，波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫"波峰焊"，其主要材料是焊锡条。2023/1/313波峰焊接的基本工艺过程如下：

我公司产品以电子产品为主，波峰焊接是电装车间工作的主打工作之一,并且是特殊工序,所以在波峰焊接工作过程中,应尽最大可能减少虚焊、假焊、漏焊、桥接、拉尖等情况，保证产品的加工质量。2023/1/314一、小组概况

公司于2014年6月成立了电装车间质量攻关QC小组。QC小组以“科技为本、积极进取、安全生产、团结协作”为工作精神，以“质量是安全基础，安全为生产前提”为生产目标。小组概况见下表：小组名称电装车间质量攻关小组

课题类型

攻关型注册时间2014年6月注册号Hrx2014-02

组长

刘金环出勤率

100%

课题指导

王晓红活动课题提高印制电路板波峰焊焊接质量

序号

姓名性别文化程度

职务年龄组内分工1

刘金环女本科车间主任41

组长，负责方案评估2

王微微女本科工艺40副组长，负责方案评估3

赵娣女本科SMT组长30活动小组成员4

于洪洋男中专SMT组员30活动小组成员5

吴文龙男大专SMT组员32活动小组成员2023/1/315二、QC活动计划表

QC小组活动分为四各阶段，即策划、实施、检查和总结，具体安排见下表：阶段步骤负责人6月7月8月9月10月11月12月P选题刘金环现状调查赵娣设定目标王微微原因分析吴文龙要因确认吴文龙制定对策王微微D实施对策于洪洋C效果检查刘金环A巩固措施王微微总结王微微注：代表计划进度；代表实际进度2023/1/316三、选题理由

我公司以生产电子产品为主，波峰焊接是电装车间的关键工序和特殊工序，在焊接时需要严格控制和把关。由于需要进行波峰焊接印制电路板的规格各异，在进行焊接过程中，经常出现漏焊、虚焊、连点等不合格现象。为了解决这一问题，电装车间成立了QC攻关小组，课题为：提高印制电路板波峰焊焊接质量。2023/1/317四、现状调查

首先，我们对6～8月份波峰焊接生产的产品不良率进行了统计，列出了统计表：（我们把电子盒、板卡等需要装治具的印制电路板统称为标准PCB，印制电路板长度在800mm以上的机柜大板统称为背板）2023/1/318标准PCB不合格统计时间生产数量不合格现象虚焊拉尖桥接漏焊不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%6月份201620.09960.298221.091311.5387月份432010.023110.255370.856781.8068月份45960090.196370.805691.501累计1093230.027260.238960.8781781.628总计不合格数303不合格率%2.7722023/1/319柱状图分析2023/1/3110

为了更加方便的进行分析,我们把标准PCB每种不合格所占不合格总频率的比例通过饼状图进行分析。2023/1/3111背板不合格率统计时间生产数量不合格现象虚焊拉尖桥接漏焊不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%6月份1580010.633001912.0257月份2100000002813.3338月份2850000003211.228累计6530010.153007912.098总计不合格数80不合格率%12.2512023/1/3112柱状图分析2023/1/3113

把背板PCB每种不合格所占不合格总频率的比例通过饼状图进行分析。通过对柱状图和饼状图分析可以看出，桥接和漏焊是造成波峰焊接不合格的主要因素。2023/1/3114五、设定目标

（1）本次QC小组的主要目标：有效地控制漏焊和桥接缺陷，波峰焊接不合格率≤1%;（2）减少返工，提高工作效率。2023/1/3115六、原因分析原因分析鱼骨图：小组通过头脑风暴法提出产生漏焊、桥接的17条原因,从人、机、料、法、环5个方面绘制鱼骨图，细化分析出产生漏焊、桥接的各项因素。2023/1/3116七、要因确认

通过鱼骨图原因分析，小组成员对末端因素进行调查、分析、验证和反复讨论，制定了要因确认表。2023/1/3117序号原因分析分属类别分析细化分析结论1经验不足人非要因2培训不到位人非要因3链条倾角不合理机非要因4波峰不平机要因5波面无法确定机要因6锡面杂质多机清掏不彻底要因7助焊剂未浸润机喷嘴故障非要因8基板翘曲料非要因9焊料不合格料非要因10元件可焊性料焊盘焊脚氧化非要因11助焊剂不合格料助焊剂过期非要因12焊接曲线不合格法非要因13进板方向错法非要因14阻焊胶布黏贴不正确法非要因15通风是否良好环非要因16室温是否低环非要因17是否有烟尘环颗粒悬浮物非要因2023/1/3118

小组通过逐一排查，最终确定以下几个方面是导致漏焊和桥接的主要因素：波峰高度无法确定（每次清炉后波峰高度都会发生改变），波峰不平，锡面杂质多。2023/1/3119八、制定对策

1、通过增加治具把波峰高度固定下来，即要保证任何时候焊接时波峰高度都是一致的。2、通过增加治具确定锡炉内液面的高度始终保证在不低于炉面10mm的距离。3、改变清炉和加锡方法。2023/1/3120九、实施对策

1、首先设计了一种治具如图所示。锡炉每次调整后都回到此位置，治具标尺长度为12cm，这样就为保证锡炉高度一致做出了第一步。2023/1/31212、为了保证锡炉液面的高度制作了另外一个治具，把它固定在如图所示位置。这样做的目的是为了保证每次清炉后波峰高度一致。治具尺寸设定为11.5cm。保证工作过程中治具必须接触到锡面。如图示。2023/1/31223、锡面出现毛状锡渣的原因是由于含铜量偏高，锡炉温度不够，铜的结晶出来，浮在锡面而表现出来的一种现象。在以前的生产过程中，锡面的残渣只是在正面用长柄铁勺刮掉锡炉表面的氧化物，存在清锡不彻底，氧化物和铜结晶长期积压，造成波峰不平。现在是要把它彻底清理干净，再根据实际情况调整温度曲线就可以解决桥接、印制板上的粒状物及残渣。为了彻底改善这种现象，QC小组经过反复的摸索、实践，确定了清炉的具体操作方法。总结下来就是分两种方法进行清炉：一种是每天工作完成后把锡炉从背面滑出来，用漏勺捞锡渣，并用勺子在锡渣上面进行挤压，这样液体锡就漏到锡炉里，锡渣清出来，此时锡渣仅剩下氧化成泡沫的灰，通过这样的操作既能保证锡炉干净，又可以节约锡料。另外一种方法是半年彻底清一次炉，即把波峰焊锡炉里的锡在液态的情况下装在其他容器内，把锡炉内的加热管全部拆下来，此时锡渣含有沉淀下来的铜等重金属，长时间不清理影响焊锡的比例，达不到理想的焊接效果。锡炉死角的锡渣全部清出后，刮洗干净锡炉内的每个部件，再逐一装上，重新加入锡料。2023/1/3123十、效果检查经过QC小组对机器参数反复地进行实验及研究，工作方法的总结，使小组活动取得了可喜的成果。对下半年产品的合格率进行了统计，大大地提高了焊接质量，提高了工作效率，节约了工作时间，降低了成本。2023/1/3124

质量方面：以9月至11月焊接任务为例进行了不合格数和不合格率的统计，具体见下表：时间生产数量不合格现象虚焊拉尖桥接漏焊不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%9月份34240020.0580070.20410月份5022000020.04040.08011月份47620030.06310.02130.063累计132080050.03830.023140.106总计不合格数22不合格率%0.1672023/1/31252023/1/3126背板PCB不合格统计时间生产数量不合格现象虚焊拉尖桥接漏焊不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%不合格数量不合格率%9月份22000000031.36410月份32310.310000020.61911月份39500000020.506累计93810.107000070.746总计不合格数8不合格率%0.8532023/1/3127通过柱状图分析可以看出，不合格频数与频率大大降低，已经完成了本期指定的目标。2023/1/3128

在本期QC小组活动中，不但提高了