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1、波峰焊参数配置评估无铅波峰焊接，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。波峰焊接的重要性波峰焊接的重要性DMAIC2 2装板装板助焊剂喷涂助焊剂喷涂预热预热冷却冷却M线后段线后段焊接焊接波峰焊原理简介波峰焊原理简介波峰焊工艺流程波峰焊工艺流程：DMAIC3 3流程定义流程定义我们选定我们选定wa
2、ve soldering作为研究对象，下一步，我们将对作为研究对象，下一步，我们将对wave soldering process进行关键质量特性（进行关键质量特性（CTQ）展开。）展开。波峰制程定义卡波峰制程定义卡-copisDMAICDip方向方向流程定义卡流程名称Wave Solder开始步骤助焊剂喷涂结束步骤冷却C（客户）O（输出）P（流程）P（流程）I（输入）S（供应）M线后段焊接OK之PCBA波峰焊接波峰焊接待焊接PCBM线前段4 4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。 焊接不良降低接不良降低 生产效率提升生产效率提升 MM线后段后段 减少检
3、验维减少检验维 修动作，提修动作，提 高生产效率高生产效率 提高品质提高品质 降低不良降低不良直接客直接客户核心需求核心需求核心要求事项核心要求事项Critical to Quality( Y )Critical to Process 最最优的的焊接接 品品质 最优的工艺参数最优的工艺参数 稳定的生产设备稳定的生产设备 衡量指标衡量指标短路不良短路不良率率包包焊不良不良率率未未焊不良不良率率锡尖不良尖不良率率锡洞不良洞不良率率关键质量特性树关键质量特性树CTQ Tree关键质量特性关键质量特性DMAIC5 5主要原因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
4、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。不良单位不良单位不良定义不良定义短路不良率短路不良率包焊不良率包焊不良率未焊不良率未焊不良率锡尖不良率锡尖不良率锡洞不良率锡洞不良率PPMPPMPPMPPMPPMPPMPPMPPMPPMPPM目标测量标准目标测量标准DMAIC6 6 测量内容：焊接不良识别测量内容：焊接不良识别样本数量样本数量：每组：每组35个，共计三组；个，共计三组；测量者测量者： IE工程师（波峰焊工程课）工程师（波峰焊工程课）测量方法测量方法：组装后的：组
5、装后的PCB设计不同异常，工程师对设计不同异常，工程师对35Pcs不良不良PCB进行检验，分别检验进行检验，分别检验3次。次。 以验证测量系统是否可以信赖。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，每次样本次重复检验，每次样本35个，并记录相关结果，运用个，并记录相关结果，运用minitab进行量测分析。进行量测分析。DMAIC7 7测量测量 的属性一致性分析的属性一致性分析 检验员自身检验员自身 评估一致性 检验员 检验数 相符数 百分比 95% 置信区间 ljl
6、 35 32 91.43 (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 ljl 35 32 91.43 (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。结论结论检验员自身及检验员与标准检验员自身及检验员与标准的一致性均超过的一致性均超过90%，具有，具有很高的一致性！说明测量系很高的一致性！说明测量系统统可以信赖可以信赖.DMAIC8 8DMAIC对实验中使用到得测试仪器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
7、，送交仪校部门进行校正，结果:仪器示值仪器示值误差在误差在1.0%内，具有很高的精准度，足以保证试验的可靠性！内，具有很高的精准度，足以保证试验的可靠性！Minitab 量测分析量测分析锡炉设备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：分析：我们连续对其取我们连续对其取100组样本数据，数据记录及分析结果详见附件：组样本数据，数据记录及分析结果详见附件：锡炉锡炉CP,CPK分析分析各项指标各项指标CPK值最低均在值最低均在1.1以上，设备稳定，完全满足制程要求及实验要求以上，设备稳定，完全满足制程要求及
8、实验要求Minitab 量测分析量测分析测试仪器分析测试仪器分析9 9分析过程分析过程对对 wave soldering process 进行全面展开，做流程图，下一进行全面展开，做流程图，下一步分析步分析喷雾预热热补偿插件波1波2制冷产出Wave soldering process详细流程分析请见附件：详细流程分析请见附件：wave soldering process chartDMAIC1010助焊剂喷涂InputTypeOutput&defect预热输入类型输出焊接冷却运输DMAIC助焊剂类型隔离风刀压力喷雾气压助焊剂流量雾化大小喷雾速度喷雾宽度喷雾提前喷雾延迟针阀气压CCC XC XU
9、C XCCCC助焊剂类型助焊剂残留贯穿孔上锡焊接品质异常预热方式预热温度补偿温度CUXUX锡洞、未焊焊接温度喷口高度氮气流量吃锡时间波峰高度液面类型CXCCCXCUX焊接品质异常锡渣量液面类型冷却斜率C焊点合金强度误判率运输速度轨道角度CCX包焊焊接品质异常1111分析过程分析过程根据做出的根据做出的process chart ,对其做因果矩阵，找出前几大要对其做因果矩阵，找出前几大要因作为后续因作为后续FMEA对象。对象。因果矩阵分析请见附件：因果矩阵分析请见附件：因果矩阵分析因果矩阵分析对上述的因果矩阵，选出评分值最高的前对上述的因果矩阵，选出评分值最高的前7项目，做初步项目，做初步FME
10、A分析分析要因要因FMEA分析请见附件：分析请见附件：要因要因FMEA分析分析DMAIC1212分析过程分析过程针对前面完成的要因针对前面完成的要因FMEA分析，对每个失效模式做分析，对每个失效模式做Corrective Action，并重新做，并重新做RPN评估，结果如附件：评估，结果如附件：针对那些针对那些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。行深入研究，运用优化
11、器对这些因子进行优化。DMAIC1313DOE试验设计试验设计试验因子选定：试验因子选定：通过通过FMEA分析，我们选定以下分析，我们选定以下5因子作为试验因子：因子作为试验因子： 对于各因子水准确定，依此前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。小值，本实验目的是找出显著因子，做深入分析。DMAIC波峰焊DOE试验因子序号因子单位高水准低水准1焊接温度2302702吃锡时间S4.523仰角度734预热温度651505助焊剂流量ml/min1565DOE试验控制因子试验控制
12、因子因子记录因子记录因子记录助焊剂类型TF328喷雾提前5mm波1类型3排孔隔离风刀压力0.03MPa喷雾延迟-5mm氮气流量20nm3/hr喷雾气压0.30MPa针阀气压0.25MPa喷口类型平面波焊锡种类低银焊锡预热方式热风循环 波2喷口高度9mm喷雾速度400mm/min波1喷口高度8mm制冷温度8度1414DOE试验设计试验设计试验设计试验设计：运用运用minitab软件，对本实验进行软件，对本实验进行5因子因子2水准的部分因子试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：验运行，运行结果入下及实验结果记录如下：DMAIC1515试验分析试验分析显著显著因子因子DMAIC此
13、次的此次的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。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。1616试验分析试验分析DMAIC1717试验分析试验分析DMAIC1818试验分析试验分析DMAIC1919试验分析试验分析DMAIC2020试验分析试验分析DMAIC2121DMAIC试验分析试验分析2222试验分析试验分析经过前面的经过前面的DOE实验，我们可以得到如下结论：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
14、第一次显著。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。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、焊接时间波峰一0.8S1.4S,波峰二2.7S3.3S； 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。DMAIC 对实验得出的显著因子：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90130度，低于推荐温度，助焊剂活性未达到最
15、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90130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/min45ml/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。2323DOE试验设计试验设计试验因子选定：试验因子选定：通过第一次通过第一次DOE实验，我们对实验结论中的显著因子进行再次的实验，我们对实验结论中的显著因子进行再次的优化实验：优化实验：DMAIC波峰焊DOE试验因子序号因子单位高水准中间值低水准1预热温度901101302助焊
16、剂流量ml/min153045标准序运行序Pt Type区组预热温度助焊剂流量ml/minresult2111901554521190302373119045236411110155715111103023461111045209711130155738111303024891113045212因子因子3水准试验设计水准试验设计控制因子：锡温257，预热125 ，吃锡时间3.5S； 2424试验分析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：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：DMAIC2525试验分析试验分析
17、根据试验结果，主效应图分析结果如下：根据试验结果，主效应图分析结果如下：DMAIC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；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； 这表面在这表面在90130度范围内，助焊剂可以起到非常好的辅助焊接的功效；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，上的助焊剂附着量，从而达到影响焊接效果之功效。因此，后续应对如何增加后续应对如何增加PCB上助焊剂附
18、着量进行再次的优化。上助焊剂附着量进行再次的优化。2626试验分析试验分析DMAIC2727试验分析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：综合整个系列的实验及分析结果，我们得到如下结论：锡温：锡温：257 吃锡时间吃锡时间:3.5s 预热：预热：110 仰角：仰角：4 针对助焊剂流量，主要是保证针对助焊剂流量，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：优化，进行助焊剂用量标准化之实验：DMAIC2828管控管控根据实验结论，对厂内锡炉参数进行调整管
19、控：根据实验结论，对厂内锡炉参数进行调整管控：对锡炉参数依照试验结论进行核查调整对锡炉参数依照试验结论进行核查调整在相关在相关SOP中对对应参数依试验结论进行定义中对对应参数依试验结论进行定义更改相关管制图，依试验结果进行记录管控更改相关管制图，依试验结果进行记录管控QC跟踪参数更改后的产品品质情况并记录、制作报表跟踪参数更改后的产品品质情况并记录、制作报表DMAIC2929 新的参数导入后，焊接品质趋于稳定。表面此次新的参数导入后，焊接品质趋于稳定。表面此次DOE优化实验优化实验对改善焊接品质存在显著作用。对改善焊接品质存在显著作用。DMAIC3030THANKS3131此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
