【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度又直接影響駐留時(shí)間，因?yàn)椋? 駐留時(shí)間 = 接觸長(zhǎng)度 247。 傳送帶速度 傳送帶速度的設(shè)定將不能單獨(dú)控制在焊錫波峰上的駐留時(shí)間。必須有精確測(cè)量與控制浸錫深度的方法。 波峰形狀 我們?cè)S多人都有在兩臺(tái)不同的波峰焊機(jī)上運(yùn)行同一個(gè)裝配的經(jīng)驗(yàn)，看到的是兩個(gè)很不同的板的品質(zhì)的出現(xiàn)。在兩臺(tái)波峰焊機(jī)設(shè)定成相同的泵的速度、傳送帶速度、傳送帶角度、錫缸高度、預(yù)熱與焊接溫度；使用相同的化學(xué)品；相同的維護(hù)計(jì)劃；以及顯示相同的溫度曲線(xiàn)的時(shí)候，為什么波峰焊機(jī)還會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果？ 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 22 頁(yè) 共 82 頁(yè) 作為一個(gè)工業(yè)，我常常已經(jīng)退而接受“不同的波峰焊機(jī)有不同的個(gè)性。”有些人責(zé)怪操作員。但是這個(gè)答案是簡(jiǎn)單的，可測(cè)量的：所有波峰焊機(jī)產(chǎn)生的波峰是不同形狀的。 圖二顯示波峰形狀對(duì)接觸長(zhǎng)度的影響。一個(gè)較寬的波意味著 較長(zhǎng)的接觸長(zhǎng)度。 因此，駐留時(shí)間較長(zhǎng) 以相同的浸錫深度。 機(jī)器設(shè)定的限制 控制波峰焊接過(guò)程涉及直接測(cè)量板在波峰上實(shí)際所經(jīng)歷的。波峰焊機(jī)永遠(yuǎn)不能保證可重復(fù)性。板看不到傳送帶速度；但感受到駐留時(shí)間。同樣，板不知道泵的速度，但感受到浸錫深度。還有，波峰焊機(jī)的設(shè)定不顯示波峰焊機(jī)的可變化性。因此，波峰焊接的參數(shù)必須主要基于板與波峰的相互作用，而不是波峰焊機(jī)的設(shè)定。 裝配工廠沒(méi)有必要責(zé)怪它們的波峰焊機(jī)，助焊劑或操作人員，因?yàn)閷?shí)際的挑戰(zhàn)是波峰焊接工藝過(guò)程本身。波峰焊機(jī)不能測(cè)量板與波的相互作用；好的設(shè)備不是用 來(lái)補(bǔ)償一個(gè)不受控的工藝。 用于研究的駐留時(shí)間基線(xiàn) 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 23 頁(yè) 共 82 頁(yè) 一家主要的消費(fèi)電子公司讓其北美的工廠完成為期一個(gè)月的研究，以評(píng)估駐留時(shí)間優(yōu)化與可重復(fù)性的重要性。選擇了最大批量的裝配來(lái)用作研究，它代表在該地生產(chǎn)的所有電路板的19%。 為了這個(gè)用途，使用一臺(tái)電子設(shè)備和直接板與波峰接觸傳感器。由于能夠進(jìn)行每排四個(gè)運(yùn)行，該設(shè)備可以在將數(shù)據(jù)卸載到PC 之前記錄多個(gè)讀數(shù)。還有，該設(shè)備的 LCD 顯示器允許從波峰焊機(jī)出來(lái)時(shí)即時(shí)的數(shù)據(jù)讀數(shù)，并提供浸錫高度的直接測(cè)量。下面是進(jìn)行的步驟： 測(cè)量與建立平行度。 測(cè)量現(xiàn)時(shí)板的駐留時(shí)間，以 前是 1 秒。 測(cè)量現(xiàn)時(shí)板的浸錫深度，以前是 24mil。 評(píng)估板的質(zhì)量。得出 312 ppm(parts per million)的缺陷率，這個(gè)被認(rèn)為在工廠內(nèi)是正常的，按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是很好的，盡管有一定量的返工數(shù)量。 步驟 1 ~3 對(duì)一排中的三個(gè)班次很容易地完成，每班兩次，因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都是在通過(guò)波峰焊機(jī)的設(shè)備一次運(yùn)行中獲得的。步驟 4 是在每一班次結(jié)束時(shí)完成。 在運(yùn)行裝配板之前，如果測(cè)量顯示不平行 或者駐留時(shí)間比 1 秒鐘超出 秒，或者浸錫深度不是 24mil 則對(duì)波峰焊機(jī) 作出調(diào)整。另外作一些測(cè)量以證實(shí)發(fā)生所希望的板與波的相互作用。始終保持那些與板 波相互作用無(wú)關(guān)的地方，包括，如， 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 24 頁(yè) 共 82 頁(yè) 助焊劑類(lèi)型、預(yù)熱設(shè)定和焊錫溫度。 在每班結(jié)束時(shí)，作百萬(wàn)缺陷 (dpm, defects per million)記錄。這個(gè)板的 dpm 持續(xù)地在 312 范圍。因此，達(dá)到了電路板質(zhì)量的可重復(fù)性。 駐留時(shí)間研究方法 下一個(gè)目標(biāo)是決定是否板的缺陷率受到以不同駐留時(shí)間運(yùn)行的影響。這個(gè)計(jì)劃涉及以不同的駐留時(shí)間運(yùn)行相同類(lèi)型 的板，駐留時(shí)間以半秒的遞增幅度從 秒增加到 秒，并且涉及將每個(gè)駐留時(shí)間與其產(chǎn)生的缺陷率相聯(lián)系。對(duì)每個(gè)駐留時(shí)間進(jìn)行上述的 1~5 步。 圖三的藍(lán)線(xiàn)顯示該結(jié)果。對(duì)這個(gè)特定的板產(chǎn)生最低缺陷率的駐留時(shí)間是在 ~3 秒之間。然后進(jìn)行這個(gè)板的進(jìn)一步研究，在 秒時(shí)缺陷持續(xù)最低。因此該板現(xiàn)在只以 秒的駐留時(shí)間和 24mil 的浸錫深度運(yùn)行。波峰焊機(jī)的設(shè)定現(xiàn)在是非主要的，與使用的波峰焊機(jī)無(wú)關(guān)。駐留時(shí)間的優(yōu)化已經(jīng)完成，同樣達(dá)到在實(shí)際任何 的波峰焊機(jī)上以可預(yù)計(jì)的品質(zhì)裝配該板的靈活性。 對(duì)于該消費(fèi)電子公司，這些結(jié)果就是對(duì)操作員的有意的波峰 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 25 頁(yè) 共 82 頁(yè) 焊接工藝文件、更清晰的工作指示，更大的靈活性，因?yàn)樵摪蹇梢钥煽康赝ㄟ^(guò)任何波峰焊機(jī)。該公司也可以實(shí)現(xiàn)更少的過(guò)程控制圖表中的峰值，因?yàn)樵诎暹\(yùn)行之前進(jìn)行了測(cè)量；更少的停機(jī)時(shí)間；較高的產(chǎn)量，減少對(duì)工藝工程師的壓力；以及更愉快的管理。 其它觀察包括： 所發(fā)現(xiàn)的最佳駐留時(shí)間與以前發(fā)生的有很大的不同，但是那時(shí)沒(méi)有測(cè)量。缺陷率隨駐留時(shí)間的不同而顯著變化。 控制浸錫深度對(duì)本研究是關(guān)鍵的，因?yàn)榻a深度的變化意味著接觸長(zhǎng) 度的變化，結(jié)果，駐留時(shí)間不受控。 逐板的優(yōu)化 正如每鐘板在表面貼裝爐中使用其自己的溫度曲線(xiàn)一樣，每種板也在波峰焊機(jī)中使用其自己的板與波峰的參數(shù)。因此，上述研究也對(duì)第二種板進(jìn)行。 圖三把結(jié)果記錄成紅線(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)這種板的最佳駐留時(shí)間是 秒，與第一種板的 秒形成對(duì)比。注意兩種板的“駐留時(shí)間曲線(xiàn)”是不同的。雖然不太象第一種板所獲得的新基線(xiàn)那么低，但該工藝過(guò)程得到所研究的第二種板的顯著更低的缺陷率，這種板以前也是以 1 秒運(yùn)行。這些結(jié)果強(qiáng)烈地顯示諸如非最佳浸錫深度或設(shè)計(jì)問(wèn)題等這些缺陷根源 與駐 留時(shí)間沒(méi)有關(guān)系。 浸錫深度 改變浸錫深度會(huì)改變接觸長(zhǎng)度和駐留時(shí)間，這使得浸錫深度 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 26 頁(yè) 共 82 頁(yè) 的直接和準(zhǔn)確測(cè)量成為關(guān)鍵。泵速產(chǎn)生波峰高度，它隨著錫缸的焊錫變空而消失?？墒?，板的實(shí)際浸錫深度決定于幾個(gè)因素，包括錫缸高度、 PCB 怎樣座落在傳送帶的指爪上、彎曲、破裂或變鉤的指爪、傳送帶角度、以及是否使用托盤(pán)。 可是，控制浸錫深度 測(cè)量和把它保持持續(xù)不變 只是這個(gè)難題中 的一小部分。另一個(gè)是決定在那個(gè)浸錫高度，板的品質(zhì)是最佳的。在圖四中，注意由藍(lán)條形所代表的板的缺陷率，在不同范圍上比由黃色條形所代表的板更優(yōu)化： 48 mil 或甚至 36~60 mil 分別比 24~36 mil。因此，不同板的類(lèi)型最受益于不同浸錫深度。 結(jié)論 板與波峰優(yōu)化的好處是很大的，當(dāng)決定波峰焊接工作指示時(shí)，需要進(jìn)行逐個(gè)電路板地評(píng)估。對(duì)板實(shí)際所經(jīng)歷的進(jìn)行直接測(cè)量與管理是關(guān)鍵的。對(duì)所有的板使用相同的波峰焊機(jī)設(shè)定將永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生對(duì)各種裝配類(lèi)型最佳的波峰焊接結(jié)果，對(duì)波峰焊機(jī)設(shè)定的依賴(lài)不包裝板與波峰相互作用 的可重復(fù)性。 優(yōu)化要求對(duì)板上實(shí)際缺陷有關(guān)的調(diào)整。只記錄機(jī)器設(shè)定和 / 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 27 頁(yè) 共 82 頁(yè) 或注重板與波的數(shù)據(jù)將不會(huì)產(chǎn)生所希望的結(jié)果。波峰焊機(jī)不一定是可重復(fù)的。 要開(kāi)始是簡(jiǎn)單的。該過(guò)程只要花幾分鐘，并且將馬上產(chǎn)生對(duì)你有幫助的信息： 象平時(shí)你對(duì)特定的板一樣設(shè)定波峰焊機(jī)。 一旦你已經(jīng)建立板對(duì)波的平行度，記錄駐留時(shí)間和浸錫深度讀數(shù)。 處理其中一塊板，記錄其波峰焊接品質(zhì)。 作為確定最佳駐留時(shí)間的第一步，將傳送帶速度減少到每分鐘 英尺，再運(yùn)行設(shè)備，得到新的駐留時(shí)間讀數(shù)。 再運(yùn)行相同板類(lèi)型中的一個(gè)，記錄其波峰焊接品 質(zhì)。 如果板的質(zhì)量已經(jīng)改善，那么你已經(jīng)得到一個(gè)比你現(xiàn)在用于運(yùn)行板的駐留時(shí)間更優(yōu)越的駐留時(shí)間。你現(xiàn)在可以每天在每一次運(yùn)行該類(lèi)板之前記錄駐留時(shí)間讀數(shù)，以保證你的波峰焊機(jī)對(duì)你的板給予所希望的、更好的經(jīng)驗(yàn)。因此，你可用該數(shù)據(jù)來(lái)保證可重復(fù)性和最佳效果。 如果板的品質(zhì)惡化，那么增加傳送帶速度，重復(fù)相同的步驟。你將很快找到最佳的板與波相互作用參數(shù)。為了評(píng)估浸錫深度對(duì)波峰焊接品質(zhì)的影響，改變泵的速度，另外進(jìn)行相同的步驟。 要理解的另一個(gè)重要方面是工藝窗口 (process window)。所有波峰焊機(jī)有其自己的 數(shù)據(jù)變化和可重復(fù)性的正常范圍，這個(gè)只有通過(guò)在機(jī)器保持在使用的每個(gè)設(shè)定時(shí)，對(duì)駐留時(shí)間和浸錫深度的 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 28 頁(yè) 共 82 頁(yè) 直接測(cè)量來(lái)確定。理解波峰焊機(jī)的對(duì)駐留時(shí)間、浸錫深度和平行度的工藝窗口，將幫助你優(yōu)化對(duì)每個(gè)板的波峰焊接工藝。 如果你的工廠一個(gè)產(chǎn)品高度混合的工廠，那么從最普通或最棘手的板開(kāi)始。對(duì)于大批量、的混合的運(yùn)作，你有機(jī)會(huì)來(lái)優(yōu)化你運(yùn)行的每一個(gè)板。對(duì)于兩類(lèi)工廠，在不同的波峰焊機(jī)之間，甚至工廠位置之間可靠地移動(dòng)一種特定板的靈活性也要增加。 許多工廠已經(jīng)將可得到的技術(shù)與簡(jiǎn)單的程序相結(jié)合，以?xún)?yōu)化其電路板的駐留時(shí)間、控制浸錫深度和 得到其波峰焊接工藝的真正可重復(fù)性。對(duì)于那些想要迅速降低成本和與波峰焊接品質(zhì)的工業(yè)規(guī)范保持步伐的工廠，這里所敘述的技術(shù)與程序值得調(diào)查研究。 電裝工藝改進(jìn) —“短插一次波峰焊 ”工藝實(shí)踐 作者：唐經(jīng)球 胡明昌 周紅 (七二一廠 ) 我廠在八十年代研制生產(chǎn)的海鷹牌清紗器等紡織電子產(chǎn)品，海底牌 B 超類(lèi)醫(yī)用電子產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程中印制板部件的裝聯(lián)工藝主要是采用手工操作方式。生產(chǎn)效率不高，裝焊工藝水平低，質(zhì)量不穩(wěn)定，是產(chǎn)品各批次生產(chǎn)引起波動(dòng)的因素之一。 九十年代初，工廠為提高產(chǎn)品印制板部件裝焊水平，購(gòu)置了 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 29 頁(yè) 共 82 頁(yè) 24 工位回轉(zhuǎn)式插件臺(tái)，引進(jìn)一臺(tái)西德產(chǎn)波峰焊機(jī)，采用當(dāng)時(shí)電裝工藝普遍使用的 “長(zhǎng)插切腳二次焊 ”工藝 (元器件長(zhǎng)腳插入印制板、 → 一次波峰焊或浸焊 → 切腳 → 二次波蜂焊 )，由于生產(chǎn)線(xiàn)布局不夠合理，產(chǎn)品插件板往返搬運(yùn)，工作效率低。切腳機(jī)是自制設(shè)備，操作不夠安全。對(duì)尺寸較大的元器件板，由于基板變形及壓緊裝置等原因切腳不整齊，高度不容易控制，裝焊質(zhì)量、生產(chǎn)效率不理想。當(dāng)時(shí)紡電大批量生產(chǎn)有 2/3 印制板電裝靠外協(xié)完成生產(chǎn)成本高，外協(xié)電裝質(zhì)量更難控制。醫(yī)電產(chǎn)品電裝安排了較多人員。印制板部件成品的參數(shù)離散性較大。所以電裝工藝成為影響產(chǎn)品 大批量生產(chǎn)及提高質(zhì)量的關(guān)鍵。 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，要求民用產(chǎn)品不斷提高質(zhì)量而且盡可能降低成本。企業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)要求當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)全廠工藝技術(shù)歸口管理的科技處極好改進(jìn)產(chǎn)品電裝工藝及管理水平，使產(chǎn)品在可靠性、一致性、穩(wěn)定性等質(zhì)量方面提高一步，改進(jìn)電裝工藝方法，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本，拿出物美價(jià)廉的產(chǎn)品供應(yīng)用戶(hù)，提高產(chǎn)品市場(chǎng)占有串，為企業(yè)的發(fā)展多作貢獻(xiàn)。 主管工藝的副總工程師組織工藝管理及工藝技術(shù)專(zhuān)業(yè)人員到幾家工藝先進(jìn)的企業(yè)調(diào)研后，參考外廠經(jīng)驗(yàn)結(jié)合我廠產(chǎn)品特點(diǎn)，決定開(kāi)展印制板部件電裝 “短插一次波峰 焊 ”新工藝的研究與應(yīng)用。 (元器件加工成短腳 → 插裝上印制板 → 自動(dòng)波峰焊 )。此工藝方法實(shí)施后可改變我廠電裝工藝面貌，提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，提高操作工人技術(shù)水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)串，有利于開(kāi)展規(guī)模生產(chǎn)， 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 30 頁(yè) 共 82 頁(yè) 挖掘企業(yè)潛力，在不增加電裝工人數(shù)的前提下將因工作量大而擴(kuò)散外協(xié)電裝印制板部件收回來(lái)，節(jié)約外協(xié)費(fèi)用，且有利于改善生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理，提高裝焊生產(chǎn)線(xiàn)的綜合管理水平。 電裝工藝改進(jìn)是一項(xiàng)綜合工程，列入九三年工藝技術(shù)措施計(jì)劃主要項(xiàng)目。工作內(nèi)容涉及到工廠多個(gè)部門(mén)，在工藝試驗(yàn)及應(yīng)用過(guò)程中許多工作需相關(guān)部門(mén)密切配合，為此由工廠科技 處牽頭成立 QC 小組，將有關(guān)部門(mén)的主要參與人員組織起來(lái)，為實(shí)現(xiàn)同一目標(biāo)、統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，共同研究課題內(nèi)容，訂出實(shí)施計(jì)劃，分工負(fù)責(zé)，開(kāi)展工作，促進(jìn)電裝工藝上水平。 為實(shí)現(xiàn) “短插一次波峰焊 ”工藝，必須要設(shè)計(jì)、工藝、工裝、設(shè)備、檢驗(yàn)、元器件配套、生產(chǎn)管理等各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人員緊密配合、共同努力，各職能部門(mén)的具體分工如下： 1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)： 1． 1 產(chǎn)品印制板設(shè)計(jì)貫徹廠標(biāo)準(zhǔn)化室制訂的 Q/KF3792企業(yè)標(biāo)推文件。 (設(shè) 計(jì)、工藝參數(shù)與該廠標(biāo) 制訂 )。 1． 2 印制板 元器件排列成形垮距規(guī)范化，減少成形尺寸品種，便于機(jī)械化及模具操作加工。 1． 3 按規(guī)范設(shè)計(jì)焊盤(pán)及孔徑尺寸，印制板布線(xiàn)等符合標(biāo)準(zhǔn)及工藝要求，減少垮接線(xiàn)，按尺寸系列設(shè)計(jì)垮接線(xiàn)距。 1． 4 對(duì)不同廠家生產(chǎn)外形尺寸有差異的同規(guī)格元器件，標(biāo)明定點(diǎn)供應(yīng)廠家，做到來(lái)料尺才一致，便于工藝生產(chǎn)成形安裝。 1． 5 按工藝及小批生產(chǎn)成功的產(chǎn)品，修改印制板等設(shè)計(jì) 中國(guó)最龐大的下資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 31 頁(yè) 共 82 頁(yè) 文件。 2 工藝部門(mén)產(chǎn)品工藝人員： 2． 1 提出 “短插一次波峰焊 ”工藝實(shí)施計(jì)劃初步意見(jiàn)，供領(lǐng)導(dǎo)參考。 2． 2 配合設(shè)計(jì)師貫徹 Q/KF3792 廠標(biāo)，逐項(xiàng)進(jìn)行工藝性審查，符合波峰焊工藝要求。 2． 3 根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)資料開(kāi)展工藝設(shè)計(jì)，提出元器件預(yù)成形模