目录目录 (1)第1章回流焊接过程确认概述 (3)1.1任务来源 (3)1.2确认过程 (3)1.3时间与进度 (3)第2章回流焊接过程确认计划 (4)2.1回流焊接过程描述及评价 (4)2.2回流焊接过程的输入及输出产品的接受准则: (4)2.3回流焊过程参数及验证项目的确定(IQ、OQ、PQ) (4)2.4回流过程人员人力资源要求 (6)2.5回流焊过程再确认条件 (6)2.6回流焊过程确认输出 (7)2.7回流焊过程确认小组人员及职责 (7)第3章IQ (8)3.1安装查检表 (8)3.2试机 (8)3.3校准 (8)3.4结论 (8)第4章OQ (9)4.1验证说明 (9)4.2原材料合格验证 (9)4.3炉温曲线验证 (9)4.4结论 (17)第5章PQ (18)5.1同一批之间的重复性验证 (18)5.2不同批之间的重复性验证 (19)5.3结论 (23)第6章过程变异因数的控制 (24)6.1回流焊温度的控制 (24)6.2测温板的控制 (24)6.3炉温监测的控制 (24)6.4回流焊参数的控制 (24)6.5产品外观检验控制 (24)第7章回流焊过程再确认条件 (25)第8章回流焊接过程确认输出文档/文件列表 (26)8.1炉温曲线图 (26)8.2相关设备/工艺文件 (26)8.3人员培训记录表 (26)8.4回流焊接过程确认会议纪要 (26)8.5回流焊过程确认报告 (26)第9章回流焊接过程确认总结 (27)第1章回流焊接过程确认概述1.1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。
此次以KD-726\KD-575N\KD-525EN\KD-591\KD-796\KD-791 KD-788为例进行确认。
1.2确认过程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。
1.3时间与进度第2章回流焊接过程确认计划2.1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。
2.2回流焊接过程的输入及输出产品的接受准则:2.2.1回流焊接过程确认的输入1)贴装完成的板卡,并满足《回流炉前目检作业指导书》的要求。
2)操作满足《回流焊接炉温测试作业指导书》的要求。
2.2.2回流焊接过程确认的输出及产品的接受准则1)通过比较在不同焊接条件下的焊点强度(推力),找到最优的炉温曲线及炉温曲线各参数的上下限。
2)焊点强度(推力)要求控制在2.3~2.7KgF围,目标是2.5KgF,Cpk>1.0。
3)焊点外观满足《IPC600电子组装验收标准》的要求。
2.3回流焊过程参数及验证项目的确定(IQ、OQ、PQ)2.4回流过程人员人力资源要求正式生产时指定经培训合格的工艺技术员进行维护。
2.5回流焊过程再确认条件当回流焊过程的设备、操作程序等因素发生变更时,应由PCBA产线对这些变更的影响程度进行评估,确定是否对回流焊过程是否进行再确认。
回流焊过程应每两年进行一次例行再确认工作,主要针对回流焊过程设备的有效性、回流焊过程的稳定性进行确认。
以下变更发生时,必须进行再确认:1、生产场所变化,设备经过重新安装后;2、锡膏的技术指标或生产商有重大变化时;3、回流焊切换无铅工艺时;4、回流焊过程输出引起质量事故时。
2.6回流焊过程确认输出2.6.1炉温曲线图1)实验炉温曲线图2)过程验证炉温曲线图3)验证炉温曲线图2.6.2相关设备/工艺文件1)《回流焊操作保养规程》2)《炉后外观检验作业指导》3)《回流焊接炉温测试作业指导书》4)《锡膏物料承认书》2.6.3人员培训记录表1)《推拉力计操作培训记录表》2)《回流焊讲解培训记录表》3)《设计介绍培训记录表》2.6.4回流焊接过程确认会议纪要2.6.5回流焊过程确认报告2.7回流焊过程确认小组人员及职责组长:A 负责过程确认工作相关技术文件的审核,过程确认有效性审核。
成员:B 负责对相关设备进行安装鉴定,制定设备维护保养制度。
C 负责回流焊工艺、工艺文件维护的工作,对相关人员进行岗前培训;负责回流焊过程测试与监控,提供回流焊过程记录的参数和报告归档。
D 负责计划制定,回流焊过程测试与监控,提供回流焊过程记录的参数和报告归档。
E 负责回流焊过程确认参数的确定、过程确认与验证、过程能力验证和评价工作。
F 负责回流焊过程的工作协调推动,确认体系符合性、确认有效性的审查落实。
过程小组人员会签:第3章IQ3.1安装查检表按照各设备操作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:3.2试机3.2.1回流焊按照《回流焊操作手册》的要求操作。
3.2.2测温仪按照《测温仪操作手册》的要求操作。
3.2.3推拉力计按照《推拉力机操作手册》的要求操作。
3.3校准3.3.1测温仪按照测温仪操作手册要求送计量单位成功校准3.3.2推拉力计按照推拉力计操作手册要求送计量单位成功校准3.4结论设备安装符合要求。
过程小组人员会签:第4章OQ4.1验证说明1、评价回流焊接好坏主要从以下2个方面进行评价:1)外观——不能有虚焊、冷焊、锡珠等不良现象。
2)焊点强度——要控制在2.3~2.7KgF围,目标是2.5KgF。
2、因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围稳定输出。
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,然后通过实验验证曲线从而验证过程控制是符合要求的。
4.2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4.3炉温曲线验证本次过程确认,我们通过筛选实验,找出影响影响焊点强度(推力)的显著因子,然后通过实验验证初始曲线是合格的并确认最佳焊接参数及各参数的上下限。
4.3.1筛选实验1、实验工具1)回流焊:SM-7720M2)推力器:IMADA DS-22、实验材料1)锡膏:DK-309SAC 合金:sn sg0.3cu0.72)PCB:-KD-726\KD-575N\KD-525EN\KD-591\KD-796\KD-791 KD-7883)元件:0603封装电阻、0603封装电容 3、 样本1) 样本数量:每组实验用5PCS PCB ,每1PCS 选5个点( R11、R30、R81、R19、C17 )。
4、 控制因子参数设计控制因子参数设计说明:预热斜率控制在±0.5℃/S ,保温时间和回流时间控制在±10S ,温度峰值控制在±5℃做,噪音因子(冷却斜率)只要参数控制在规定围,即可认为这组数据合理。
5、 实验数据统计表(表一)6、 实验结果1) 显著因子对焊点强度(推力)影响图2)交互因子对焊点强度(推力)影响图1)数学模型根据方差分析的数据可以计算出数学模型的回归方程为:Y=4.76659+2.08781A-0.12547B-0.00171D+0.00974AB-0.01248AD+0.00045BD 其中:Y—推力A—预热斜率B—保温时间D—温度峰值4.3.2实验结论通过对KD-726\KD-575N\KD-525EN\KD-591\KD-796\KD-791 KD-788实验分析,影响焊点强度(推力)的显著因子是保温时间、预热斜率和温度峰值,对这三个显著因子做周期性检查,制定《显著因子检查记录表》见附件;交互作用是预热斜率和保温时间、预热斜率和温度峰值、保温时间和温度峰值。
4.3.3初始炉温曲线验证1)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(见图一):(图一)2)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实验用板,然后选取R11、R30、R81、R19、实验次数R11 R30 R81 R19 C17 板平均值备注1 2.597 2.625 2.579 2.589 2.622 2.6022 2.613 2.595 2.613 2.624 2.611 2.6113 2.578 2.596 2.603 2.612 2.640 2.6064 2.633 2.587 2.605 2.615 2.584 2.6055 2.610 2.600 2.594 2.599 2.576 2.5966 2.632 2.621 2.633 2.584 2.605 2.6157 2.606 2.595 2.616 2.620 2.604 2.6088 2.590 2.615 2.620 2.633 2.557 2.6039 2.563 2.662 2.548 2.635 2.604 2.60210 2.594 2.597 2.595 2.630 2.607 2.605点平均值 2.602 2.609 2.601 2.614 2.601 2.605实验得出推力平均值在2.60~2.61KgF,说明初始炉温曲线在2.3~2.7KgF围,但有点偏上限。