回流焊过程确认.docx
《回流焊过程确认.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《回流焊过程确认.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
回流焊过程确认
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IQ9
3.1安装查检表9
3.2试机9
3.3校准9
3.4结论9
第4章OQ10
4.1验证说明10
4.2原材料合格验证10
4.3炉温曲线验证10
4.4结论18
第5章PQ19
5.1同一批之间的重复性验证19
5.2不同批之间的重复性验证20
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-791KD-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
时间
阶段
主要任务
任务输出
完成情况
2010.12.25
计划与准备阶段
启动回流焊接过程确认工作，确认需要确认的项目，制定回流焊接过程确认计划。
回流焊接过程确认计划
已完成
2011.01.25
实施阶段
根据制定的回流焊接过程确认计划，完成对需要验证项目测试验证，完成相应报告或文件。
IQ
OQ
已完成
2011.03.25
总结验收阶段
对回流焊接过程确认进行评估验收，完成整个过程确认工作
PQ
已完成
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范围内，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）
项目
验证方案
责任人
完成时间
名称
控制
参数
现况
验证要求
验证输出
回流焊
设计特性
已满足回流焊接要求
不需要验证
回流焊操作手册
存档回流焊操作手册
王志强
2010.12.28
安装条件
已满足回流焊接要求
不需要验证
回流焊操作手册
存档回流焊操作手册
王志强
2010.12.28
安全特性
已满足回流焊接要求
不需要验证
回流焊操作手册
存档回流焊操作手册
王志强
2010.12.28
维护保养
有保养制度
不需要验证
《设备保养手册》
存档《设备保养手册》
王志强
2010.12.28
备件
有备件，无备件清单
不需要验证
回流焊操作手册
存档回流焊操作手册
王志强
2010.12.28
测温仪
设计特性
已满足测温要求
不需要验证
测温仪操作手册
存档测温仪操作手册
王志强
2010.12.28
校准
没有效验
需要验证
校验证
进行计量校验
王志强
2010.12.28
测温板制作
有相关规范文件
不需要验证
《回流焊接炉温测试作业指导书》
存档《回流焊接炉温测试作业指导书》
符贵
2010.12.28
推拉力计
设计特性
满足推力要求
不需要验证
IMADA推拉计操作手册
存档IMADA推拉力计操作手册
符贵
2011.1.15
校准
没有校验
需要验证
校验证
进行计量校验
符贵
2011.1.15
原材料
PCB
满足回流焊接要求
不需要验证
《通用PCB板检验规范》
存档《通用PCB板检验规范》
符贵
2011.1.15
SMD器件
满足回流焊接要求
不需要验证
《通用电子元器件检验规范》
存档《通用电子元器件检验规范》
符贵
2011.1.15
锡膏
满足回流焊接要求
不需要验证
锡膏物料承认书
归档锡膏物料承认书
符贵
2011.1.15
回流焊接过程参数验证
回流焊接过程参数验证
初始炉温曲线
满足回流焊接要求
需要验证
初始炉温曲线验证及炉温曲线
存档炉温曲线
王志强
2011.1.15
最佳炉温曲线
未进行验证
需要验证
最佳炉温曲线验证和炉温曲线
存档回流焊接过程确认报告
王志强
2011.3.15
上下限炉温曲线
未进行验证
需要验证
上下限炉温曲线验证及上下限炉温曲线
存档回流焊接过程确认报告
王志强
2011.3.15
焊点强度（推力）上下限曲线
未进行验证
需要验证
焊点强度（推力）上下限验证及焊点强度（推力）上下限曲线
存档回流焊接过程确认报告
王志强
2011.3.20
回流焊接过程确认
过程监控
有过程监控
不需要验证
炉温曲线
是否按照《回流焊接炉温测试作业指导书》规定对炉温进行测量。
王志强
每日监控
过程能力（焊点强度重复性）
未进行验证
需要验证
同一批之间重复性验证
存档回流焊接过程确认报告
王志强
2011.3.21
过程能力（回流焊稳定性）
未进行验证
需要验证
不同批之间重复性（回流焊稳定性）验证
存档回流焊接过程确认报告
王志强
2011.3.23
工艺文件维护
已有相关工艺文件
不需要验证
相关工艺文件
存档相关工艺文件
王志强
2011.3.24
报告归档
归档整个过程确认的文件
符贵
2011.3.25
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IQ
3.1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：
设备名称
验证项目
验证输出
验证结果
回流焊
设计特性
回流焊操作手册
OK
安装条件
回流焊操作手册
OK
安全特性
回流焊操作手册
OK
维护保养
《设备保养点检表》
OK
备件
回流焊操作手册
OK
测温仪
设计特性
测温仪操作手册
OK
测温板
《回流焊接炉温测试作业指导书》
OK
推拉力计
设计特性
IMADA推拉力计操作手册
OK
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OQ
4.1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范围内，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范围内稳定输出。
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
《通用PCB板检验规范》
OK
可焊性
OK
SMD元件
外观
《通用电子元器件检验规范》
OK
可焊性
OK
锡膏
外观
《锡膏物料承认书》
OK
可焊性
OK
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-7720M
2）推力器：
IMADADS-2
2、实验材料
1）锡膏：
DK-309SAC合金：
snsg0.3cu0.7
2）PCB：
-KD-726\KD-575N\KD-525EN\KD-591\KD-796\KD-791KD-788
3）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5PCSPCB，每1PCS选5个点（R11、R30、R81、R19、C17）。
4、控制因子参数设计
因子
水平
高
低
预热斜率
1.5℃/S
2.5℃/S
保温时间
65S
85S
回流时间
65S
85S
温度峰值
215℃
225℃
噪音因子（冷却斜率）
Slope≤3.0℃/S
控制因子参数设计说明：
预热斜率控制在±0.5℃/S内，保温时间和回流时间控制在±10S内，温度峰值控制在±5℃做内，噪音因子（冷却斜率）只要参数控制在规定范围内，即可认为这组数据合理。
5、实验数据统计表（表一）
StdOrder
RunOrder
预热斜率
保温时间
回流时间
温度峰值
AVTr1
AVTr2
AVTr3
AVTr4
AVTr5
AVTr
2
1
2.5
65
65
225
2.322
2.584
2.975
2.448
2.757
2.617
14
2
2.5
65
85
215
2.553
2.944
2.245
2.841
2.673
2.651
4
3
2.5
85
65
215
2.344
2.427
2.640
2.694
2.761
2.573
3
4
1.5
85
65
225
2.482
2.318
2.398
2.624
2.646
2.494
1
5
1.5
65
65
215
2.539
2.429
2.803
2.671
2.624
2.613
16
6
2.5
85
85
225
2.549
2.445
3.108
2.573
2.390
2.613
11
7
1.5
85
65
225
2.578
2.348
2.353
2.760
2.651
2.538
7
8
1.5
85
85
215
2.442
2.498
2.286
2.404
2.084
2.343
6
9
2.5
65
85
215
2.790
2.512
2.582
2.664
2.616
2.633
8
10
2.5
85
85
225
2.611
2.738
2.425
2.787
2.519
2.616
5
11
1.5
65
85
225
2.546
2.626
2.926
2.708
2.391
2.640
9
12
1.5
65
65
215
2.598
2.692
2.619
2.689
2.471
2.614
12
13
2.5
85
65
215
2.429
2.719
2.617
2.495
2.575
2.567
10
14
2.5
65
65
225
2.571
2.611
2.623
2.673
2.600
2.616
15
15
1.5
85
85
215
2.345
2.382
2.332
2.313
2.178
2.310
13
16
1.5
65
85
225
2.646
2.685
2.742
2.670
2.984
2.745
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-791KD-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、C17个位置进行推力实验，一共投入10PCSPCB，实验数据见（表二）
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
2.602
2
2.613
2.595
2.613
2.624
2.611
2.611
3
2.578
2.596
2.603
2.612
2.640
2.606
4
2.633
2.587
2.605
2.615
2.584
2.605
5
2.610
2.600
2.594
2.599
2.576
2.596
6
2.632
2.621
2.633
2.584
2.605
2.615
7
2.606
2.595
2.616
2.620
2.604
2.608
8
2.590
2.615
2.620
2.633
2.557
2.603
9
2.563
2.662
2.548
2.635
2.604
2.602
10
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范围内，但有点偏上限。
4.3.4最佳炉温曲线（焊点推力为2.5KgF）验证
1）最佳炉温曲线设定
焊点推力目标是2.5KgF,结合DOE分析，最佳炉温曲线为（见图二）：
（图二）
2）最佳炉温曲线验证
在最佳炉温曲线条件下，每隔5分钟投入1PCS实验用板，然后选取R11、R30、R81、R19、C17个位置进行推力实验，一共投入10PCSPCB，实验数据见（表三）
实验次数
R11
R30
R81
R19
C17
板平均值
备注
1
2.490
2.495
2.475
2.473
2.508
2.488
2
2.498
2.540
2.436
2.495
2.499
2.494
3
2.468
2.440
2.536
2.455
2.522
2.484
4
2.495
2.475
2.475
2.479
2.519
2.489
5
2.512
2.533
2.499
2.527
2.456
2.505
6
2.494
2.496
2.508
2.470
2.479
2.489
7
2.451
2.551
2.477
2.518
2.462
2.492
8
2.484
2.478
2.556
2.567
2.526
2.521
9
2.490
2.515
2.491
2.562
2.506
2.513
10
2.445
2.492
2.518
2.534
2.510
2.500
点平均值
2.483
2.502
2.497
2.508
2.499
2.498
实验得出推力平均值在2.48~2.52KgF，与DOE分析的2.50KgF很接近，说明最佳炉温曲线就是（图二）所示曲线。
4.3.5炉温曲线上限验证
1）炉温曲线上限设定
把炉温曲线的各参数均设为上限，炉温曲线为（见图三），据DOE分析，此时平均推力为2.62KgF。
2）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实验用板，然后选取R11、R30、R81、R19、C17个位置进行推力实验，一共投入10PCSPCB，实验数据见（表四）
实验次数
R11
R30
R81
R19
C17
板平均值
备注
1
2.599
2.647
2.594
2.575
2.547
2.592
2
2.621
2.631
2.606
2.593
2.575
2.605
3
2.506
2.615
2.579
2.580
2.555
2.567
4
2.662
2.562
2.595
2.625
2.616
2.612
5
2.629
2.563
2.614
2.630
2.548
2.597
6
2.591
2.561
2.615
2.609
2.620
2.598
7
2.587
2.598
2.604
2.592
2.649
2.606
8
2.627
2.621
2.565
2.607
2.623
2.609
9
2.561
2.522
2.685
2.686
2.582
2.607
10
2.590
2.612
2.565
2.633
2.557
2.591
点平均值
2.597
2.593
2.602
2.613
2.587
2.598
升级会员 