PCBA-關(guān)鍵制程點管控

1、PCBA 焊接工藝關(guān)鍵制程點管控第一部分-回流焊一、 PCB光板管控 PCB板是PCBA組裝制程非常重要的載體。如果PCB板有臟污或氧化現(xiàn)象發(fā)生，會使后續(xù)的焊接制程出現(xiàn)很多不良，因此必須對PCB光板進行嚴格管控。主要管控要點有：a. PCB來料必須要求廠家做真空密封包裝，包裝袋在進廠時不得有破損。b. PCB在上線拆封時盡可能要做到生產(chǎn)一包拆封一包。最多在線頭堆集的拆封過的板不得超過20片大板。 c. 進行PCB拆封的工作臺面一定要保持干凈清潔，不能有錫膏等污染物，否則有可能將這些污染物帶到光板上而造成爐后的錫珠，連錫，虛焊等焊接不良。d. PCB板需根據(jù)不同的表面處理方式來決定完成焊接的時間

2、。一般來講，因OSP板的抗氧化能力最弱，所以必須在拆封后24小時內(nèi)完成整個焊接過程（即過完回流焊和波峰焊），其余類型的板（HASL,ENIG,及化銀板）可在72小時內(nèi)完成焊接過程。二、 錫膏管控 錫膏是SMT表面貼裝制程最重要的材料。由于錫膏特殊的化學特性，它必須在特定的環(huán)境條件下保存和使用才能發(fā)揮其作用，否則會嚴重影響焊接的品質(zhì)。錫膏的主要管控要點有： a. 錫膏的保存：錫膏要密封保存在2-10的環(huán)境中。建議冰箱的溫度保持在5左右為最好。因錫膏有有效期限制，所以必須遵循“先進先出”的原則。 b. 錫膏的解凍和攪拌：錫膏在使用前必須要進行解凍，即所謂的回溫。回溫時間在4小時左右。在錫膏從冰箱取

3、出時，必須馬上記錄起始時間和標明回溫結(jié)束時間?；販貢r間到之后，才能對此罐錫膏進行使用。錫膏在使用前還必須要攪拌，攪拌時間在3-5分鐘。 c. 錫膏在鋼網(wǎng)上的使用時間：在鋼網(wǎng)上停留的錫膏，如果停留時間會超過2小時，則必須先將錫膏回收到錫膏罐中，并擰緊蓋子保存；如錫膏在鋼網(wǎng)上持續(xù)印刷時間超過8小時，則剩余的錫膏必須作報廢處理。三、鋼網(wǎng)管控 鋼網(wǎng)是錫膏印刷制程中重要的輔助工具之一。鋼網(wǎng)品質(zhì)的好壞會直接影響到錫膏印刷的品質(zhì)，進而影響到焊接品質(zhì)。對鋼網(wǎng)的管控要點有： a. 在鋼網(wǎng)上一定要求供應商刻上機種名稱及版本號，網(wǎng)板厚度等信息，防止在各種工程變更及版本升級過程中用錯鋼網(wǎng)。鋼網(wǎng)在上線使用之前，必須要核

4、對機種名，版本號等各項信息無誤后才可安裝到印刷機上使用。 b. 鋼網(wǎng)取放必須輕拿輕放，不得將鋼網(wǎng)斜靠在桌椅等物體的棱角上，防止將鋼網(wǎng)碰撞或擠壓變形。 c. 鋼網(wǎng)厚度要求：如最小零件腳間距在0.8mm以上，鋼網(wǎng)厚度可選擇0.15mm；如最小零件腳間距在0.5 0.8mm之間，鋼網(wǎng)厚度可選擇0.12mm；如最小零件腳間距在0.5mm以下，鋼網(wǎng)厚度建議選擇0.10mm，或局部區(qū)域采用step鋼網(wǎng)型式，整體厚度仍用0.12mm。三、鋼網(wǎng)管控 n鋼網(wǎng)開口比例：在通常情況下，如沒有特殊要求，鋼網(wǎng)開口比例選用1：1，如有特殊要求或在實際生產(chǎn)中有較多不良，開口比例可選用1：0.9到1：1.2之間（焊盤開口：鋼

5、網(wǎng)開口）。 e. 鋼網(wǎng)清洗：鋼網(wǎng)在反復印刷的過程中很容易臟污，故必須對鋼網(wǎng)做定時清洗。一般情況下，機器每印刷3 5 片板時都應該進行一次自動擦拭，累計印刷15片板時應進行一次人工手工擦拭。四、 爐溫曲線管控 錫膏是一種對溫度和時間異常敏感的化學材料，必須要在合適的溫度和時間范圍內(nèi)才能發(fā)揮它的最佳效果。所以爐溫曲線是回流焊接制程中最為關(guān)鍵的工藝參數(shù)之一，必須要測好合適的爐溫曲線后才能過板。爐溫曲線管控要點有： a. 每個機種都應有爐溫測試板和對應的爐溫曲線。 b. 爐溫曲線的設定參數(shù)可依照不同線別的設備狀況有所變化，但一般來講，鏈速及回流區(qū)的最高溫度設定值必須固定，其他溫區(qū)的設定參數(shù)也應在5范圍

6、內(nèi)變動。 c. 每天每臺爐至少應測一次爐溫曲線，每次切換機種時也應測試一次爐溫曲線。確保爐溫曲線無異常后才能進行生產(chǎn)作業(yè)。四、 爐溫曲線管控 d. 爐溫曲線溫度-時間關(guān)系圖： 溫度時間150217升溫斜率： 1- 3/秒 預熱區(qū)：150-217 時間：60 120 秒回流區(qū)：217 時間：45 90 秒降溫斜率： 1- 4/秒峰值溫度：235 -250 五、 爐溫測試板管控 爐溫測試板是測試爐溫曲線的基礎，只有制作了合格的爐溫測試板，才能確保所測試出來的爐溫曲線能夠正確反映板在爐中的溫度和時間關(guān)系，才能幫助我們分析和判斷所發(fā)生的問題，否則極容易對相關(guān)工程技術(shù)人員產(chǎn)生誤導。爐溫測試板管控要點有：

7、 a. 測溫點選?。夯亓鳡t測溫板測溫點選取遵循以下原則： i)有BGA元件時，優(yōu)先選取BGA元件，且BGA上要有2個測溫點，一個位于BGA中心，一個位于BGA邊緣； ii)無BGA元件時，可按以下順序來選取元件：QFP, PLCC, SOP, DIODE, CHIP； iii)元件選取時應注意在零件分布密度高的位置及低的位置要均勻；iv)如無特殊要求零件，應盡可能選擇一個熱容最大及一個熱容最小的零件；v)每個測溫板選點應不少于4個； b. 熱電偶埋點方法：i)普通元件熱電偶的感應頭應貼緊在元件焊點上；ii)BGA元件熱電偶的感應頭應貼緊在錫球上。熱電偶的感應頭可用高溫錫線或紅膠來進行固定。要確

8、保熱電偶的感應頭與 元件腳或焊盤有緊密接觸且完全被錫或紅膠包住，沒有裸露在空氣中。五、 爐溫測試板管控 c. 爐溫測試板使用：i) 每塊爐溫測試板都應做好詳細標示，注明機種名稱，版本，制作日期；ii) 爐溫測試板必須妥善保存，放于指定的柜格中并且由專人予以保管；iii) 爐溫測試板每次使用都應該作記錄，以便于追蹤其使用次數(shù)；iv) 爐溫測試板使用壽命大約為60次，即累計使用60次后應予以報廢，重新做新的。第二部分-波峰焊一、助焊劑管控 助焊劑是波峰焊接制程中最為重要的化學材料。它能在溫度超過100（有的種類為90）時被激發(fā)出活性，在預熱和焊接過程中起到清除被焊物體表面氧化物，促進焊接的作用。其

9、具有易揮發(fā)的特點。因此必須要嚴格管控才能使其發(fā)揮最大作用。助焊劑管控要點有： a. 比重：由于助焊劑極易揮發(fā)，故需對其比重進行嚴格管控以防止助焊劑品質(zhì)發(fā)生變化。一般應每2小時測量一次助焊劑比重，如有超標需用相對應的稀釋劑來進行調(diào)整使其處于正常范圍內(nèi)。 一、助焊劑管控 b. 噴涂量：助焊劑噴涂量是影響波峰焊接品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。噴涂量大了，則在預熱階段助焊劑無法完全揮發(fā)掉，在進入錫槽后產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象，產(chǎn)生錫珠等焊接不良；噴涂量小了，則在預熱階段助焊劑已揮發(fā)干凈，在進入錫槽后已沒有剩余的助焊劑來促進焊接，也會產(chǎn)生短路，少錫等很多焊接不良。因此必須對助焊劑噴涂量進行管控。常用方法是用熱敏紙鋪在板子上來

10、檢查助焊劑噴涂狀況：如每個孔位都有被浸濕且無明顯向外滲透的痕跡則可認為助焊劑噴涂量是合適的。此時應記錄噴霧系統(tǒng)的氣壓，助焊劑流量及超聲波頻率等參數(shù)，并將其固定下來做為某個機種的制程參數(shù)。二、錫波參數(shù)管控 通孔插件元件在經(jīng)過錫爐的錫波面過程中完成波峰焊接，這一工序是波峰焊制程的最后一道工序，它對焊點的品質(zhì)會產(chǎn)生關(guān)鍵性影響。只有將錫波的各項參數(shù)優(yōu)化到最佳組合狀態(tài)，才可能取得良好的焊接品質(zhì)。錫波的管控要點主要有： a. 錫波高度：一般情況下，因各機種PCB的板厚，元件類型，元件的分布密度等都會有諸多差異，故錫波高度的調(diào)整無法統(tǒng)一，通常以板子進入錫波面時，錫波的水平線能達到板子厚度方向的1/2 2/3

11、為佳。如PCB板需要使用載具來過爐，則錫波高度可調(diào)整至達到整個板厚。 二、錫波參數(shù)管控 b. 錫液溫度：溫度對焊接的影響是至關(guān)重要的，無論回流焊還是波峰焊工藝，溫度參數(shù)始終是最關(guān)鍵的參數(shù)之一。波峰焊錫液溫度的設定值范圍在260 - 270，對于某些非常簡單的板，也可以設定到255，但不能再低，否則會產(chǎn)生焊接不良。一般來講，溫度高，焊接品質(zhì)會好；但因為焊接是一個在高溫下完成的過程，在焊接過程中所有參與焊接的元器件及板材都會經(jīng)受熱沖擊，在其內(nèi)部產(chǎn)生熱應力，如控制不好，熱應力就會導致相關(guān)材料損毀，最終結(jié)果可能是雖然焊接質(zhì)量好，但板子在后端測試不良。所以錫液溫度調(diào)整必須保持一個原則：就低不就高。如果經(jīng)

12、試驗驗證，在溫度低的情況下也能取得好的焊接品質(zhì)，則必須將低的溫度值作為標準參數(shù)，不得再繼續(xù)使用高的溫度設定值。二、錫波參數(shù)管控 c. 引腳間隙：引腳間隙即板子經(jīng)過錫波噴嘴時，板子下表面與錫波噴嘴表面之間的間隙。此間隙設定過小，會導致板子在過爐時卡在錫爐中；而設定過大，就必須將錫爐馬達轉(zhuǎn)速（或頻率）加大來形成更高的錫波面，才能滿足焊接時的要求。這樣一來，勢必會使錫波的流動速度加快，錫波平整度會變差，焊接品質(zhì)波動性會變大，同時液態(tài)錫的氧化會增加，會產(chǎn)生更多的錫渣。因此引腳間隙一定要調(diào)整好，一般情況下，因IPC的標準中引腳伸出板面的長度為1-2mm，所以引腳間隙調(diào)整到3-5mm就可以了，最大建議不超

13、過8mm。此參數(shù)優(yōu)化到最佳值時應予以固定，不可再隨意更改。 二、錫波參數(shù)管控 d. 錫波平整度：錫波平整度主要由設備的水平來決定。一般情況下，波峰焊機臺在架設時要對整個機器調(diào)水平，之后還需單獨對錫槽部分調(diào)水平，保證板子在過錫波時處于水平狀態(tài)。但爐子在使用過程中，由于需要經(jīng)常對錫槽部分做保養(yǎng)和高度調(diào)整，時間久了其水平度會發(fā)生改變，所以要經(jīng)常對錫槽部分作水平檢測，如發(fā)現(xiàn)有錫波不平整，需要調(diào)整。此項工作應包含在設備的月保養(yǎng)項目中，每月點檢一次。檢測方法有2種：1)用一塊標準的高溫玻璃板過錫波，看錫波與玻璃的交線是否是一條直線? 如是。則錫波平整度良好；否，則需進行調(diào)整。2)用鋼尺分別量測定軌和動軌L

14、型鏈爪上表面到錫槽噴嘴表面的距離。如相等，平整度良好；不相等，則需進行調(diào)整。 e. 錫液成份管控：錫液中雜質(zhì)金屬對焊接的影響也較大，必須定期對錫槽中錫液成份作檢測。原則上每3個月應對錫液成份作一次檢測，最好能夠每月一測。檢測標準可參考供應商提供的技術(shù)資料。三、軌道角度管控 綜合各種因素來看，軌道角度對波峰焊接的影響不是非常顯著，故此參數(shù)一般情況下可不用調(diào)整，保持在5-7度之間即可。建議調(diào)整到6.5-6.8度之間較好。 四、鏈條速度管控 鏈速對波峰焊接也有較大影響，同時鏈速還會影響到產(chǎn)能。因此對鏈速的調(diào)整應該慎重，盡可能優(yōu)化之后將其固定，不要輕易更改。鏈速主要會影響焊點的浸錫時間和最后的拖錫狀態(tài)。鏈速快，焊接時間短，但相對的脫錫效果會好；鏈速慢，焊接時間長，脫錫效果差。鏈速的調(diào)整范圍比較大，一般情況下可調(diào)整在1.2 1.5 米/分鐘。 五、波峰焊爐溫曲線管控 波峰焊的爐溫曲線管控要點與回流焊大體一致，不同點僅在于選擇測試點的要求和熱電偶的埋點方法。波峰焊選點應優(yōu)先選擇熱容量大的元件。其熱電偶的焊接應保證感應頭與PCB孔環(huán)緊密接觸。每塊測溫板上還應有一個點來檢測焊錫面的板面溫度，測試中還應有一條感溫線來檢測錫波溫度。 五、波峰焊爐溫曲線管控 時間溫度預熱溫度：100 - 130 擾流波浸錫時間：1- 2秒 平波浸錫時間：3- 4.5秒 總浸錫時間：3