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1、无铅化表面贴装工艺 讲解,无铅制造工艺中热操作的管理,2,讲座内容,无铅对工艺技术的影响概述,焊接工艺的挑战,无铅焊接需要新的做法,工艺设置和优化,工艺管制和质量跟踪,3,无铅技术对SMT组装业的影响,印刷和注射工艺,些微影响,精度要求较高,钢网设计需要修改,贴片工艺,轻微影响,精度要求较高,AOI检验工艺,焊点反光较差,需要重新设置参数,员工和客户的重新培训,现有设备可以胜任,4,无铅技术对SMT组装业的影响,返修工艺,要求较精确的温度设置,TAL控制是关键,可能需要较快的冷却,物流管理,过渡期的混合物料管理,MSD防潮管理,较长的受热时间,物料纪录、跟踪,5,无铅技术对SMT组装业的影响,
2、波峰焊接工艺,无铅有明显的影响,合金和焊剂的选择是关键,预热设置是工艺关键之一,可能需要氮气环境,锡槽污染是个重要问题,锡槽等材料可能需要更换,6,无铅技术对SMT组装业的影响,回流焊接工艺,无铅有明显的影响,温度提升了2030oC（183 217oC）,工艺窗口缩小许多,润湿性下降,焊点外观粗糙,目前设备能够胜任,7,无铅带来的不利因素,工业界有超过50年经验的含铅技术，但将被舍弃,以往一些试的做法已经不足使用,焊接工艺面对极具挑战性的变化,业界需要更好的焊接技术和做法,8,无铅焊接的挑战,锡膏,焊接工艺必须同时兼顾3种焊接材料.,较高的熔点温度,较差润湿性能,传统的耐温特性可能不足以应付无
3、铅的高温,器件,PCB,较高温度会造成分层、变形和变色问题,9,245oC,无铅的焊接工艺窗口,10,245 C,melting temp,melting temp,217 C,无铅的焊接工艺窗口,11,无铅工艺更加难,不只是其窗口更小,故障在参数超出窗口后更快的出现,12,回流工艺故障,润湿不足,吸锡,焊剂焦化,立碑,焊球/焊珠,桥接/短路,冷焊,虚焊,器件过热损坏,分层,PCB过热,气孔,13,回流工艺故障成因,最大升温速度,预热时间,回流时间,峰值温度,立碑,焊球/焊珠,器件热损坏,立碑,焊球/焊珠,润湿不良,润湿不良,吸锡,冷焊/虚焊,冷焊,焊剂焦化,器件/PCB热损坏,桥接,分层,1
4、4,无铅对焊接工艺的影响,工艺较难,旧时的参考和试的做法不适用,生产部必须小心和更好的处理,15,缩小的无铅工艺窗口,需要,改良的工艺设置和管制,工艺的设置,参数设定，参数测量，参数调制优化,17,参数设定，参数测量，参数调制优化,“当您能够测量某个特性，并将它量化，您才算了解它，但如果无法测量和量化它，您对它的了解是.不足的。”,-Lord Kelvin,“如果您能够测量它，您就能改善它”,-GE Quality Approach,参数设定,19,Solder Paste,最高升温速度预热/恒温时间焊接时间峰值温度无铅关键 温差,主要参数,20,Sn63Pb37,焊接参数（含预热曲线）,21
5、,Sn63Pb37,焊接参数（无预热曲线）,22,锡膏特性指标和热敏感器件指标对比,23,试验认证后的锡膏指标和器件耐热指标对比,24,试验结论,最低峰值温度 232oC,有足够的润湿,抗横切强度相当或优于SnPb,可以降低峰值温度，保护敏感器件,可以做到，但出现很小的工艺窗口,工艺测量,26,热耦设置,良好的热耦设置是确保准确可信测量的关键,设置热耦在最热点，最冷点，PCB及敏感封装,KIC推荐采用铝胶带或高温焊接法,27,28,工艺参数测量,1。测量曲线,曲线图,曲线参数值,2。测量对规范的符合程度,两方面的测量.,29,测量,30,PWI-Process Window Index,测量对
6、规范的符合程度,31,PWI的确定方法,工艺优化,33,改善优化,34,图示一个稳定工艺的参数表现正态分布图,KIC Navigator 软件协助将工艺参数定为在工艺窗口的中央部位,使您的工艺得到优化。,工艺参数的优化,35,优化工艺的好处,最中的参数设置允许较大的系统偏移,最高的产量效率,最短的换线转产时间,通过KIC软件的工艺优化，您能有.,最低的返修成本,36,37,改善优化,31%,38,工艺管制,连续监控,预警系统,零缺陷工具,质量跟踪,数据管理自动化 SPC,Cpk,PWI,39,印刷机含有视觉检查系统,贴片机也有视觉系统,您是否知道回流炉内发生了什么变化？,工艺黑箱,40,炉子和
7、焊接工艺的变数,风扇老化/损坏,发热板/发热器损坏,排风系统,传送系统（链速和稳定性）,负荷变化,焊剂挥发物的累积,保养工作,环境温度,操作失误,41,Building the Virtual Profile,42,对每块PCBA进行实时测试和计算,全过程自动记录,(please note this is an artists rendition,not factually exact),计算模拟曲线,43,44,45,46,数据采集必须是实时性，以确保快速的反应；,数据必须具备代表性。完整的数据最为理想，新技术能做到这一点；,需要大量数据；,方便使用，可操作性必须强；,必须能够提供便于做出决策的信息，及时提供给适当的负责人,有效使用SPC的条件,工艺质量跟踪,48,49,总结,无铅技术使焊接工艺的窗口缩小,以往的法典不再保险,成功的无铅生产需要精确和优化的工艺设置、调制和管制,良好的工具是个重要的成功因素,后记,备注：幻灯片由KIC公司提供。谢谢支持！,50,
