在SMT行業(yè)回流焊工藝上，中國(guó)工廠的單焊點(diǎn)回流焊平均投入成本是德國(guó)的 4 倍，是美國(guó)的 3 倍，是日本的 2倍多，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，在 SMT 設(shè)備健康運(yùn)行壽命方面，中國(guó) SMT 在全球排名是倒數(shù)的。正在服務(wù)的 SMT 工廠中，較多的品質(zhì)話題就是回流焊后發(fā)現(xiàn)偏位、掉件問題，分析下來，每個(gè)工廠產(chǎn)生的原因不盡相同，讓我們一起來看看。
SMT行業(yè)回流焊工藝
1) 設(shè)備適配：
產(chǎn)品設(shè)計(jì)及 NPI 階段，依據(jù)產(chǎn)品 PCB、器件分布、焊膏等復(fù)雜程度等特點(diǎn)，選擇合適工藝能力的回流焊來安排生產(chǎn)。比如華為、臺(tái)達(dá)對(duì)所有現(xiàn)有的回流焊進(jìn)行工藝能力確認(rèn)、適配，把工藝能力強(qiáng)的回流焊用于生產(chǎn)較復(fù)雜的產(chǎn)品，而表現(xiàn)能力較差的用于生產(chǎn)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，或者用于烘烤，或者汰舊換新。不能達(dá)到該產(chǎn)品的工藝需求的設(shè)備，嚴(yán)禁投入生產(chǎn)。
2) 軌道管控：
軌道震動(dòng)管控在 2%g 以內(nèi)，超出管控范圍的，偏位、掉件等不良會(huì)顯著增加。軌道變形的控制標(biāo)準(zhǔn)普遍是：-1mm ~+1.5mm 范圍。如果存在超規(guī)擠壓就勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致線路板過爐時(shí)產(chǎn)生擠壓彎曲變形，那么偏位、掉件自然增加了。如下圖檢測(cè)結(jié)果，回流焊入口、出口的寬度一致，但是爐內(nèi)逐漸變窄，對(duì)進(jìn)入的 PCB 將存在彎曲變形風(fēng)險(xiǎn)。
3) 對(duì)流管控：
熱風(fēng)對(duì)流風(fēng)速的管控在回流焊工藝監(jiān)控中至關(guān)重要，也是業(yè)界常忽略的地方?；亓骱附Y(jié)構(gòu)上，對(duì)流循環(huán)分為大循環(huán)、小循環(huán)和微循環(huán)。大循環(huán)結(jié)構(gòu)的回流焊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，成本也較低，在對(duì)流風(fēng)回流時(shí)，越靠近軌道邊的風(fēng)越容易匯集成橫向的風(fēng)，這也是許多器件偏位的主要原因。
4) 溫度曲線：
溫度曲線全過程中，在熔錫前后位置段最容易出現(xiàn)偏位、掉件。多腳器件，如果各引腳的焊錫熔化時(shí)間差異大，容易出現(xiàn)因?yàn)殄a表面張力拉動(dòng)導(dǎo)致的偏位、立碑等。針對(duì)容易偏位的器件，可以對(duì)比各引腳的溫度曲線來分析其 PAD 和引腳的熱容分布是否一致。
H 公司等采用的 Esamber 檢測(cè)系統(tǒng)配套有智能分析識(shí)別功能，自動(dòng)防范以上設(shè)計(jì)問題，針對(duì)新的回流焊工藝調(diào)整，都需要配對(duì)最佳的溫度與風(fēng)力搭配。
5) 設(shè)備體檢：
和其他生產(chǎn)設(shè)備一樣，回流焊排入定期“體檢”，針對(duì)軌道狀態(tài)、風(fēng)扇狀態(tài)、對(duì)流風(fēng)速狀態(tài)、冷卻能力、氮氧能力進(jìn)行全面的定期檢測(cè)。硬件狀態(tài)較好的可以 3 個(gè)月檢測(cè)一次，較差狀態(tài)的 1-4 周檢 測(cè) 一 次 。 其 中 軌 道測(cè) 試 儀 采 用Esamber CBP，可以檢測(cè)軌道水平、變形、震動(dòng)、中央支撐的扭曲等，EsamberRE 可以檢測(cè)熱風(fēng)對(duì)流、熱補(bǔ)償能力、精益生產(chǎn) 之 工藝探索熱沖擊等。
6) 新爐把關(guān)：
添置新的回流焊時(shí)，按照以上第 5 項(xiàng)工藝要求，全面評(píng)估、驗(yàn)收，并列入公司設(shè)備狀況數(shù)據(jù)庫(kù)，供第 1 項(xiàng)時(shí)配置用。
7) 板底溫差：
針對(duì)板底二次熔錫容易出現(xiàn)板底掉件問題，工藝管控中，可以嘗試板面板底設(shè)置不一樣的溫度，實(shí)現(xiàn)板面正?；亓骱?，而板底保持不二次熔錫。
8) 板底風(fēng)差：
針對(duì)板底二次熔錫容易出現(xiàn)板底掉件問題，工藝管控中，可以嘗試板底風(fēng)速降低的方法來改善。比如，必要的時(shí)候，板底設(shè)置風(fēng)速在 3.0m/s，而板面在5.0m/s，溫度可以設(shè)置一樣，這樣避免串溫導(dǎo)致的閉環(huán)反復(fù)自我功率調(diào)整而損壞設(shè)備控制能力。
9) 板面水平：
板面水平度不夠，會(huì)直接導(dǎo)致器件滑坡偏斜。SMT 管控要求在 2 度以內(nèi)。綜合來看，一個(gè)小小的偏位、掉件問題，牽涉回流焊的部分就如此之多，需要專業(yè)的工藝設(shè)計(jì)、檢測(cè)與管控來為品質(zhì)把關(guān)。而真正能夠讓回流焊設(shè)備在 10 年以上都處于 95分以上運(yùn)作狀態(tài)的，全球企業(yè)也屈指可數(shù)。
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