提升回焊制程能力

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1、提升回焊制程能力摘要：當今電子業的發展表明，産品外發加工是一種必然趨勢。原廠客戶所面臨的問題是如何對加工廠商的生産和品質進行有效的管控，以確保産品持續一致的高品質，所以對加工商的制程能力要求越來越高。回焊制程一直是一個不被重視的制程，但它所造成的結果可能是災難性的，對産品的可靠性和使用壽命的降低並不是能夠通過隨後一般的測試能夠發現的，自動回焊管理系統是一個有效的工具，它可以提升回焊制程能力，對回焊制程實施全面監控，使零缺點生産成爲可能。關鍵字：回焊制程視窗虛擬溫度曲線自從在十多年前強制熱風技術應用到回焊爐上之後，這幾年在回流焊設備上已經沒有什麽技術創新出現。這種情

2、況在經濟高速膨脹的年代是沒有問題的，因爲那個時候産能決定一切，只要能滿足産能的要求，什麽設備都可以，可惜的是這樣的好日子已經一去不復返了，目前的工業趨勢和狀況是，整個電子加工業OEM界有大量的生產線閒置，許多OEM工廠因爲沒有足夠的訂單來填充而舉步維艱，有的甚至被迫關閉。今天，OEM要在價格、制程能力、産品品質等多方面進行競爭，成本的降低是OEM工廠生存的基礎，而品質就是競爭力，OOEM必須用最好的價格和品質來吸引客戶、贏得訂單，從而繼續在業界保持一席之地。在OEM工廠中，SMT制程是相當重要的一個部分，以往的注意力都集中在錫膏印刷機和貼片機部分，業界的共識是這兩

3、個環節是不良的主要來源，累積的核對總和不斷的研究，已經有相當多的方法和手段來控制這兩個環節的品質，不過對於SMT的另外一個環節回流焊卻有不同程度的忽視，通常做的比較好的也只是定期量測回焊爐的溫度曲線並和規格作比對，比較差的甚至連溫度曲線都沒有定期量測。雖然每月，每天或每班量測一次爐子的溫度曲線，那這樣是不是就足夠了呢？顯然這個方法本身就存在漏洞，兩次量測的時間間隔越長，第二次跟第一次的結果大概越難吻合，特別是制程不穩定發生時，這種階段性量測不一定能夠有效地發現這種變化，而變化的結果可能是災難性的，往往導致産品的重工和報廢。OEM所面臨的問題是一要說服客戶，使客戶相

4、信工廠可以製造出高品質的産品，並在拿到訂單後實際做到這一點，其二，充分利用現有的設備得到更多的産出，減少人工時，提升良率，降低成本。如何在回焊爐上實現這兩點呢？自動回焊制程管理技術的應用就是答案。這種系統可以實施24小時的連續制程監控，即時SPC管制，自動的制程文檔記錄，産品追溯，可以給客戶更多的保障，給自身更多的贏利機會。自動回焊制程管理技術的應用並不是要淘汰現在的強制熱風爐，相反它是對現有的爐子進行自動優化，使得爐子可以滿足大多數的制程要求。管理系統由硬體和軟體組成，硬體包含兩組固定在爐膛內的熱電偶組，每組15個感測器，這兩組熱電偶沿著傳送帶軌道均分安裝，外面

5、是不銹鋼保護套管，然後連接到熱電偶處理器TPU，TPU再和控制電腦連接。熱電偶具有很高的可靠性和靈敏度，當板子在爐子中通過時，氣流溫度的變化，都會被感測器偵測到，然後把這種變化信號通過TPU傳送到電腦中進行資料處理分析。在相應的軟體配合下，很容易就可以實現上面所提到的種種功能。圖1以下從幾個方面來談這個新技術的作用。一、制程參數開發在制程的開發中，首先要定義的是規格，也即制程視窗。對回焊制程來說，錫膏和零件廠商都會有自己的規格，而制程視窗指數PWI是一個統計工具用來定義制程的規格，並可以評估實際的制程和規格的符合程度。圖2一旦制程窗口定義好之後，接下來要做的是要提

6、升和改進制程，現在的回焊爐可能會有十幾個參數，而且相當多的參數如加熱區溫度和傳輸帶速度都有相當大的調整範圍，就算是一個非常有經驗的制程工程師用人工試驗的方法都很難發現爐子的最佳設置參數，更不用說這個過程是非常非常耗時且要佔用大量寶貴的機器生産時間。這個新技術使用一個參數搜索引擎，可以判別種種設定，分析其産品的溫度曲線和PWI，然後自動優化，在短短的幾十秒時間內就可以找出落在制程窗口中心的參數設定，也即PWI最小的溫度曲線。圖3二、制程式控制制爐子參數設定好之後，一小時或一天之後狀況會是什麽樣子？很簡單，量測一次溫度曲線就知道了。什麽時候想知道爐子的狀況，就量一次，

7、然而最好的方法是用最低的成本來達到所期望的結果。自動回焊制程管理系統可以計算出該爐子上製造的每一片板的溫度曲線及其相應的PWI值，也可以計算出每一産品的即時Cpk值，這樣，當Cpk降到預設水平時，系統就會發出警報，或者當超出規格狀況發生時，發出警示。報警可以打開一個報警燈或停掉前段的輸送帶，通過在達到超出規格前警報一個失去控制的制程，系統就變成一個零缺陷的制程工具，通過不干擾生産的連續運作，系統提供如下的製造效果，1.增加生産時間2.免除了階段性溫度曲線量測3.當不良問題發生時快速原因確認4.快速産品更換5.降低單片時間圖4三、虛擬溫度曲線虛擬溫度曲線使得我們可以

8、記錄並檢驗