部份：回流焊接技术中的设备因素

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1、回流焊接的技术整合管理第六部份：回流焊接技术中的设备因素前言：我们之中有很多人都曾经学习和使用过因果图（或称鱼骨分析图，因为其制图状似鱼骨）。在因果图使用中有种常用的分析法成为‘4M’法。4M代表英文名词中的Men，Machine，Method和Material的4个开头字母（图一）。这4M法也就是中文所说的‘人-机-料-法’分析法。它协助我们确保分析时的完整性和科学性。这技术雏形后来经过改进而发展成为更多元素分析，更完整的分析方法（注一）。不管是在最初的模式或是最新模式中，我们都离开不了的其中1个M，就是Machine（设备）的元素。

2、这当然也就显示出‘设备’这一元素的重要性。而在技术整合管理中，它也是个不能忽略的因素。本期我们就来看看回流焊接技术中，设备这一因素的各种问题以及处理方法。MenMaterialsMethodMachine设备QualityOutcome图一：4M因果关系图设备和工艺的关系：在我们探讨设备问题之前，有个重要的理念必须解释清楚。那就是类似图一中传统的鱼骨图，不是很准确的表达各要素之间的关系这一概念。在传统鱼骨图上，我们看到所有4M1E的因素，其个别箭头都是直接和最终的‘果’连接的。这也就造成了他们之间是相对独立和可以同步处理的概念。笔者在本

3、系列文章中的前期文章中曾解释了技术整合概念虽然对所有关键因素例如设计、物料、工艺、设备和质控等都同等重视，但必须以工艺为中心或核心这一理念来处理所有的工作。有基于此，我们必须放弃因果图的表示方法，而在脑子里牢牢的记得“设备是支持工艺的一个元素”这一理念。也就是说，SMT生产质量（结果）并不直接由设备来决定，而是由工艺来决定。这并不表示设备的能力不影响质量。因为设备能力必须支持工艺，无法支持某种质量水平所需要的工艺的设备，最终的质量当然无法达标。所以，当我们在考虑设备的所有问题时，包括设备的选型配置、维护保养、改良提升、报废更新等，都必须

4、先有详细的工艺需求信息资料。这是个重要的技术整合概念。也往往是本区域许多用户忽略或做得不足的地方。希望读者们给予注意。回流焊接技术中的设备：在本系列文章的第二部分中，笔者向读者们介绍了回流焊接技术中的各种不同的工艺做法。这些工艺（加热技术）上的差异，使得各种工艺的对应设备也有很大的差异。其中多数的回流技术属于较专用技术，也就是应用在焊接条件较特别的地方，例如热容量特别大，或热敏感器件等方面的。在一般回流应用上它们的成本效益较低，有时质量也较差。所以这些技术目前的用户不多。这情况在全球SMT制造业大量转移到中国后，因为成本和知识导入等各方

5、面的问题带来推广上更大的障碍，使采用的用户更是少见。笔者曾接触过其中的一些技术，在其适当的应用范围内的确有很好的表现。非目前常用的热风回流技术所能比。不过由于用户稀少，以及篇幅和笔者时间资源关系，我在本文中只以常用的热风回流技术为分享的主要对象。热风回流技术有两大类。一类是属于局部焊接技术，为了照顾不同的器件封装，使用特制的喷嘴。这类设备多用在返修和小批量试验工作中。随着封装的发展对返修和焊接技术要求的提高，这类设备在过去约15年来也有明显的改进，尤其在加热和对流的控制上。但由于受到成本和局部加热性要求的限制，其焊接能力还不能和使用在大

6、量流水线生产上的大型设备比美。第二大类的热风回流设备就是目前绝大多数用户使用的，常与锡膏印刷机以及贴片机连线的大型焊接炉子。这类炉子原有辐射加热和对流加热两大类。目前辐射技术已经近乎被全淘汰，而剩下热风回流技术成为主流技术。其实热风技术和较前的辐射技术比较下具有好些弱点。例如加热效率和速度较差，重复性较低，设备成本较高等问题。但它之所以能够取代辐射而成为主流技术，是因为在温度均衡性的控制上，以及超温限制能力较强的关系。尤其是前者，它是焊接工艺中一个十分关键的要求。一台缺乏能将PCBA上各种不同热容量焊点的温度保持在较小温差范围内的炉子，

7、即使价格再低也不受欢迎。因为这种炉子无法保证焊点的可靠性。而确保温差最小的这种需求，偏偏又是辐射技术的一个弱点。所以虽然辐射技术在好些方面较热风技术强，但也避免不了逐渐被淘汰。只能用在产品的工艺设计不难，或工艺质量要求不高的产品生产上。读者该了解的一点是，虽然热风技术可以很好的处理温差问题，但这必须是建立在良好热风控制设计的条件下才能发挥这技术的潜能的。由于热风技术靠的是空气的对流性来传热，所以其加热效率，完全是靠热风的温度和流动控制来决定的。也就是说，一台热风回流炉的性能，在很大程度上是决定于该炉子对气流的控制设计以及温度控制设计来决

8、定。空气流动的控制是个高难度的技术，尤其是要对像PCBA上那样密度高，距离小，体积细小而又有不同热容量特性的焊点进行良好的温控，可以说是很不容易的工作。如果用户曾对许多炉子进行加热性能方面的测试，就会发现很