焊接材料的评测与认定.wps

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1、焊接材料的评测与认定本文讨论如何进行有效的焊料系统测定，包括供应商的选择和焊料质量的测定方法。 确定制造商选择试验板底面试验顶面试验试验过程记录结果与缺陷终评阶段焊接实际上是一个化学处理过程，焊料系统则是这个化学处理过程中的重要组成部分，在采用及改进焊料系统时都需要对其进行全面的评估。 焊料系统可以看成由一系列含有助焊剂的化学材料组成，包括焊膏、 波峰焊助焊剂及大多数返修材料等，为了便于测定，我们将波峰焊中使用的锡条或锡丝作为普通制品对待，不当作化工产品放在评测系统之中。 焊料系统的评测分析采用6 法。 过去的三年里General Electric公司一直都是使用这种方法对工艺过程进行评估与改

2、进，该方法中的统计工具及方法非常适合于作焊料系统评测分析。 在进行焊料系统评估之前，评测工艺工程师一致认为最后通过认定的任何系统，不管价格如何，其效果至少应与公司现有的系统相同。 这样做目的是为了对采用不同规范的多个供应商进行评估，从而使工程师们找出比现行性能更好的系统。 确定制造商 确定制造商 评测的第一步是确定所需焊膏的类型。 试验板涉及到细间距(小于0.508mm)、 插入再流焊、 双面再流焊及点胶，通过对工艺作仔细分析并与多个供应商讨论以后，决定使用免清洗、低残留物、可用针床测试以及90%金属含量的焊膏。 预先确定这些内容可以缩短询价时所花费的时间和精力，因为如果只是要求供应商给一个每

3、年要多少焊膏的价格会造成他们提供的报价分别属于不同的产品，指明焊膏的具体要求是对不同供应商之间同类产品进行比较的最佳方法。 第二步是确定对哪些供应商进行比较。 首先是那些大的厂商，能同时提供焊膏、 助焊剂与返修材料的供应商可作为首选，但是如果有两个公司愿意联合，如一家供应助焊剂另一家供应焊膏，并且他们能提供合作的相关资料的话也可加以考虑。 确定了供应商之后，就可开始准备询价函(RFQ)，此时通知采购部门并由他们在 RFQ 上添加适当的商业条款。我们要求供应商们在10 日之内将价格报给采购部，这一要求实际上也是一个测试，迟于该日期的供应商将会从名单中去除。 由于允许报价的供应商很多，因此要按照反

4、馈时间和价格对名单进行精减。 在报价期限截止以后，有一个供应商因价格太高而被去掉，另有一个则是因为没在规定时间内回复而被取消。 这样就留下了 5个供应商，将他们的产品再加上公司现用系统一起进行评估。 选择试验板 选择试验板 评测使用线路板进行非破坏性试验，在选择试验板时，必须要参照供应商提供的焊膏资料。 此次试验采用的是本公司日常生产的一种最复杂的板，该板上需采用细间距器件和插针再流焊。 试验中还在双面都使用焊膏，这样可以在板子的上部和下部分别对一些参数进行测试，从而减少总的试验次数。 为达到本次评测的目的，试验设计(DoE)按照统计要求进行。首先是挑选被测焊膏参数，参数越少试验的次数也越少。

5、 另外，这次试验还选择了下面四个参数：印刷后保持时间、贴装后保持时间、焊膏批次以及回焊环境。 上述四种参数每一个的上下极限值都经过认真研究加以确定，比如两个保持时间的上下限值分别为 2 小时和 0 小时，批次的极限值可简单确定为不同供应商两个不同批次，焊接环境则采用氮气和空气。 用DoE 作底面试验时测两个参数，作顶面试验时测试另外两个。试验还根据最符合效率的方式进行设置，因为试验中如果要不断地改换焊膏以及清洗漏印模板会使效率降低。 另外，试验所用板的批量为 30块。 为了使评测结果更加清楚，我们采用下列步骤： 底面试验 底面试验 用A组印刷 1至 7 号板 印刷后放置2 小时 贴放元器件 贴

6、放后放置2 小时 将板翻转后放置10 分钟 清点掉下元器件的数量和类型 重新贴放掉下的元器件 在空气环境下将板子过再流焊 顶面试验 顶面试验 用A组印刷 1至 7 号板 贴放元器件 在空气环境下将板子过再流焊 注意每种焊膏均按这种步骤进行试验。 试验过程 试验过程 整个过程在真正试验之前都先设计好，而且在开始评测之前还将所设计的试验，包括公司回流焊炉的温度曲线和印刷机工艺参数等，都发给所有的焊膏供应商，这样做的目的是确保试验条件与实际情况没有偏差。 试验开始后，测试板均采用标准工艺流程。当从一种焊膏换成另一种时，漏印模板与刮刀都要作彻底清洗，而且应使用自动模板清洗机，以免因每个人清洗效果不同而

7、引入额外的变量。 底面元件贴放之后，板子向下倒置10 分钟。 该试验用来测试刚印刷完焊膏的粘着力。 这里没有元器件掉落，因此此项试验并不能对不同焊膏的粘着力进行严格区分。 在试验过程当中，应记住这是在作焊膏评测，而不是在对工艺进行优化，因此不要改变工艺流程。 调整参数会引起结果发生偏差，引入一些没有预计到的变量。 记录结果与缺陷 记录结果与缺陷 下一步是将观察到的缺陷记录下来，包括锡珠、 锡球、 桥连、 焊料不足、开路、光泽度不好以及润湿性和残留物情况等，随后作一表格，记下每块板上的所有缺陷。 每块板都要进行彻底的检查，当然，检验员应该经过培训，以尽量减小检验判断出现偏差。 试验中的一个重要的

8、指标是在线测试仪(ICT)的针床测试性。 为检测这一指标，要将测试发现的所有假缺陷都记录下来，所谓假缺陷是指那些重新测试时不会再次出现的缺陷。 在对使用不同焊膏的板子进行测试时，ICT 上的所有测针均要更换，因此留在上面的任何助焊剂残留物都不会对后面的测试造成影响。 测试仪会记下板上的真正缺陷，其中元器件缺陷由于其与焊接过程无关，故而可将其去除。 将每一块板的目检与测试仪检查结果都记入表中，然后详细计算出每种焊膏每一缺陷的平均值、中间值或总和。对于很少发生的缺陷如桥连，采用总和计算；对于较为普遍的缺陷如锡球和锡珠，则采用平均值或中间值进行缺陷统计。 当数据符合统计规律时用平均值，否则用中间值。

9、然后将统计值转化成 0 至 10 表示的分值，对缺陷统计来说数值高表示效果差，而不是我们通常意义上的高分表示好。 请注意这里将数值进行规范化的目的仅仅是为了作比较。 DoE 有一部分是对两个生产批次进行比较。所有的原始数据均采用方差分析(ANOVA)，以计算各制造商两个批次间的统计偏差。 对所有缺陷进行方差分析之后，如果两个生产批次间存在统计偏差，则要根据各缺陷种类的数量确定规范化得分值。 其中一项“印刷外观”缺陷只是公司对焊膏印刷之后外观的看法。 由于焊膏的稠度存在很大的差异，如果其稠度与预想的有差别时，公司不把焊膏处理掉也没什么关系，但是如果焊膏在印刷时不能很好地滚动，则通常就会被扔掉。

10、为得到精确的结果，我们对每种缺陷给一个加权值。 比如针床可测试性是评测中非常关心的问题而对于表面外观情况的关注就要低一些，因此加权值可分别定为 9 和3。每个加权值都与各焊膏相应缺陷的得分数相乘，将这些结果加在一起从而得出焊膏的最后得分。 本公司一直在用的是 2 号焊膏，试验结果是 6号焊膏分值较高。结果也证明了公司一直使用的焊膏还算不错，但由于此项评测不是严密的科学论证，因此公司还考虑将 4 号焊膏加入到最后阶段的评测中。 终评阶段 终评阶段 因为此次评测的目的是确定保持还是改变公司的现有焊料体系，因此下一步将在波峰焊助焊剂和返修材料中进行类似的测试，这样可对整个体系进行评估，而不仅局限于焊膏。 当波峰焊助焊剂和返修材料测试完成后，采用与焊膏评测时相同的方法算出总分值。 同样，总分值也会先规范成一个分数，然后三种材料都会给一个加权值，从而算出整个焊料体系的最终得分。 最后，再对所有得分高于公司现有体系的供应商进行一次完全彻底的最终评估，以确定是否可作为合格的供应商。 然而最终认定需要作长期大量的评测，并且还应包括第三方，比如对焊料系统整体性能的独立测试，这些测试将用来检验供应商最初提供的化学分析报告的正确性。 当最后的系统评估完成后，就可向公司采购部门提供经过全面认证的合格焊料供应商名单。