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回流焊原理及工藝

作者:博維科技 時(shí)間:2023-04-04 16:10
 
什么是回流焊?
 
回流焊的英文是Reflow,是通過(guò)重新熔化預先分配到印制板焊盤(pán)上的膏狀軟釬焊料,實(shí)現表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤(pán)之間機械與電氣連接的軟釬焊?;亓骱甘菍⒃骷附拥絇CB板材上,回流焊是對表面貼裝器件的?;亓骱甘强繜釟饬鲗更c(diǎn)的作用,膠狀的焊劑在一定的高溫氣流下進(jìn)行物理反應達到SMD的焊接;之所以叫"回流焊"是因為氣體在焊機內循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生高溫達到焊接目的。
 
回流焊原理分為幾個(gè)描述
 
圖片1.png
(回流焊溫度曲線(xiàn)圖)
 
A.當PCB進(jìn)入升溫區時(shí),焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉,同時(shí),焊膏中的助焊劑潤濕焊盤(pán)、元器件端頭和引腳,焊膏軟化、塌落、覆蓋了焊盤(pán),將焊盤(pán)、元器件引腳與氧氣隔離。
 
B.PCB進(jìn)入保溫區時(shí),使PCB和元器件得到充分的預熱,以防PCB突然進(jìn)入焊接高溫區而損壞PCB和元器件。
 
C.當PCB進(jìn)入焊接區時(shí),溫度迅速上升使焊膏達到熔化狀態(tài),液態(tài)焊錫對PCB的焊盤(pán)、元器件端頭和引腳潤濕、擴散、漫流或回流混合形成焊錫接點(diǎn)。
 
D.PCB進(jìn)入冷卻區,使焊點(diǎn)凝固,此時(shí)完成了回流焊。
 
雙軌回流焊的工作原理
 
雙軌回流焊爐通過(guò)同時(shí)平行處理兩個(gè)電路板,可使單個(gè)雙軌爐的產(chǎn)能提高兩倍。目前, 電路板制造商僅限于在每個(gè)軌道中處理相同或重量相似的電路板。而現在, 擁有獨立軌道速度的雙軌雙速回流焊爐使同時(shí)處理兩塊差異更大的電路板成為現實(shí)。首先,我們要了解影響熱能從回流爐加熱器向電路板傳遞的主要因素。在通常情況下,如圖所示,回流焊爐的風(fēng)扇推動(dòng)氣體(空氣或氮氣)經(jīng)過(guò)加熱線(xiàn)圈,氣體被加熱后,通過(guò)孔板內的一系列孔口傳遞到產(chǎn)品上。
圖片2.png  
 
可用如下方程來(lái)描述熱能從氣流傳遞到電路板的過(guò)程,q = 傳遞到電路板上的熱能; a = 電路板和組件的對流熱傳遞系數; t = 電路板的加熱時(shí)間; A = 傳熱表面積 ; ΔT = 對流氣體和電路板之間的溫度差 我們將電路板相關(guān)參數移到公式的一側,并將回流焊爐參數移到另一側,可得到如下公式:q = a | t | A | | T
 
雙軌回流焊PCB已經(jīng)相當普及,并在逐漸變得復那時(shí)起來(lái),它得以如此普及,主要原因是它給設計者提供了極為良好的彈性空間,從而設計出更為小巧,緊湊的低成本的產(chǎn)品。到今天為止,雙軌回流焊板一般都有通過(guò)回流焊接上面(元件面),然后通過(guò)波峰焊來(lái)焊接下面(引腳面)。目前的一個(gè)趨勢傾向于雙軌回流焊回流焊,但是這個(gè)工藝制程仍存在一些問(wèn)題。大板的底部元件可能會(huì )在第二次回流焊過(guò)程中掉落,或者底部焊接點(diǎn)的部分熔融而造成焊點(diǎn)的可靠性問(wèn)題。
 
回流焊流程介紹
 
 
回流焊加工的為表面貼裝的板,其流程比較復雜,可分為兩種:?jiǎn)蚊尜N裝、雙面貼裝。
 
A,單面貼裝:預涂錫膏 → 貼片(分為手工貼裝和機器自動(dòng)貼裝) → 回流焊 → 檢查及電測試。
 
B,雙面貼裝:A面預涂錫膏 → 貼片(分為手工貼裝和機器自動(dòng)貼裝) → 回流焊 →B面預涂錫膏 →貼片(分為手工貼裝和機器自動(dòng)貼裝)→ 回流焊 → 檢查及電測試。
 
回流焊的最簡(jiǎn)單的流程是"絲印焊膏--貼片--回流焊,其核心是絲印的準確,對貼片是由機器的PPM來(lái)定良率,回流焊是要控制溫度上升和最高溫度及下降溫度曲線(xiàn)。
 
回流焊工藝要求
 
回流焊技術(shù)在電子制造領(lǐng)域并不陌生,我們電腦內使用的各種板卡上的元件都是通過(guò)這種工藝焊接到線(xiàn)路板上的。這種工藝的優(yōu)勢是溫度易于控制,焊接過(guò)程中還能避免氧化,制造成本也更容易控制。這種設備的內部有一個(gè)加熱電路,將氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經(jīng)貼好元件的線(xiàn)路板,讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結。
 
1、要設置合理的再流焊溫度曲線(xiàn)并定期做溫度曲線(xiàn)的實(shí)時(shí)測試。
2、要按照PCB設計時(shí)的焊接方向進(jìn)行焊接。
3、焊接過(guò)程中嚴防傳送帶震動(dòng)。
4、必須對首塊印制板的焊接效果進(jìn)行檢查。
5、焊接是否充分、焊點(diǎn)表面是否光滑、焊點(diǎn)形狀是否呈半月?tīng)?、錫球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化等情況。并根據檢查結果調整溫度曲線(xiàn)。在整批生產(chǎn)過(guò)程中要定時(shí)檢查焊接質(zhì)量。
 
影響工藝的因素
 
1、通常PLCC、QFP與一個(gè)分立片狀元件相比熱容量要大,焊接大面積元件就比小元件更困難些。
 
2、在回流焊爐中傳送帶在周而復始傳送產(chǎn)品進(jìn)行回流焊的同時(shí),也成為一個(gè)散熱系統,此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同,邊緣一般溫度偏低,爐內除各溫區溫度要求不同外,同一載面的溫度也差異。
 
3、產(chǎn)品裝載量不同的影響?;亓骱傅臏囟惹€(xiàn)的調整要考慮在空載,負載及不同負載因子情況下能得到良好的重復性。負載因子定義為:LF=L/(L+S);其中L=組裝基板的長(cháng)度,S=組裝基板的間隔?;亓骱腹に囈玫街貜托院玫慕Y果,負載因子愈大愈困難。通?;亓骱笭t的最大負載因子的范圍為0.5~0.9。這要根據產(chǎn)品情況(元件焊接密度、不同基板)和再流爐的不同型號來(lái)決定。要得到良好的焊接效果和重復性,實(shí)踐經(jīng)驗很重要的。
 
回流焊是SMT工藝的核心技術(shù),PCB上所有的電子元器件通過(guò)整體加熱一次性焊接完成,電子廠(chǎng)SMT生產(chǎn)線(xiàn)的質(zhì)量控制占絕對分量的工作最后都是為了獲得優(yōu)良的焊接質(zhì)量。設定好溫度曲線(xiàn),就管好了爐子,這是所有PE都知道的事。很多文獻與資料都提到回流焊溫度曲線(xiàn)的設置。對于一款新產(chǎn)品、新?tīng)t子、新錫膏,如何快速設定回流焊溫度曲線(xiàn)?這需要我們對溫度曲線(xiàn)的概念和錫膏焊接原理有基本的認識。
 
本文以最常用的無(wú)鉛錫膏Sn96.5Ag3.0Cu0.5錫銀銅合金為例,介紹理想的回流焊溫度曲線(xiàn)設定方案和分析其原理。如圖一 :
 
圖片3.png  
圖一 SAC305無(wú)鉛錫膏回流焊溫度曲線(xiàn)圖
 
圖一所示為典型的SAC305合金無(wú)鉛錫膏回流焊溫度曲線(xiàn)圖。圖中黃、橙、綠、紫、藍和黑6條曲線(xiàn)即為溫度曲線(xiàn)。構成曲線(xiàn)的每一個(gè)點(diǎn)代表了對應PCB上測溫點(diǎn)在過(guò)爐時(shí)相應時(shí)間測得的溫度。隨著(zhù)時(shí)間連續的記錄即時(shí)溫度,把這些點(diǎn)連接起來(lái),就得到了連續變化的曲線(xiàn)。也可以看做PCB上測試點(diǎn)的溫度在爐子內隨著(zhù)時(shí)間變化的過(guò)程。
 
那么,我們把這個(gè)曲線(xiàn)分成4個(gè)區域,就得到了PCB在通過(guò)回流焊時(shí)某一個(gè)區域所經(jīng)歷的時(shí)間。在這里,我們還要闡明另一個(gè)概念“斜率①”。用PCB通過(guò)回流焊某個(gè)區域的時(shí)間除以這個(gè)時(shí)間段內溫度變化的絕對值,所得到的值即為“斜率”。引入斜率的概念是為了表示PCB受熱后升溫的速率,它是溫度曲線(xiàn)中重要的工藝參數。圖中A、B、C、D四個(gè)區段,分別為定義為A:升溫區 ,B:預熱恒溫區(保溫區或活化區),C:回流焊接區(焊接區或Reflow區),D:冷卻區。
 
圖片4.png  
 
 
繼續深入解析各區段的設置與意義
 
 
一.升溫區A
 
PCB進(jìn)入回流焊鏈條或網(wǎng)帶,從室溫開(kāi)始受熱到150℃的區域叫做升溫區。升溫區的時(shí)間設置在60-90秒,斜率控制在2-4之間。
 
此區域內PCB板上的元器件溫度相對較快的線(xiàn)性上升,錫膏中的低沸點(diǎn)溶劑開(kāi)始部分揮發(fā)。若斜率太大,升溫速率過(guò)快,錫膏勢必由于低沸點(diǎn)溶劑的快速揮發(fā)或者水氣迅速沸騰而發(fā)生飛濺,從而在爐后發(fā)生“錫珠”缺陷。過(guò)大的斜率也會(huì )由于熱應力的原因造成例如陶瓷電容微裂、PCB板變形曲翹、BGA內部損壞等機械損傷。
 
升溫過(guò)快的另一個(gè)不良后果就是錫膏無(wú)法承受較大的熱沖擊而發(fā)生坍塌,這是造成“短路”的原因之一。長(cháng)期對制造廠(chǎng)的服務(wù)跟蹤,很多廠(chǎng)商的SMT線(xiàn)該區域的斜率實(shí)際控制在1.5-2.5之間能得到滿(mǎn)意的效果。由于各個(gè)板載貼裝的元器件尺寸、質(zhì)量不一,在升溫區結束時(shí),大小元器件之間的溫度差異相對較大。
 
二.預熱恒溫區B
 
此區域在很多文獻和供應商資料中也稱(chēng)為保溫區、活化區。
 
該區域PCB表面溫度由150℃平緩上升至200℃,時(shí)間窗口在60-120秒之間。PCB板上各個(gè)部分緩緩受到熱風(fēng)加熱,溫度隨時(shí)間緩慢上升。斜率在0.3-0.8之間。
 
此時(shí)錫膏中的有機溶劑繼續揮發(fā)?;钚晕镔|(zhì)被溫度激活開(kāi)始發(fā)揮作用,清除焊盤(pán)表面、零件腳和錫粉合金粉末中的氧化物。恒溫區被設計成平緩升溫的目的是為了兼顧PCB上貼裝的大小不一的元器件能均勻升溫。讓不同尺寸和材料的元器件之間的溫度差逐漸減小,在錫膏熔融之前達到最小的溫差,為在下一個(gè)溫度分區內熔融焊接做好準備。這是防止“墓碑”缺陷的重要方法。眾多無(wú)鉛錫膏廠(chǎng)商的SAC305合金錫膏配方里活性劑的活化溫度大都在150-200℃之間,這也是本溫度曲線(xiàn)在這個(gè)溫度區間內預熱的原因之一。
 
需要注意的是
 
1、預熱時(shí)間過(guò)短?;钚詣叟c氧化物反應時(shí)間不夠,被焊物表面的氧化物未能有效清除。錫膏中的水氣未能完全緩慢蒸發(fā)、低沸點(diǎn)溶劑揮發(fā)量不足,這將導致焊接時(shí)溶劑猛烈沸騰而發(fā)生飛濺產(chǎn)生“錫珠”。潤濕不足,可能會(huì )產(chǎn)生浸潤不足的“少錫”“虛焊”、“空焊”、“漏銅”的不良。
 
2、預熱時(shí)間過(guò)長(cháng)?;钚詣┫倪^(guò)度,在下一個(gè)溫度區域焊接區熔融時(shí)沒(méi)有足夠的活性劑即時(shí)清除與隔離高溫產(chǎn)生的氧化物和助焊劑高溫碳化的殘留物。這種情況在爐后的也會(huì )表現出“虛焊”、“殘留物發(fā)黑”、“焊點(diǎn)灰暗”等不良現象。
 
三.回流焊接區C
 
回流區又叫焊接區或Refelow區。
 
SAC305合金的熔點(diǎn)在217℃-218℃之間④,所以本區域為>217℃的時(shí)間,峰值溫度<245℃,時(shí)間30-70秒。形成優(yōu)質(zhì)焊點(diǎn)的溫度一般在焊料熔點(diǎn)之上15-30℃左右,所以回流區最低峰值溫度應該設置在230℃以上??紤]到Sn96.5Ag3.0Cu0.5無(wú)鉛錫膏的熔點(diǎn)已經(jīng)在217℃以上,為照顧到PCB和元器件不受高溫損壞,峰值溫度最高應控制在250℃以下,筆者所見(jiàn)大部分工廠(chǎng)實(shí)際峰值溫度最高在245℃以下。
 
預熱區結束后,PCB板上溫度以相對較快的速率上升到錫粉合金液相線(xiàn),此時(shí)焊料開(kāi)始熔融,繼續線(xiàn)性升溫到峰值溫度后保持一段時(shí)間后開(kāi)始下降到固相線(xiàn)。
 
此時(shí)錫膏中的各種組分全面發(fā)揮作用:松香或樹(shù)脂軟化并在焊料周?chē)纬梢粚颖Wo膜與氧氣隔絕。表面活性劑被激活用于降低焊料和被焊面之間的表面張力,增強液態(tài)焊料的潤濕力?;钚詣├^續與氧化物反應,不斷清除高溫產(chǎn)生的氧化物與被碳化物并提供部分流動(dòng)性,直到反應完全結束。部分添加劑在高溫下分解并揮發(fā)不留下殘留物。高沸點(diǎn)溶劑隨著(zhù)時(shí)間不斷揮發(fā),并在回焊結束時(shí)完全揮發(fā)。穩定劑均勻分布于金屬中和焊點(diǎn)表面保護焊點(diǎn)不受氧化。焊料粉末從固態(tài)轉換為液態(tài),并隨著(zhù)焊劑潤濕擴展。少量不同的金屬發(fā)生化學(xué)反應生產(chǎn)金屬間化合物,如典型的錫銀銅合金會(huì )由Ag3Sn、Cu6Sn5生成。
 
回焊區是溫度曲線(xiàn)中最核心的區段。峰值溫度過(guò)低、時(shí)間過(guò)短,液態(tài)焊料沒(méi)有足夠的時(shí)間流動(dòng)潤濕,造成“冷焊”、“虛焊”、“浸潤不良(漏銅)”、“焊點(diǎn)不光亮”和“殘留物多”等缺陷;峰值溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(cháng),造成“PCB板變形”、“元器件熱損壞”、“殘留物發(fā)黑”等等缺陷。它需要在峰值溫度、PCB板和元器件能承受的溫度上限與時(shí)間、形成最佳焊接效果的熔融時(shí)間之間尋求平衡,以期獲得理想的焊點(diǎn)。
 
四.冷卻區D
 
焊點(diǎn)溫度從液相線(xiàn)開(kāi)始向下降低的區段稱(chēng)為冷卻區。通常SAC305合金錫膏的冷卻區一般認為是217℃-170℃之間的時(shí)間段(也有的文獻提出最低到150℃)。
 
由于液態(tài)焊料降溫到液相線(xiàn)以下后就形成固態(tài)焊點(diǎn),形成焊點(diǎn)后的質(zhì)量短期內肉眼無(wú)法判斷,所以很多工廠(chǎng)往往不是很重視冷卻區的設定。然而焊點(diǎn)的冷卻速率關(guān)乎焊點(diǎn)的長(cháng)期可靠性,不能不認真對待。
 
冷卻區的管控要點(diǎn)主要是冷卻速率。經(jīng)過(guò)很多焊錫實(shí)驗室研究得出的結論:快速降溫有利于得到穩定可靠的焊點(diǎn)。
 
通常人們的直覺(jué)認為應該緩慢降溫,以抵消各元器件和焊點(diǎn)的熱沖擊。然而,回流焊錫膏釬焊慢速冷卻會(huì )形成更多粗大的晶粒,在焊點(diǎn)界面層和內部生較大Ag3Sn、Cu6Sn5等金屬間化合物顆粒。降低焊點(diǎn)機械強度和熱循環(huán)壽命,并且有可能造成焊點(diǎn)灰暗光澤度低甚至無(wú)光澤。
 
快速的冷卻能形成平滑均勻而薄的金屬間化物,形成細小富錫枝狀晶和錫基體中彌散的細小晶粒,使焊點(diǎn)力學(xué)性能和可靠性得到明顯的提升與改善。
 
生產(chǎn)應用中,并不是冷卻速率越大越好。要結合回流焊設備的冷卻能力、板子、元器件和焊點(diǎn)能承受的熱沖擊來(lái)考量。應該在保證焊點(diǎn)質(zhì)量時(shí)不損害板子和元器件之間尋求平衡。最小冷卻速率應該在2.5℃以上,最佳冷卻速率在3℃以上??紤]到元器件和PCB能承受的熱沖擊,最大冷卻速率應該控制在6-10℃。工廠(chǎng)在選擇設備時(shí),最好選擇帶水冷功能的回流焊而獲得較強的冷卻能力儲備。
圖片5.png  
 
回流焊技術(shù)有哪些優(yōu)勢?
 
 
1、回流焊技術(shù)進(jìn)行焊接時(shí),不需要將印刷電路板浸入熔融的焊料中,而是采用局部加熱的方式完成焊接任務(wù)的;因而被焊接的元器件受到熱沖擊小,不會(huì )因過(guò)熱造成元器件的損壞。
 
2、由于在焊接技術(shù)僅需要在焊接部位施放焊料,并局部加熱完成焊接,因而避免了橋接等焊接缺陷。
 
3、再流焊技術(shù)中,焊料只是一次性使用,不存在再次利用的情況,因而焊料很純凈,沒(méi)有雜質(zhì),保證了焊點(diǎn)的質(zhì)量。
 
回流焊的注意事項
 
 
1、橋聯(lián)
回流焊焊接加熱過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生焊料塌邊,這個(gè)情況出現在預熱和主加熱兩種場(chǎng)合,當預熱溫度在幾十至一百度范圍內,作為焊料中成分之一的溶劑即會(huì )降低粘度而流出,如果其流出的趨勢是十分強烈的,會(huì )同時(shí)將焊料顆粒擠出焊區外的含金顆粒,在熔融時(shí)如不能返回到焊區內,也會(huì )形成滯留的焊料球。除上面的因素外,SMD元件端電極是否平整良好,電路線(xiàn)路板布線(xiàn)設計與焊區間距是否規范,阻焊劑涂敷方法的選擇和其涂敷精度等都會(huì )是造成橋聯(lián)的原因。
 
2、立碑元件浮高(曼哈頓現象)
片式元件在遭受回流焊急速加熱情況下發(fā)生的翹立,這是因為急熱使元件兩端存在溫差,電極端一邊的焊料完全熔融后獲得良好的濕潤,而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良,這樣促進(jìn)了元件的翹立。因此,回流焊加熱時(shí)要從時(shí)間要素的角度考慮,使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布,避免回流焊急熱的產(chǎn)生。 
防止元件翹立的主要因素有以下幾點(diǎn): 
 
①選擇粘接力強的焊料,焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高; 
②元件的外部電極需要有良好的濕潤性和濕潤穩定性。推薦:溫度40℃以下,濕度70%RH以下,進(jìn)廠(chǎng)元件的使用期不可超過(guò)6個(gè)月; 
③采用小的焊區寬度尺寸,以減少焊料熔融時(shí)對元件端部產(chǎn)生的表面張力。另外可適當減小焊料的印刷厚度,如選用100μm;   
④焊接溫度管理條件設定也是元件翹立的一個(gè)因素。通常的目標是加熱要均勻,特別在元件兩連接端的焊接圓角形成之前,均衡加熱不可出現波動(dòng)。
 
3、潤濕不良
潤濕不良是指回流焊焊接過(guò)程中焊料和電路基板的焊區(銅箔)或SMD的外部電極,經(jīng)浸潤后不生成相互間的反應層,而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區表面受到污染或沾上阻焊劑,或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會(huì )產(chǎn)生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過(guò)0.005%以上時(shí),由于焊劑的吸濕作用使活化程度降低,也可發(fā)生潤濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料,并設定回流焊合理的焊接溫度曲線(xiàn)。   
 
無(wú)鉛焊接的五個(gè)步驟
 
 
1、選擇適當的材料和方法   
在無(wú)鉛焊接工藝中,焊接材料的選擇是最具挑戰性的。因為對于無(wú)鉛焊接工藝來(lái)說(shuō),無(wú)鉛焊料、焊膏、助焊劑等材料的選擇是最關(guān)鍵的,也是最困難的。在選擇這些材料時(shí)還要考慮到焊接元件的類(lèi)型、線(xiàn)路板的類(lèi)型,以及它們的表面涂敷狀況。選擇的這些材料應該是在自己的研究中證明了的,或是權威機構或文獻推薦的,或是已有使用的經(jīng)驗。把這些材料列成表以備在工藝試驗中進(jìn)行試驗,以對它們進(jìn)行深入的研究,了解其對工藝的各方面的影響。   
 
對于焊接方法,要根據自己的實(shí)際情況進(jìn)行選擇,如元件類(lèi)型:表面安裝元件、通孔插裝元件;線(xiàn)路板的情況;板上元件的多少及分布情況等。對于表面安裝元件的焊接,需采用回流焊的方法;對于通孔回流焊插裝元件,可根據情況選擇波峰焊、浸焊或噴焊法來(lái)進(jìn)行焊接。波峰焊更適合于整塊板(大型)上通孔插裝元件的焊接;浸焊更適合于整塊板(小型)上或板上局部區域通孔插裝元件的回流焊焊接;局部噴焊劑更適合于板上個(gè)別元件或少量通孔插裝元件的回流焊焊接。另外,還要注意的是,無(wú)鉛回流焊焊接的整個(gè)過(guò)程比含鉛焊料的要長(cháng),而且所需的焊接溫度要高,這是由于無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)比含鉛焊料的高,而它的浸潤性又要差一些的緣故。   在焊接方法選擇好后,其焊接工藝的類(lèi)型就確定了。這時(shí)就要根據焊接工藝要求選擇設備及相關(guān)的工藝控制和工藝檢查儀器,或進(jìn)行升級。焊接設備及相關(guān)儀器的選擇跟焊接材料的選擇一樣,也是相當關(guān)鍵的。   
 
2、確定工藝路線(xiàn)和工藝條件   
在第一步完成后,就可以對所選的焊接材料進(jìn)行焊接工藝試驗。通過(guò)試驗確定工藝路線(xiàn)和工藝條件。在試驗中,需要對列表選出的焊接材料進(jìn)行充分的試驗,以了解其特性及對工藝的影響。這一步的目的是開(kāi)發(fā)出無(wú)鉛焊接的樣品。   
 
3、開(kāi)發(fā)健全焊接工藝   
這一步是第二步的繼續。它是對第二步在工藝試驗中收集到的試驗數據進(jìn)行分析,進(jìn)而改進(jìn)材料、設備或改變工藝,以便獲得在實(shí)驗室條件下的健全工藝。在這一步還要弄清無(wú)鉛合金焊接工藝可能產(chǎn)生的沾染如何預防、測定各種焊接特性的工序能力(CPK)值,以及與原有的錫/鉛工藝進(jìn)行比較。通過(guò)這些研究,就可開(kāi)發(fā)出焊接工藝的檢查和測試程序,同時(shí)也可找出一些工藝失控的處理方法。   
 
4、焊接樣品可靠性試驗
還需要對焊接樣品進(jìn)行可靠性試驗,以鑒定產(chǎn)品的質(zhì)量是否達到要求。如果達不到要求,需找出原因并進(jìn)行解決,直到達到要求為止。一旦焊接產(chǎn)品的可靠性達到要求,無(wú)鉛焊接工藝的開(kāi)發(fā)就獲得成功,這個(gè)工藝就為規模生產(chǎn)做好了準準備就緒后的操作一切準備就緒,現在就可以從樣品生產(chǎn)轉變到工業(yè)化生產(chǎn)。在這時(shí),仍需要對工藝進(jìn)行以維持工藝處于受控狀態(tài)。   
 
5、控制和改進(jìn)工藝   
無(wú)鉛焊接工藝是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的舞臺。工廠(chǎng)必須警惕可能出現的各種問(wèn)題以避免出現工藝失控,同時(shí)也還需要不斷地改進(jìn)工藝,以使產(chǎn)品的質(zhì)量和合格良率不斷得到提高。對于任何無(wú)鉛焊接工藝來(lái)說(shuō),改進(jìn)焊接材料,以及更新設備都可改進(jìn)產(chǎn)品的焊接性能。
 
 
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