如何管控炉温曲线
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考虑: • 热冷点选择 • 热耦的连接 • 热耦数量 • 工艺知识
Define - 定义 Measure - 测量 Improve - 改进
D.M.I. – 业界公认的一个概念,
您的热工艺制程优化 的唯一途径。
定义
软件中的锡膏参数能让用户准确的来 定义他的制程工艺窗口。
点击
测量
利用制程工艺指数(PWI), SlimKIC 2000 和 KIC 24/7系统能够轻易
100% 实时监控
稳定工艺的基础
设备性能决定您工 艺的能力!
设备稳定性决定您 工艺的稳定性!
决定
!!!
20台炉子 的15周性 能(Cp) 状况!
上下限: +/- 5oC +/- 5 秒 +/- 10秒
线体 01线 03线 线类#1
02线 04线 05线 线类#2
线类#3
08线 09线 10线 11线 12线 13线 14线 线类#4
的测量制程是否在受控状态当中。
KIC 显示
怎样才是个好工艺?
测量、计算困难; 不够直观!
测量、计算简单; 容易理解!
Process Window Index 制程工艺指数 (PWI)
简单直观的PWI指标
0% - 绝对优化 100% - 刚合格 >100% - 不合格
这是个质量风险很小的工艺!
业界使用的测温监控做法
• 使用实际产品 + 热耦 • 使用替代板 + 热耦 • 使用内置抽样测温系统 • 使用内置实时监控系统
各种重复测温做法的比较
工艺与质量的改善
每一次的测温都提供您有用的信息… • 它告诉您下次该什么时候测温 • 它告诉您设备/工艺的稳定性 • 它告诉您技术能力(DFM与工艺)
229
228
227
2.5oC/day
226
225
224
工艺下限
223 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
关于测温监控的建议
1。采购前仔细评估您的对象设备; 2。如果有多台设备,最少安装一套实时监控
您会有什么反应?
工艺设置需要调整,PWI 不理想!
总结
要最好的监控您的工艺质量… • 通过技术整合确保制造能力 • 采用配合您的工艺能力的测温监控方法 • 适当的采用不同测温做法来发挥最佳效益 • 利用测温监控测量结果协助不断改善
KIC Vision
类似于整点报时, KIC Vision 自动报告焊接 的Yield & PPM
猜测初始设置
效率准度问题
成本问题
样板实测
调整参数
PWI是否 优化?
是
参数固化
结束
否 预计新参数
改进
Navigator 与 Auto-Focus不但能改进 制程,而且能够同时将它最佳化。
工艺调制 - 工艺设置的优化
有经验的工程师 30~90分钟!
1分钟!
热工艺处理的优化的重要性
更接近制程界限的中线 允许最大的制程工艺波动 增加产量 缩短炉子更换产品时间
大多数无铅焊料润湿时间为30~60秒。再流焊的温度要高于焊膏 的熔点温度,一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量。有 时也将该区域分为两个区,即熔融区和再流区。
(四)冷却区
焊料随温度的降低而凝固,使元器件与焊膏形成良好的电接触, 冷却速度要求同预热速度相同。
良好工艺的做法和要素
2。正确的测温和工艺设置、优化
为什么要测量炉温曲线?
首先,使用温度曲线测试仪是整个回流焊炉运作过程中控制工艺制程 的关键。没有温度曲线测试仪,你将无法知道炉子的机能是否完善, 是否需要校验等等。
其次,温度曲线测试仪对帮助厂商在规范作业下,进行所有线路板上 元器件的校验及焊接以确保高可靠低损耗的生产起关键性的作用。举 例说明:一些元器件的最高融点为240C;如果没有温度曲线测试仪, 你怎样才能知道目前你所设置的状态是否符合这些元器件的融点要求
Auto-Focus
Cpk与PWI存在的问题
Cpk只告诉我们分析时的工艺能力! PWI只告诉我们设置点当时的优化程度!
数 量
不 合 格 区
不 而用户关心的…
合
格 区
工艺能力是否维持?
工艺参数
(例如升温速度)
常见的测温监控做法
用户习惯
0% 不测温
更换产品 更换班次
定时抽测
6小时间隔 12小时间隔
工艺分区:
(二)保温区
目的:保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥,同时还起 着焊剂活化的作用,清除元器件、焊盘、焊粉中的金 属氧化物。时间约60~120秒,根据焊料的性质有所差异。
工艺分区: (三ห้องสมุดไป่ตู้再流焊区
目的:焊膏中的焊料使金粉开始熔化,再次呈流动状态,替代液态焊
剂润湿 焊盘和元器件,这种润湿作用导致焊料进一步扩展,对
Temp. variation oC
Temp. variation among oven #1~#4 for all 7 zones (in deg.C)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
Zone no. #
分析您工艺的偏移程度
PWI
Peak Temp. ( oC )
230
工艺上限
160度以上时间 0.13 0.12 0.1
0.31 0.24 0.15 0.17
0.13
0.37 0.52 0.37 0.31 0.37 0.28 0.37 0.31
0.18 0.14 0.23 0.12 0.3 0.14 0.28 0.16
110-160度时间 0.37 0.32 0.35
0.35 0.45 0.46 0.4
完全自动 – 零待机 – 无需操作 价格等同于人工测试仪, KIC Vision 把不可
能做到可能!
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功!
第三,拥有温度测试仪能降低生产损耗及对生产损耗进行分析以避免 其重复发生。影响焊接质量的直接原因有上升斜率、浸锡温度、怛温 时间、融锡时间,平均温度及其它的回流焊参数。如果没有温度曲线 测试仪,你就无法精确测量回流焊工艺制程中的这些重要特性。
最后,当你将新的线路板引进不同的热工艺制程中时,它们需要对回 流焊的参数进行微调(校零及链速设置)以确保焊接时符合元器件及 焊膏本身的性能参数。
良好工艺的做法和要素
1。正确的温度/时间曲线规范;
温度Oc
217 oC 100 oC
升温斜率
润湿时间 恒温时间 助焊时间
挥发斜率
峰值温度 冷却斜率
时间
考虑:
• 锡膏 • PCB • 器件 • 工艺故障
工艺分区:
(一)预热区
目的: 使PCB和元器件预热 ,达到平衡,同时除去焊膏中的水份 、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较 缓慢,溶剂挥发。较温和,对元器件的热冲击尽可能小, 升温过快会造成对元器件的伤害,如会引起多层陶瓷电容 器开裂。同时还会造成焊料飞溅,使在整个PCB的非焊接 区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
229
228
227
226
1.0oC/day
225
224
223
222 Oven # 4
221 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
分析您工艺的偏移程度
0.2
0.46 0.39 0.35 0.31 0.36 0.38 0.33 0.35
0.28 0.52 0.33 0.33 0.36 0.6 0.45 0.37
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
230 229 228 227 226 225 224 223 222
221 Oven # 1~ 6
PWI(制程工艺指数)的计算法
制程工艺指数(PWI)
PWI(制程工艺指数)
PWI 100% 以下,表示制程处在范围以内。 PWI 100% 以上,表示制程处在范围以外。 PWI 越低,表示越接近制程界限的中线。
制程受控制状态只需用一个数字来表示
KIC 显示
开始 工艺设置/优化流程
系统,做为设备和工艺评估工具; 3。使用Cpk和PWI量化技术进行量化管理; 4。综合以上制定测温频率。
减少测温对生产的影响
• 选用良好稳定的回流炉子,足够的维护工作; - 确保良好的Cp和稳定性
• 发挥技术整合功能; - 确保良好的Cpk, PWI
• 不盲目进行不必要的测温; • 使用自动测温或实时监控系统。
Time ( hrs )
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
230
229 Oven # 5
228
227
2.5oC/day
226
225
224
223 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
220 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
231
230 Oven # 1
229
228
0.8oC/day
227
226
225
224
223 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
15线 16线 17线 18线 19线 20线 21线 线类#5
峰值温度 0.51 0.52 0.52
0.57 0.78 0.41 0.52
0.56
0.85 0.90 0.82 0.82 0.93 1.71 1.61 0.74
1.21 1.30 1.66 1.12 1.22 1.08 1.15 0.93
Define - 定义 Measure - 测量 Improve - 改进
D.M.I. – 业界公认的一个概念,
您的热工艺制程优化 的唯一途径。
定义
软件中的锡膏参数能让用户准确的来 定义他的制程工艺窗口。
点击
测量
利用制程工艺指数(PWI), SlimKIC 2000 和 KIC 24/7系统能够轻易
100% 实时监控
稳定工艺的基础
设备性能决定您工 艺的能力!
设备稳定性决定您 工艺的稳定性!
决定
!!!
20台炉子 的15周性 能(Cp) 状况!
上下限: +/- 5oC +/- 5 秒 +/- 10秒
线体 01线 03线 线类#1
02线 04线 05线 线类#2
线类#3
08线 09线 10线 11线 12线 13线 14线 线类#4
的测量制程是否在受控状态当中。
KIC 显示
怎样才是个好工艺?
测量、计算困难; 不够直观!
测量、计算简单; 容易理解!
Process Window Index 制程工艺指数 (PWI)
简单直观的PWI指标
0% - 绝对优化 100% - 刚合格 >100% - 不合格
这是个质量风险很小的工艺!
业界使用的测温监控做法
• 使用实际产品 + 热耦 • 使用替代板 + 热耦 • 使用内置抽样测温系统 • 使用内置实时监控系统
各种重复测温做法的比较
工艺与质量的改善
每一次的测温都提供您有用的信息… • 它告诉您下次该什么时候测温 • 它告诉您设备/工艺的稳定性 • 它告诉您技术能力(DFM与工艺)
229
228
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2.5oC/day
226
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工艺下限
223 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
关于测温监控的建议
1。采购前仔细评估您的对象设备; 2。如果有多台设备,最少安装一套实时监控
您会有什么反应?
工艺设置需要调整,PWI 不理想!
总结
要最好的监控您的工艺质量… • 通过技术整合确保制造能力 • 采用配合您的工艺能力的测温监控方法 • 适当的采用不同测温做法来发挥最佳效益 • 利用测温监控测量结果协助不断改善
KIC Vision
类似于整点报时, KIC Vision 自动报告焊接 的Yield & PPM
猜测初始设置
效率准度问题
成本问题
样板实测
调整参数
PWI是否 优化?
是
参数固化
结束
否 预计新参数
改进
Navigator 与 Auto-Focus不但能改进 制程,而且能够同时将它最佳化。
工艺调制 - 工艺设置的优化
有经验的工程师 30~90分钟!
1分钟!
热工艺处理的优化的重要性
更接近制程界限的中线 允许最大的制程工艺波动 增加产量 缩短炉子更换产品时间
大多数无铅焊料润湿时间为30~60秒。再流焊的温度要高于焊膏 的熔点温度,一般要超过熔点温度20度才能保证再流焊的质量。有 时也将该区域分为两个区,即熔融区和再流区。
(四)冷却区
焊料随温度的降低而凝固,使元器件与焊膏形成良好的电接触, 冷却速度要求同预热速度相同。
良好工艺的做法和要素
2。正确的测温和工艺设置、优化
为什么要测量炉温曲线?
首先,使用温度曲线测试仪是整个回流焊炉运作过程中控制工艺制程 的关键。没有温度曲线测试仪,你将无法知道炉子的机能是否完善, 是否需要校验等等。
其次,温度曲线测试仪对帮助厂商在规范作业下,进行所有线路板上 元器件的校验及焊接以确保高可靠低损耗的生产起关键性的作用。举 例说明:一些元器件的最高融点为240C;如果没有温度曲线测试仪, 你怎样才能知道目前你所设置的状态是否符合这些元器件的融点要求
Auto-Focus
Cpk与PWI存在的问题
Cpk只告诉我们分析时的工艺能力! PWI只告诉我们设置点当时的优化程度!
数 量
不 合 格 区
不 而用户关心的…
合
格 区
工艺能力是否维持?
工艺参数
(例如升温速度)
常见的测温监控做法
用户习惯
0% 不测温
更换产品 更换班次
定时抽测
6小时间隔 12小时间隔
工艺分区:
(二)保温区
目的:保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥,同时还起 着焊剂活化的作用,清除元器件、焊盘、焊粉中的金 属氧化物。时间约60~120秒,根据焊料的性质有所差异。
工艺分区: (三ห้องสมุดไป่ตู้再流焊区
目的:焊膏中的焊料使金粉开始熔化,再次呈流动状态,替代液态焊
剂润湿 焊盘和元器件,这种润湿作用导致焊料进一步扩展,对
Temp. variation oC
Temp. variation among oven #1~#4 for all 7 zones (in deg.C)
45
40
35
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1
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7
Zone no. #
分析您工艺的偏移程度
PWI
Peak Temp. ( oC )
230
工艺上限
160度以上时间 0.13 0.12 0.1
0.31 0.24 0.15 0.17
0.13
0.37 0.52 0.37 0.31 0.37 0.28 0.37 0.31
0.18 0.14 0.23 0.12 0.3 0.14 0.28 0.16
110-160度时间 0.37 0.32 0.35
0.35 0.45 0.46 0.4
完全自动 – 零待机 – 无需操作 价格等同于人工测试仪, KIC Vision 把不可
能做到可能!
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功!
第三,拥有温度测试仪能降低生产损耗及对生产损耗进行分析以避免 其重复发生。影响焊接质量的直接原因有上升斜率、浸锡温度、怛温 时间、融锡时间,平均温度及其它的回流焊参数。如果没有温度曲线 测试仪,你就无法精确测量回流焊工艺制程中的这些重要特性。
最后,当你将新的线路板引进不同的热工艺制程中时,它们需要对回 流焊的参数进行微调(校零及链速设置)以确保焊接时符合元器件及 焊膏本身的性能参数。
良好工艺的做法和要素
1。正确的温度/时间曲线规范;
温度Oc
217 oC 100 oC
升温斜率
润湿时间 恒温时间 助焊时间
挥发斜率
峰值温度 冷却斜率
时间
考虑:
• 锡膏 • PCB • 器件 • 工艺故障
工艺分区:
(一)预热区
目的: 使PCB和元器件预热 ,达到平衡,同时除去焊膏中的水份 、溶剂,以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。要保证升温比较 缓慢,溶剂挥发。较温和,对元器件的热冲击尽可能小, 升温过快会造成对元器件的伤害,如会引起多层陶瓷电容 器开裂。同时还会造成焊料飞溅,使在整个PCB的非焊接 区域形成焊料球以及焊料不足的焊点。
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
229
228
227
226
1.0oC/day
225
224
223
222 Oven # 4
221 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
分析您工艺的偏移程度
0.2
0.46 0.39 0.35 0.31 0.36 0.38 0.33 0.35
0.28 0.52 0.33 0.33 0.36 0.6 0.45 0.37
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
230 229 228 227 226 225 224 223 222
221 Oven # 1~ 6
PWI(制程工艺指数)的计算法
制程工艺指数(PWI)
PWI(制程工艺指数)
PWI 100% 以下,表示制程处在范围以内。 PWI 100% 以上,表示制程处在范围以外。 PWI 越低,表示越接近制程界限的中线。
制程受控制状态只需用一个数字来表示
KIC 显示
开始 工艺设置/优化流程
系统,做为设备和工艺评估工具; 3。使用Cpk和PWI量化技术进行量化管理; 4。综合以上制定测温频率。
减少测温对生产的影响
• 选用良好稳定的回流炉子,足够的维护工作; - 确保良好的Cp和稳定性
• 发挥技术整合功能; - 确保良好的Cpk, PWI
• 不盲目进行不必要的测温; • 使用自动测温或实时监控系统。
Time ( hrs )
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
230
229 Oven # 5
228
227
2.5oC/day
226
225
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223 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
220 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Time ( hrs )
分析您工艺的偏移程度
Peak Temp. ( oC )
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230 Oven # 1
229
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0.8oC/day
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15线 16线 17线 18线 19线 20线 21线 线类#5
峰值温度 0.51 0.52 0.52
0.57 0.78 0.41 0.52
0.56
0.85 0.90 0.82 0.82 0.93 1.71 1.61 0.74
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