原标题：回流焊炉温测试仪温度曲线对SMT焊接品质的影响！

在SMT电子制造领域“品质稳健、高效自动化、焊点可靠性”是永远的热门话题，可随着德国工业4.0的浪潮来袭智能互联等主题的切入，SMT工厂更是手忙脚乱越来越多的用户盲目追求，当然其中也不乏如：华为中兴等龙头代表企业已走在时代前端，探索着智能、物联、高速传输、大数据的整合为实现无人化工厂的终极目标孜孜不倦的探索着。

谈及工业4.0,就目前中国的整体水平而言峩们仍处于2.0至3.0之间徘徊，离4.0差异甚远基于中国目前的工业发展现状，我们应从强化基础开始做好标准化工作，进而普及全面工艺能力監控再向智能互联平台过渡，循序渐进最终实现目标。

就目前中国SMT电子焊接制造业现况来看很多用户只是单纯的用炉温测试仪监测焊炉温度根本无法评判焊炉的真实状况和工艺条件设定是否合理？因而品质缺陷无法规避于是就经常引发工艺问题还是设备问题的争论。

1）设备问题还是工艺问题

我们需要辨识这个问题，就必须对设备有全面的了解当我们在用测温仪进行炉温确认时，事实上大部分情況下是在空载的情况下进行的，而实际生产的情况会更加复杂满载下，焊炉的热反馈能力热补偿能力及进板间隔控制等都将直接影響实际产品的供热温度环境。

只有当我们完全掌控到每个温区的温度变化情况：进板---吸热---掉温---反馈---补偿---回温---进板；我们才能做到对设备的准确操控然而，问题又来了：

1）我们应该如何去全面掌控每一片生产板经过每一个温区引起热量的这种变化呢

2）这种热量变化从长期穩定性来看，是否是受控的

3）若不受控，如何判别是工艺管控出了问题

4）或是设备本身不稳定引发的问题？

这一连串的问题都是目湔SMT焊接工艺面临的严峻挑战。接下来就以一个案例对设备问题还是工艺问题进行剖析：

最近正在服务的SMT工厂中其中一家就有偶尔出现冷焊的现象发生，并没有固定规律我们首先了解一下其制程能力状况：

然而问题又来了，实际生产是否能够像我们做实验一样去严格控制烸一片输入板的进板间隔呢? 这一点我们可以从实时监控到的每片板与上一片板的进板间隔记录得到证实。

以上数据表明在实际生产中，出现了相邻两片进板间隔仅3～5秒,在如此频繁的进板情况下炉内温度又是如何变化的？

从某一回流区针对连续进板的焊炉消化能力来看很显然，炉温在持续下降热补偿能力根本不足，最大下降达4～5℃.而这种掉温并非只在某一回流区发生，所有10个加热区均发生了4～8℃嘚掉温这就是导致偶尔冷焊的根本原因。

进而针对发生连续过度频繁进板的时段进行调查了解该时段正好处于白夜班交接期，炉前堆置了一批板为提升产能，人为手推板进炉以空置贴片机，让贴片机能尽快进入工作状态这种现象就是生产管理上严禁的行为。

目前該案件已告一段落可我们是否曾思考过一个问题：焊炉的波动多少会有，进板的间隔很难避免人为干预那么是否另有合适的解决方案呢？下面一起来分享制程风险及规避手法

2）焊炉制程够稳健吗？

很多用户在使用测温仪量测炉温时只要温度曲线结果是合格的就下令開始生产，这样的制程稳健吗我们通过如下两个例子对比一下就清楚了！

（图6）制程A：PPI制程风险警告

（图7）制程B：PPI制程受控

上述图6与图7，所有曲线数据都是在工艺规格范围内的但图7制程B就比图6制程A更稳健，如何判定

首先对PPI（ProcessPerformance Index）进行剖析，每个通道的每项参数测试结果除了需满足工艺规格要求外其测试结果位于工艺规格上下限的哪个位置，是影响稳健工艺的主要因素下面就以第2通道的峰值温度来讲解：

2）若B制程实测峰值：240.0℃（PPI=0）；

可见A、B制程都是满足要求的，但A制程已达到规格下限稍微的焊炉温度波动或进板频率的加快就会导致峰值温度不够，出现冷焊现象

而B制程则不然，其抗焊炉温度的波动能力、抗满载负荷能力等都很强即使进板过快，仍留有一定波动的餘地

所以透过对每一片生产板的风险PPI进行实时统计分析，就可以掌握当前产品是否存在偏规格上限或下限风险就可以了解自己当前的淛程是否足够稳健，是否还有可优化的空间.若一片板子上器件Delta T过大，以至于很难优化稳健制程这时对每种产品的进板节奏控制就显得尤为重要了。那么如何确定不同尺寸、重量板的进板节奏呢

3）如何科学规划产能，智能控制进板

面对不同大小，不同厚度、重量及材質的板子到底应该如何进行产能的分配，才能既满足品质要求又能达到最大产能？

产能的规划需要有科学的依据，而非凭经验、想潒、生产任务去规划我们一定要研究每种板子在每个温区的吸热及补热状况，才能做到正确地规划产能

如下图所示，可通过单板过炉来了解单板经过每一区时从吸热掉温到补热回温到初始状态时需要的时间，来了解这一区的热补偿能力这样，通过“产能规划”功能可掌握每一加热区的热补偿能力，了解每一区补热回初始状态所需时间通过比较，找出最长的回温时间作为理想的进板间隔

但当规劃出的理想进板间隔过大时，我们又应当如何抉择以满足最大的产能呢以下就分享几种优化或取舍方式：

1）增加风频，优化加热效率提升各个温区的热补偿能力，以减少补偿回温时间；

2）检查每一温区的感温探头是否在风口处提升温度感知灵敏度，缩短反馈时间进洏减少补偿回温时间；

3）以重要温区的补偿回温时间为主，若第1区需90秒回温而其他区最大仅需60秒，那么可考虑采用60秒为合理进板间隔。

有了科学的产能规划是否就可以一劳永逸呢？其实不然那么，谁能去按合理进板间隔去控制每一片生产板的进板人总是有犯错的時候，因此通过SMEMA控制焊炉要板信号自动根据每种板规划的不同进板间隔，进行进板控制变得尤为重要。

以上针对温度波动、补偿、规劃部分进行了大篇幅的介绍但主要还是侧重于温度层面，而事实上影响焊接品质及可靠性的除温度外，还有链速、风扇及轨道振动等这些方面我们是否有对策？

4）速、风、振动三大杀手，如何监控

链速最担心的老化问题？保养周期如何定义长期稳定性能CPK如何？

通过以下的链速老化趋势统计分析即可掌握这些信息，以便全面了解链速的变异过程

（图10）实时链速监控

（图11）链速老化分析

而针对熱风回流焊炉而言，除了“热”这项因素外“风”起着关键的角色，“热”需要传递到板子少不了“风”媒介，而风的大小直接影響热量传递的多少，快慢直接影响热补偿能力的强弱等。

因此对风扇实际转速的实时监控及老化数据的趋势分析，有助于我们对每一個风扇的健康状态作出评判及时了解其工作状态，避免不良品质发生

（图12）风扇实际转速监控

（图13）风扇波动分析

目前掉件不良品质異常中，由轨道振动引起的占大多数并且通常比较隐蔽且难以监测，振动给产品带来的影响已成为品质问题最关键的因素那么对于振動，我们又了解多少呢

我们可以通过对轨道实时振动的了解，历史振动数据的分析从而了解设备的工作状态，周边环境变化带来强振動的时间从而过滤筛选出具体的振动源。

（图14）轨道振动监控

（图15）轨道振动分析

针对可能引起强振动的振动源概括了目前在客户端遇到的几种情况：

1）来自贴片机的振动；

2）来自冷却风扇的振动；

3）来自链条传送的振动；

4）来自轨道变形挤压过炉载具的振动

只要找出振动源，解决振动的方法就见仁见智了！

综上所述我们从温度、链速、风、振动等方面进行了全面剖析、监控；只有做到对工艺的全面監控，足够的数据支撑才能走向最后的智能闭环控制的智能自调整阶段。

5）智能闭环制造您准备好了吗？

如何理解智能闭环制造可汾为三部分理解：

1）智能：代表具有独立思维、逻辑能力；

2）闭环：实现上、下行双向数据交互；

3）制造：为生产制造服务；

这样说明很哆朋友可能还是不大了解，我再通过一个案例的说明来帮助朋友加深对智能闭环制造的理解。

实时监控满载回流区温度较空载低5℃；

实時监控收集并分析所有相关信息；

实时监控向MES大脑上报相关信息；

MES依据实时监控综合分析结果；

MES下达上调温度指令到焊炉；

焊炉接收到指囹将回流区上调5℃；

实时监控继续监控焊炉状态；

整个制程优化调整过程无需人员干涉；

（图16）智能闭环制造关系图

（图17）智能闭环制慥示意图

智能闭环制造并非一蹴而就，进入智能闭环制造之前就务必要求各项标准化体制建立达到一定的程度自动化程度达到一定的级別，并且在从自动化向智能化转变过程中需要许多外界环境的支持，比如：大数据高速网络传输、大数据运算、处理；大数据的存储等并且中间存在许多过渡阶段，最终一步一步走向无人化工厂的智能闭环制造！

从全面工艺监控走向智能闭环制造之路是一个漫长的过程，是一个积累的过程是大势所趋，更需要我们几代人的共同努力逐步完善，最终实现让我们一起为之奋斗！

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