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采用無(wú)鉛焊接材料，對(duì)焊接工藝會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，在開(kāi)發(fā)無(wú)鉛焊接工藝中，必須對(duì)焊接工藝的所有相關(guān)方面進(jìn)行優(yōu)化。Georze?Westby的關(guān)于開(kāi)發(fā)無(wú)鉛焊接工藝的五步法有助于無(wú)鉛焊接工藝的開(kāi)發(fā)和工藝優(yōu)化。
1.選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾头椒?/span>
在無(wú)鉛焊接工藝中，焊接材料的選擇是最具挑戰(zhàn)性的。因?yàn)閷?duì)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型、線路板的類型，以及它們的表面涂敷狀況。選擇的這些材料應(yīng)該是在自己的研究中證明了的，或是權(quán)威機(jī)構(gòu)或文獻(xiàn)推薦的，或是已有使用的經(jīng)驗(yàn)。把這些材料列成表以備在工藝試驗(yàn)中進(jìn)行試驗(yàn)，以對(duì)它們進(jìn)行深入的研究，了解其對(duì)工藝的各方面的影響。
對(duì)于焊接方法，要根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，如元件類型：表面安裝元件、通孔插裝元件；線路板的情況；板上元件的多少及分布情況等。對(duì)于表面安裝元件的焊接，需采用回流焊的方法；對(duì)于通孔插裝元件，可根據(jù)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(qū)域通孔插裝元件的焊接；局噴焊劑更適合于板上個(gè)別元件或少量通孔插裝元件的焊接。另外，還要注意的是，無(wú)鉛焊接的整個(gè)過(guò)程比含鉛焊料的要長(zhǎng)，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(rùn)性又要差一些的緣故。
在焊接方法選擇好后，其焊接工藝的類型就確定了。這時(shí)就要根據(jù)焊接工藝要求選擇設(shè)備及相關(guān)的工藝控制和工藝檢查儀器，或進(jìn)行升級(jí)。焊接設(shè)備及相關(guān)儀器的選擇跟焊接材料的選擇一樣，也是相當(dāng)關(guān)鍵的。
2.確定工藝路線和工藝條件
在第一步完成后，就可以對(duì)所選的焊接材料進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)確定工藝路線和工藝條件。在試驗(yàn)中，需要對(duì)列表選出的焊接材料進(jìn)行充分的試驗(yàn)，以了解其特性及對(duì)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(xù)。它是對(duì)第二步在工藝試驗(yàn)中收集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而改進(jìn)材料、設(shè)備或改變工藝，以便獲得在實(shí)驗(yàn)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)生的沾染知道如何預(yù)防、測(cè)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(cè)試程序，同時(shí)也可找出一些工藝失控的處理方法。
4.還需要對(duì)焊接樣品進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，以鑒定產(chǎn)品的質(zhì)量是否達(dá)到要求
如果達(dá)不到要求，需找出原因并進(jìn)行解決，直到達(dá)到要求為止。一旦焊接產(chǎn)品的可靠性達(dá)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(guī)模生產(chǎn)做好了準(zhǔn)備就緒后的操作一切準(zhǔn)備就緒，現(xiàn)在就可以從樣品生產(chǎn)轉(zhuǎn)變到工業(yè)化生產(chǎn)。在這時(shí)，仍需要對(duì)工藝進(jìn)行監(jiān)視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(tái)。工廠必須警惕可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題以避免出現(xiàn)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)量和合格晶率不斷得到提高。對(duì)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(shè)備都可改進(jìn)產(chǎn)品的焊接性能。
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