SMT工藝改進的好幫手-SMT服務網

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        品質技術 >> SMT工藝改進的好幫手

        SMT工藝改進的好幫手

        文章來源:SMT專家網     發布時間:2010-10-9 9:32:57     發布時間:2010-10-9 9:32:57  【關閉】

        概 述
        實際效果證明采用DPMO方法分析產品及工藝,是一種究其問題根源的有效工具。SMT組裝工藝所暴露的缺陷,主要可分為四種類型的問題;材料,工藝,設計及操作誤差。DPMO予測工具與可制造性設計(DFM),可測試性設計(DFT)結合已成為SMT組裝工藝改進的得力幫手。
        一次通過率(FPY)與DPMO

        長期來,一次通過率(FPY)是許多SMT組裝廠表征產品制造過程質量水平的量值。其運作程序起始于SMT生產線焊膏印刷至終端在線測試(ICT),包括粘接劑點印,器件貼裝,再流焊,通孔器件插裝,波峰焊,清洗與二次組裝(連接器及其他器件,導線等)印制板組裝全過程。

        一次通過率的定義是;全部被檢印制板數除以無缺陷印制板數,數學表達式為;
        FPY% =[合格印制板數/組裝印制板總數] x 100%.
        通常,中/高復雜程度印制板混裝,按生產設備類型及折舊年份,采用的工藝控制及技術檢測方法,一次通過率(FPY)范圍可從50% - 90%。
        (FPY)表征的不足
        使用一次通過率(FPY)表征產品制造過程質量水平量值的問題,僅好與壞差別,合格板與不合格板之分,不涉及壞板,不合格板的缺陷數量。SMT組裝廠特別關心各種高復雜程度印制板將需要配置許多資源,才能達到同一水平產能。

        另有一種可能是,經第一次在線測試(ICT)測試分析是可接受的,FPT值也許>95%,但是少量印制板上存在多個缺陷,印制板仍然需要要進行返修,工時成本超出額定比例,例如;如貼片機送料器變換不正確,或印刷模板上的焊膏量短時間突然缺少等此類問題發生,雖然僅影響少量印制板,但在短時間產生的缺陷數量可以超過每小時的平均缺陷數。

        DPMO指數
        最近幾年來,SMT組裝業界采用更可靠的方法 —— DPMO指數取代一次通過率(FPY),作為表征產品制造過程質量水平的量值。
        DPMO定義,采樣數 = 器件數/焊點數(僅指SMD或THP器件引腳端焊點數,印制板導通孔或測試點除外)。
        在我們實施DPMO計劃中,不以器件封裝為計,僅選用對器件引腳端焊點計數,例如,208QFP為208焊點采樣數。有些公司執行DPMO,按器件個體計數,每一器件計一個采樣數。我們支持IPC-7912標準所規定的原則。
        DPMO計算方法提供印制板復雜性程度與缺陷的規范化。換句話講,,一塊印制板含少量采樣數,將含少量缺陷,反之在相同的DPMO指數條件下,高復雜性的印制板,含較多采樣數,將存在較多的缺陷。有關IPC-7912標準的深入討論見參考文章。
        DPMO與FPY之間呈線性關系,對一項確定工藝能力言,當采樣數增加,則FPY成比例隨之減少。
        自1999年起,有些組裝廠開始采用DPMO量度方法,為測試這種方法與生產實際對比,至少6個月時間在生產過程選定大于500塊測試樣板。
         

        產品實際產能與理論計算的予測產能達到極好的一致性,此例舉,在這段期間組裝廠20項產品,占整個生產量的65%,計算得平均DPMO指數近似為55。
        生產實際與理論計算達到極好一致性,采用DPMO指數表征SMT生產線質量水平的量度。為達到高產能,必須改進工藝(減少DPMO),今天印制板的焊點平均采樣數約4500,印制板復雜性程度增加,組裝廠仍能保持強勁的競爭力。兩年前,印制板的焊點采樣數為3000,而FPY一直停留在80%左右。

        DPMO工藝改進的好幫手
        SMT組裝工藝改進有效使用DPMO工具,測量工藝過程的結果量,分析存在問題的原因,提供正確的糾正計劃。在SMT線布置三個數據采集點;再流焊工藝后,二次組裝及ICT后。
        SMT生產線每天的缺陷數據由工藝監測采集。
         

        產品與工藝綜合測試分析,分為四種類型的缺陷;

        測試結果將缺陷分為4種類型,這樣對造成缺陷原因分析及實施工藝改進就相對容易多了。
                可制造性設計(DFM)缺陷,印制板設計違背可制造性原則,在新產品引試制(NPI)階段,設計誤差尚未被暴露。有些產品涉及有關設計的新規則未制定等。
         
                工藝性缺陷 ,工藝無能力或設備故障所致。例如在進行無鉛焊接時,焊爐內的爐溫均勻性問題,造成印制板的溫度梯度;紅膠引起針管堵膠塞,造成器件缺少膠體,在波峰焊過程跌落。當斷定因受到現有設備技術性能的限制,只能更新升級或購買先進的設備。
                操作誤差,確定工藝具有能力,也不是現有工藝文件所造成的如貼片機送料器裝載出差,及設備維護保養及程序誤差。
               材料,主要是器件制造商或供應商,例如器件的可焊性差,不能焊接,但入庫驗收已經
        接受。器件供應鏈相對穩定,有時制造商的制造環境變化或工藝更改未公告,如卷帶器件標識錯誤,等等。這些問題在部品入庫正常檢驗時往往被疏忽,最后造成大批量返工,對產品質量及交貨造成損害。
        工藝與產品質量趨勢分析

        DPMO工具用于跟蹤追朔印制板在組裝過程中,上述四類缺陷是否減少或增加,測試結果顯示可制造性設計(DFM)得到改善,操作誤差仍然是造成缺陷重要原因。
        SMT組裝廠高級技術人員評估整體的趨勢(可按時間或產品定義),每一階段性的趨勢與前一階段性的趨勢比較,作為過程目標管理的組成部份(MBO),比較圖6,圖7所示結果得,DFM及工藝保持穩定,材料得到改進,操作造成缺陷的比例最大。

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