六西格瑪案例降低焊接空洞缺陷率1ppt課件

1、 降低降低BGABGA焊接焊接 空洞缺陷率空洞缺陷率客戶：客戶：xxxxxxxx黑帶：黑帶：xxxx倡導(dǎo)者：倡導(dǎo)者：xxxxxxBGA器件大量用于手機(jī)板如：A1003個(gè)BGA、A3003個(gè)BGA、6282個(gè)BGA手機(jī)板手機(jī)板在在2019年年1月月18日舉行的日舉行的6SIGMA成果發(fā)布會(huì)上榮獲成果發(fā)布會(huì)上榮獲二等獎(jiǎng)二等獎(jiǎng) Define (定義定義 )： 1、確定工程關(guān)鍵、確定工程關(guān)鍵 2、制定工程規(guī)劃、制定工程規(guī)劃 3、定義過(guò)程流程、定義過(guò)程流程 Measure (丈量丈量 )： 1、確定工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性、確定工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義、定義Y的績(jī)效規(guī)范的績(jī)效規(guī)范 3、驗(yàn)證、驗(yàn)證Y的丈量

2、系統(tǒng)的丈量系統(tǒng) Analyze (分析分析 )： 1、了解過(guò)程才干、了解過(guò)程才干 2、定義工程改良目的、定義工程改良目的 3、確定動(dòng)搖來(lái)源、確定動(dòng)搖來(lái)源 Improve (改良改良 )： 1、挑選潛在的根源、挑選潛在的根源 2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系 3、建立營(yíng)運(yùn)規(guī)范、建立營(yíng)運(yùn)規(guī)范 Control (控制控制 )： 1、驗(yàn)證輸入變量的丈量系統(tǒng)、驗(yàn)證輸入變量的丈量系統(tǒng) 2、確定改良后的過(guò)程才干、確定改良后的過(guò)程才干 3、實(shí)施過(guò)程控制、實(shí)施過(guò)程控制1.1.定義定義2.2.丈量丈量3.3.分析分析4.4.改良改良5.5.控制控制DMAIC公司消費(fèi)線手機(jī)板客戶贊揚(yáng)：客戶贊揚(yáng)： 手機(jī)事業(yè)部贊揚(yáng)，手機(jī)

3、事業(yè)部贊揚(yáng)，公司加工的手機(jī)板中公司加工的手機(jī)板中BGABGA焊接質(zhì)量不好，返焊接質(zhì)量不好，返工量比較大，而在其工量比較大，而在其它公司加工的它公司加工的BGABGA那么那么返工量極少。返工量極少。B24MAICD目前公司加工的手機(jī)板中目前公司加工的手機(jī)板中BGA的返修的返修率超越了率超越了1。詳細(xì)分布如以下圖：。詳細(xì)分布如以下圖：空洞所占比例最高為55.45%由于不是100檢查，還有大量的焊接空洞問(wèn)題未得到修復(fù)MAICDMAICD 可靠性低；可靠性低； 消費(fèi)效率低；消費(fèi)效率低； 合格率低；合格率低； 返修本錢高。返修本錢高。焊接空洞過(guò)大的影響：焊接空洞過(guò)大的影響：如下圖，空洞是焊接中出現(xiàn)的普遍

4、的難以完全防止的景象，它歸結(jié)于焊接過(guò)程中的焊料收縮、排氣和殘存的助焊劑。很小的焊接空洞不會(huì)對(duì)焊接性能產(chǎn)生明顯的影響?？煽啃缘涂煽啃缘陀捎跓o(wú)法對(duì)由于無(wú)法對(duì)BGA的焊接的焊接進(jìn)展進(jìn)展100檢查，從而進(jìn)檢查，從而進(jìn)展返工，還有大量的展返工，還有大量的BGA焊接空洞缺陷的手焊接空洞缺陷的手機(jī)發(fā)給用戶，嚴(yán)重影響機(jī)發(fā)給用戶，嚴(yán)重影響手機(jī)的運(yùn)用可靠性。手機(jī)的運(yùn)用可靠性。經(jīng)檢驗(yàn)，在BGA的回流焊中，焊點(diǎn)的空洞比例高達(dá)60，焊點(diǎn)空洞面積比有的超越20。MAICDA A100Motorola8088Nokia8210 隨機(jī)抽隨機(jī)抽MotorolaMotorola、NokiaNokia和我公司和我公司5 5只手機(jī)進(jìn)

5、展檢測(cè)，只手機(jī)進(jìn)展檢測(cè)，結(jié)果如下：結(jié)果如下： MotorolaBGAMotorolaBGA有空洞的焊球數(shù)占總焊球數(shù)的有空洞的焊球數(shù)占總焊球數(shù)的6%6%， NokiaNokia為為9%,9%,而且空洞的面積與焊球的面積比均在而且空洞的面積與焊球的面積比均在1010以內(nèi)以內(nèi) 。 我公司在我公司在60%60%以上以上, ,空洞的面積與焊球的面積比有的超空洞的面積與焊球的面積比有的超越越2020。MAICD差距很大！差距很大！MAICD產(chǎn)質(zhì)量量是手機(jī)實(shí)現(xiàn)跨越式開展的重產(chǎn)質(zhì)量量是手機(jī)實(shí)現(xiàn)跨越式開展的重要支撐要支撐“2019年的上臺(tái)階(50億發(fā)貨義務(wù))及2019年手機(jī)運(yùn)營(yíng)進(jìn)入一個(gè)新的境界才是我們的階段目的

6、 。 總經(jīng)理必需提高必需提高產(chǎn)質(zhì)量量！產(chǎn)質(zhì)量量！根據(jù)前面的分析，為根據(jù)前面的分析，為提高手機(jī)單板的焊接提高手機(jī)單板的焊接質(zhì)量，確定本工程的質(zhì)量，確定本工程的關(guān)鍵即關(guān)鍵即CTQ-關(guān)鍵關(guān)鍵質(zhì)量特性為：質(zhì)量特性為：BGA焊接焊接空洞缺陷率空洞缺陷率MAICDSupplier 供應(yīng)商Input輸入Process過(guò)程Output輸出輸出Customer 客客戶戶倉(cāng)儲(chǔ)部焊接資料設(shè)備人員文件程序焊接好的BGA消費(fèi)部返修線MAICDMAICD詳見附件詳見附件1 1 工程立項(xiàng)和成果評(píng)價(jià)報(bào)告工程立項(xiàng)和成果評(píng)價(jià)報(bào)告網(wǎng)上立項(xiàng)、同意網(wǎng)上立項(xiàng)、同意業(yè)務(wù)聚焦業(yè)務(wù)聚焦Business case提高手機(jī)產(chǎn)質(zhì)量量，降低消費(fèi)返修率

7、，提高手機(jī)產(chǎn)質(zhì)量量，降低消費(fèi)返修率，使顧客更加稱心；使顧客更加稱心；直接納益直接納益100萬(wàn)萬(wàn)/年以上減少維修年以上減少維修費(fèi)；費(fèi)；間接納益宏大：產(chǎn)品的可靠性提高，間接納益宏大：產(chǎn)品的可靠性提高，提升品牌籠統(tǒng)，添加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提升品牌籠統(tǒng)，添加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)展市場(chǎng)份額添加營(yíng)業(yè)收入。擴(kuò)展市場(chǎng)份額添加營(yíng)業(yè)收入。工程進(jìn)度工程進(jìn)度Project Plan 團(tuán)隊(duì)組成團(tuán)隊(duì)組成Team 目確實(shí)定目確實(shí)定Goal Statement經(jīng)過(guò)分析找出呵斥經(jīng)過(guò)分析找出呵斥BGA焊接空焊接空洞的根本緣由；洞的根本緣由；將將BGA焊接空洞缺陷率由目前焊接空洞缺陷率由目前的的63降到降到20以下見分析以下見分析階段目確實(shí)定

8、。階段目確實(shí)定。工程范圍工程范圍Project Scope針對(duì)手機(jī)產(chǎn)品；針對(duì)手機(jī)產(chǎn)品；涉及消費(fèi)、工藝、質(zhì)量等環(huán)節(jié)。涉及消費(fèi)、工藝、質(zhì)量等環(huán)節(jié)。問(wèn)題陳說(shuō)問(wèn)題陳說(shuō)Problem Statement手機(jī)板手機(jī)板BGA的焊點(diǎn)的空洞比例高達(dá)的焊點(diǎn)的空洞比例高達(dá)60 ；手機(jī)板手機(jī)板BGA焊點(diǎn)空洞的面積比嚴(yán)重焊點(diǎn)空洞的面積比嚴(yán)重的超越的超越20；隨著手機(jī)產(chǎn)品作為公司重點(diǎn)產(chǎn)品，隨著手機(jī)產(chǎn)品作為公司重點(diǎn)產(chǎn)品，銷量越來(lái)越大，贊揚(yáng)越來(lái)越多。銷量越來(lái)越大，贊揚(yáng)越來(lái)越多。xx 質(zhì)量部質(zhì)量部 工程謀劃、組織實(shí)施工程謀劃、組織實(shí)施xx 工藝部工藝部 工程實(shí)施工程實(shí)施xx 工藝部工藝部 工藝分析改良工藝分析改良xx 工藝部工

9、藝部 工藝分析改良工藝分析改良xx 工藝部工藝部 工藝分析改良工藝分析改良 xx 質(zhì)量部質(zhì)量部 工程實(shí)施工程實(shí)施xx 消費(fèi)部消費(fèi)部 回流溫度曲線調(diào)?；亓鳒囟惹€調(diào)校項(xiàng)目里程碑7/5-7/318/1-9/159/15-10/1510/15-11/3112/1-12/30定義測(cè)量分析改進(jìn)控制MAICD1.1.定義定義2.2.丈量丈量3.3.分析分析4.4.改良改良5.5.控制控制DMAIC BGA焊接空洞的缺陷率BGA焊接空洞的焊接空洞的缺陷數(shù)缺陷數(shù)BGA焊接空洞焊接空洞與焊球的與焊球的面積比平均值面積比平均值BGA焊接空洞焊接空洞與焊球的面積與焊球的面積比最大值比最大值在幾個(gè)能夠選擇的關(guān)鍵質(zhì)量特

10、性在幾個(gè)能夠選擇的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y中，這是比較好的一個(gè)！中，這是比較好的一個(gè)！優(yōu)點(diǎn)可以作為連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行分析比離散數(shù)據(jù)用的數(shù)據(jù)少不足無(wú)法與焊接缺陷率對(duì)應(yīng) 直接和BGA焊接空洞缺陷率，同時(shí)又可以作為連續(xù)數(shù)據(jù)處理。優(yōu)點(diǎn)BGA焊接空洞與焊球的面積比平均值BGA焊接空洞與焊球的面積比最大值MAICD根據(jù)前面的分析，根據(jù)前面的分析，確定本工程的關(guān)鍵確定本工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性即質(zhì)量特性即 Y為：為：BGA焊接空洞焊接空洞與焊球的面積比與焊球的面積比最大值最大值MAICDMAICD紅色圈內(nèi)為空洞面積黑色圈內(nèi)為焊球面積包括紅圈內(nèi)面積空洞面積比空洞面積比空洞面積空洞面積焊球面積焊球面積BGA焊接空洞與焊球的

11、面積比最大即焊接空洞與焊球的面積比最大即Y值值是一個(gè)是一個(gè)BGA一切焊點(diǎn)中空洞面積比的最大值一切焊點(diǎn)中空洞面積比的最大值空洞位置一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直徑比60%直徑比45% 直徑比30%面積比36%面積比20.25% 面積比9%直徑比50%直徑比35% 直徑比20%面積比25%面積比12.25% 面積比4%在球中間球與PCB界面公司規(guī)范：公司規(guī)范： 結(jié)合結(jié)合IPCIPC規(guī)范制定空洞接受規(guī)范：規(guī)范制定空洞接受規(guī)范： IPCIPC規(guī)范：規(guī)范：MAICD見公司規(guī)范，編號(hào)見公司規(guī)范，編號(hào)ZX.G.3275空洞空洞/ /焊球面積比超越焊球面積比超越10%10%即為空洞缺陷即為空洞缺陷每個(gè)每個(gè)BGAB

12、GA只需有一個(gè)焊球空洞缺陷，即為不合格。只需有一個(gè)焊球空洞缺陷，即為不合格。丈量系統(tǒng)的型號(hào)：AXI-RAY測(cè)試儀 丈量系統(tǒng)已校準(zhǔn)丈量值：焊點(diǎn)的空洞面積比單位：丈量系統(tǒng)的反復(fù)性和再現(xiàn)性如何呢？MAICD讓3個(gè)操作員對(duì)編號(hào)的12個(gè)BGA焊點(diǎn)面積分別作丈量。操作員采用隨機(jī)抽取焊點(diǎn)的方式丈量焊點(diǎn)面積，3個(gè)作業(yè)員丈量一次后，再重新對(duì)這些焊點(diǎn)進(jìn)展編號(hào)丈量，再由操作員隨機(jī)在樣品中取樣丈量，3個(gè)操作員第二次丈量后，再進(jìn)展第三次丈量。共獲得108個(gè)數(shù)據(jù)。 MAICD數(shù)據(jù)是交叉型的模型為：BGA焊接空洞面積比操作者焊點(diǎn)焊點(diǎn)*操作者誤差樹圖樹圖空洞面積01234567811011122345678911011122

13、3456789110111223456789123焊點(diǎn) within 操作員Variability 圖圖直觀可以看出：操作者和丈量次數(shù)之間的變差很小。MAICD操作員樣品測(cè)量值（） 操作員 樣品測(cè)量值（） 操作員 樣品測(cè) 量 值（）112.8112.7112.7121.4121.4121.4134.2134.1134.1143.3143.3143.4154.2154.3154.2160.6160.6160.7170.8170.8170.8184183.9184193.3193.2193.31103.21103.21103.11117.81117.81117.71122.31122.21122.

14、3212.9212.8212.7221.5221.4221.4部分丈量數(shù)據(jù)部分丈量數(shù)據(jù)丈量的數(shù)據(jù)結(jié)果方差分析結(jié)果：方差分析結(jié)果：PARETO圖：圖：從方差分析結(jié)果和PARETO圖可以看出：焊點(diǎn)的變差占99.87%，丈量次數(shù)之間的變差只占0.13%。MAICD30%GR&R10，丈量系統(tǒng)有效MAICD詳見附件詳見附件3 AXI-RAY3 AXI-RAY測(cè)試儀的丈量系統(tǒng)分析測(cè)試儀的丈量系統(tǒng)分析MAICD分析階段分析階段確定了工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y；定義了關(guān)鍵質(zhì)量特性Y的績(jī)效目的；丈量系統(tǒng)滿足要求。1.1.定義定義2.2.丈量丈量3.3.分析分析4.4.改良改良5.5.控制控制DMAICMAI

15、CD隨機(jī)抽取正在消費(fèi)的手機(jī)板100塊，運(yùn)用AXI-RAY測(cè)試儀檢查每個(gè)BGA的焊點(diǎn)的空洞缺陷面積比，發(fā)現(xiàn)有63的BGA按照公司規(guī)定的規(guī)范為不合格。目前消費(fèi)的手機(jī)板目前消費(fèi)的手機(jī)板有有8種，由于種，由于A100板消費(fèi)板消費(fèi)量最大，選定工程量最大，選定工程的改良從的改良從A100手機(jī)板開場(chǎng)手機(jī)板開場(chǎng)每班隨機(jī)抽取六塊A100手機(jī)板，每塊手機(jī)板上隨機(jī)抽取一個(gè)BGA，共6個(gè)BGA進(jìn)展丈量，采用每個(gè)BGA中空洞面積最大的焊點(diǎn)作為樣本，抽取6班共36個(gè)數(shù)據(jù)。MAICD部分丈量數(shù)據(jù)部分丈量數(shù)據(jù)詳見附件詳見附件4-4-改良前改良前的過(guò)程才干分析的過(guò)程才干分析 W W檢驗(yàn)結(jié)果不能回絕是正態(tài)分布的假設(shè)檢驗(yàn)結(jié)果不能回

16、絕是正態(tài)分布的假設(shè) IRIR控制圖中的檢驗(yàn)無(wú)異常點(diǎn)，闡明過(guò)程穩(wěn)定控制圖中的檢驗(yàn)無(wú)異常點(diǎn)，闡明過(guò)程穩(wěn)定 MAICD數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 當(dāng)前短期過(guò)程才干當(dāng)前短期過(guò)程才干Cpk=-0.067，非常低，迫切需求改良。，非常低，迫切需求改良。過(guò)程才干指數(shù)過(guò)程才干指數(shù)MAICD目的描畫：目的描畫： 從從20192019年年7 7月到月到20192019年年1212月，手月，手機(jī)板機(jī)板BGABGA焊接空洞焊接空洞不合格率降低到不合格率降低到20%20%以下。以下。MAICD焊膏印刷焊膏印刷檢查檢查回流焊回流焊YS 印刷不良 YS 焊接空洞缺陷 XS 1)操作者技藝 2)檢驗(yàn)工藝規(guī)范 3規(guī)范培訓(xùn) 4X-Ray

17、檢 測(cè)儀器 YS 焊接缺陷 XS 1)峰值溫度 2)升溫速率 3)預(yù)熱段時(shí)間 4)回流段時(shí)間 5)冷卻速率從過(guò)程流程圖可知：影響從過(guò)程流程圖可知：影響B(tài)GA焊接空洞缺陷的潛在要素有焊接空洞缺陷的潛在要素有31項(xiàng)項(xiàng)XS 1) 鋼網(wǎng)厚度 2鋼網(wǎng)開口尺寸 3鋼網(wǎng)開口外形 4鋼網(wǎng)臟污 5焊膏粒子直徑 6) 焊膏解凍時(shí)間 7焊膏攪拌時(shí)間 8) 焊膏自動(dòng)攪拌 9焊膏手工攪拌 10焊膏粘度 11) 刮刀壓力 12) 刮刀速度 13刮刀質(zhì)量 14刮刀印刷行程 15印刷環(huán)境 16焊膏暴露時(shí)間XS 1器件焊球不光滑凹坑2焊球本身有空洞3焊膏不同4PCB焊盤中的通路孔設(shè)計(jì)5) PCB印制板焊盤臟污6PCB焊盤電鍍不

18、良YS來(lái)料不良物料和設(shè)計(jì)物料和設(shè)計(jì)MAICD運(yùn)用緣由結(jié)果矩陣，找出影響運(yùn)用緣由結(jié)果矩陣，找出影響B(tài)GA焊接空洞的關(guān)鍵潛在要素焊接空洞的關(guān)鍵潛在要素12項(xiàng)項(xiàng)MAICD對(duì)客戶的重要性評(píng)分33911234 輸出物料和印刷準(zhǔn)備待焊接的電路板焊接后的電路板經(jīng)檢驗(yàn)后的電路板總計(jì)輸入1器件焊球不光滑凹坑81911092器件焊球本身有空洞6181943焊膏不同89711154PCB焊盤中的通路孔設(shè)計(jì)5131465PCB印制板焊盤臟污6571976PCB焊盤電鍍不良76711037鋼網(wǎng)厚度7361858鋼網(wǎng)開口形狀5321439焊膏粒子直徑35517010焊膏攪拌時(shí)間29618811焊膏手工攪拌15415512

19、焊膏粘度44315213刮刀壓力26416114刮刀速度26416115刮刀質(zhì)量53214316刮刀印刷行程26315217印刷環(huán)境38517918焊膏暴露時(shí)間278110019鋼網(wǎng)開口尺寸56316120鋼網(wǎng)臟污65417021焊膏解凍時(shí)間 26416122焊膏自動(dòng)攪拌25314923峰值溫度22919424升溫速率22515825保溫時(shí)間 22919426回流段時(shí)間22919427冷卻速率22616728操作者技能11182329檢驗(yàn)工藝規(guī)范11192430規(guī)范培訓(xùn)11172231X-Ray 檢測(cè)儀器 111722經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)FMEA：從：從12個(gè)因子中找出個(gè)因子中找出6項(xiàng)對(duì)項(xiàng)對(duì)BGA焊接空洞

20、有潛在影響的要素焊接空洞有潛在影響的要素MAICD工序輸入輸入潛在的失潛在的失效模式效模式潛在的失潛在的失效影響效影響SEV潛在的失效原潛在的失效原因因OCC檢測(cè)方法檢測(cè)方法DETRPN器件焊球不光滑凹坑wetting慢空洞、裂縫4焊接時(shí)形成氣泡4目檢464焊球本身有空洞焊接后仍存在空洞空洞4空洞不能消除4目檢580不同焊膏wetting慢、效果差空洞變大9未完全清除氧化物9操作者確認(rèn)2162PCB印制板焊盤臟污上錫不良虛焊、空洞8焊盤氧化、污物3目檢372PCB焊盤電鍍不良wetting慢、效果差虛焊、空洞8電鍍針孔、氧化2目檢464鋼網(wǎng)厚度有機(jī)物未能徹底排出虛焊、空洞8印刷厚度太厚9操作者

21、確認(rèn)2144焊膏攪拌攪拌不合適 空洞、虛焊等6時(shí)間不合規(guī)范2操作者確認(rèn)560環(huán)境濕度焊接易氧化空洞5濕度大5濕度儀檢測(cè)375焊膏暴露時(shí)間 時(shí)間長(zhǎng)各種缺陷包括空洞9焊接成分發(fā)生變化5操作者確認(rèn)3135保溫時(shí)間太短或太短 各種缺陷包括空洞6設(shè)置不當(dāng)9機(jī)器自動(dòng)檢測(cè)2108回流時(shí)間太長(zhǎng)各種缺陷包括空洞7設(shè)置不當(dāng)9自動(dòng)檢測(cè)2126峰值溫度太高各種缺陷包括空洞8設(shè)置不當(dāng)8自動(dòng)檢測(cè)2128物料與設(shè)計(jì)回流焊焊膏印刷詳見附件詳見附件2 2MAICDFMEA確定的主要潛在影響因子當(dāng)前短期過(guò)程才干：當(dāng)前短期過(guò)程才干： Cpk= -0.067確定了改良目的確定了改良目的引起引起B(yǎng)GA焊接空洞不良的潛在緣由：焊接空洞不良的潛在緣由： 焊膏牌號(hào)焊膏牌號(hào) 焊膏暴露時(shí)間焊膏暴露時(shí)間 峰值溫度峰值溫度 回流時(shí)間回流時(shí)間 保溫時(shí)間保溫時(shí)間改良階段改良階段MAICD1.1.定義定義2.2.丈量丈量3.3.分析分析4.