豐華電子SMT表面貼裝生產(chǎn)的品質(zhì)管理方法

豐華電子SMT表面貼裝生產(chǎn)的品質(zhì)管理方法$1.首先當(dāng)前在中國(guó)的表面貼裝產(chǎn)業(yè)中將要面臨的最大課題，其一是環(huán)保要求的焊接無(wú)鉛化，其次是如何保持生產(chǎn)利潤(rùn)，其三是缺少具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程人員。這3點(diǎn)都是目前國(guó)內(nèi)的表面貼裝加工企業(yè)急待于解決的問(wèn)題。在日本的SMT行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的努力和實(shí)踐，已經(jīng)克服了以上的三個(gè)難題特別是歐姆龍公司在表面貼裝工藝的無(wú)鉛化方面走在各個(gè)公司的前列。歐姆龍公司位于日本綾部的工廠是一個(gè)開發(fā)、生產(chǎn)工業(yè)自動(dòng)化傳感器的工廠。其生產(chǎn)的傳感器類產(chǎn)品當(dāng)然屬于電子設(shè)備，而電子設(shè)備的使用性能取決于其基板上的元件貼裝工藝品質(zhì)，換句話說(shuō)，要獲得高質(zhì)量的傳感器產(chǎn)品，就必須具備高水平的表面貼裝焊接工藝。我們公司借鑒歐姆龍公司綾部工廠的方法對(duì)品質(zhì)管理作出如下規(guī)定：表1貼裝課題-悍鶴的無(wú)鈾化等環(huán)境對(duì)聚-快遠(yuǎn)啟動(dòng)生產(chǎn)帶來(lái)聚大利潤(rùn)-不必依靠經(jīng)驕為工柞人員也能維持髙品質(zhì)生產(chǎn)2.新貼裝支持系統(tǒng)(Q—upNavi)多年來(lái)，綾部事業(yè)所一直致力于SMT工藝的“回流焊接后檢查”來(lái)確保品質(zhì)質(zhì)量，然而，目前產(chǎn)品中大量采用BGA，CSP以及元件的精密度不斷提高，所以增加了貼裝后檢查機(jī)。印刷檢查機(jī)的導(dǎo)人對(duì)貼裝線來(lái)講是實(shí)施了 “檢查”也就是說(shuō)是僅僅是發(fā)現(xiàn)了不良，而不能根除不良的產(chǎn)生，貼片檢查也是同樣。因此我們用檢查機(jī)收集“數(shù)據(jù)”并應(yīng)用于徹底消除工藝不良的目的，為了達(dá)到這個(gè)目的，我們作了許多研究。研究的基礎(chǔ)思路是要將檢查機(jī)的用途 “消極到積極應(yīng)用”也就是說(shuō)從“檢查到工藝改善”進(jìn)行變革，從而最大利用檢查機(jī)來(lái)達(dá)到保證工藝品質(zhì)額目的，基于這種想法我們開發(fā)出了“Q—upNavi"系統(tǒng)?！癚—upNavi”的概念

圖1“Q—upNavi”的概念“Q—upNavi”是一個(gè)革新的系統(tǒng)，它將把檢查機(jī)的應(yīng)用目的從“檢查到工

藝改善”。各個(gè)工序檢查機(jī)和“Q—upNavi”進(jìn)行連接后，困擾我們的“鎖定不良

原因”，“工藝改善和使之穩(wěn)定”，以及“不良的預(yù)先防范”等工作就變得簡(jiǎn)便高

效。新式的表面貼裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)綾部事業(yè)所的安全傳感器的生產(chǎn)線上配置了印刷后檢查機(jī)，貼裝后檢查

機(jī)，和回流焊爐后檢查機(jī)，對(duì)這3臺(tái)檢查機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集和分析，這

就構(gòu)成了“Q—upNavi"品質(zhì)管理系統(tǒng)。2.3使用Q—upNavi進(jìn)行改善的方案首先，要把握當(dāng)前有哪些不良正在發(fā)生，這樣就可以了解到需要改善什

么地方。

圖3Q—應(yīng)用upNavi的改善流程

了解到需要改善的項(xiàng)目之后，就可以鎖定該不良發(fā)生的工序，鎖定不良

發(fā)生的位置，對(duì)不良進(jìn)行詳細(xì)的分析，如此順序推進(jìn)。并且對(duì)不良原因采取

適當(dāng)?shù)拇胧┖?，還需要對(duì)改善效果進(jìn)行確認(rèn)。Q—upNavi可以作為一個(gè)品質(zhì)改善支持工具，快速地實(shí)施改善。2.4.1鎖定發(fā)生不良工序以及設(shè)備所要花費(fèi)人工和時(shí)間在新式表面貼裝

系統(tǒng)之前，也就是導(dǎo)入Q—upNavi要鎖定不良發(fā)生的工序只能依靠焊后的檢

查機(jī)所取得的信息數(shù)據(jù)依據(jù)，專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)甚至直覺來(lái)推敲到底是哪里出

了問(wèn)題，費(fèi)時(shí)費(fèi)力的分析，并且要猜測(cè)究竟是什么原因?qū)е虏涣夹枰ㄟ^(guò)反

復(fù)的研討和試驗(yàn)，這都占用大量的人工和時(shí)間?；钣脵z查機(jī)檢查數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)品質(zhì)進(jìn)行改善的革新由于單單靠焊后的檢查機(jī)獲取的數(shù)據(jù)信息無(wú)法鎖定導(dǎo)致不良發(fā)生的問(wèn)題工序，而 “新式表面貼裝系統(tǒng)”貝U將在3個(gè)工序配置的檢查機(jī)的檢查結(jié)果通過(guò)“Q—upNavi”系統(tǒng)整合分析，把最終的不良和工藝狀態(tài)聯(lián)系起來(lái)，可以快速地鎖定問(wèn)題工序。

筑礙口UHIin厲52琳口.打孚 f>.05 0QJC-.OQ站拳■iAfniFj圖60603元件偏位和不良率這是由于圖像信息的保存使得工藝過(guò)程變成“可視”的結(jié)果。此外，“新式表面貼裝生產(chǎn)系統(tǒng)”還可以把每個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中采集到的各元件位置總和，收集其“波動(dòng)信息”，這樣可以對(duì)比觀察不良發(fā)生位置和其工藝狀態(tài)，而且還能將此工藝狀態(tài)的當(dāng)前和歷史狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，從而有力的幫助分析原因。2.4.3改善實(shí)例介紹圖7,8可以說(shuō)明“Q—upNavi”畫面的應(yīng)用圖7“Q—upNavi”獲取的實(shí)際圖像圖8Q—upNavi的焊錫轉(zhuǎn)印率的波動(dòng)數(shù)據(jù)圖7是“Q—upNavi”獲取的實(shí)際圖像。焊接后的狀態(tài)是捕捉到了橋接的不良，這里可以同時(shí)觀察此不良發(fā)生時(shí)的前道工學(xué)的印刷后，貼裝后的狀態(tài)。從圖像上可以看到，貼裝位在正常的位置處，而印刷工序處可以看到焊錫已經(jīng)超出了焊盤的區(qū)域。如此綜合3點(diǎn)的圖像來(lái)看，尋找問(wèn)題工序就變得簡(jiǎn)單，并且容易確定接下來(lái)應(yīng)該如何處理。此外，如圖4所示“波動(dòng)信息”可以顯示焊錫印刷的面積轉(zhuǎn)印率隨著時(shí)間推移產(chǎn)生的變化。我們可以看到，發(fā)生橋接不良的時(shí)候焊錫的印刷面積轉(zhuǎn)印率變得很大，由此推斷，印刷工藝是造成不良的原因，針對(duì)這個(gè)原因?qū)嵤└纳拼胧┑脑捒梢韵@個(gè)不良。同時(shí)分析比較不良發(fā)生前的印刷轉(zhuǎn)印率的變化，可以制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)預(yù)先防止不良的產(chǎn)生。采用同樣的方法，綾部事業(yè)所使貼片工藝的偏位得到穩(wěn)定，同時(shí)工藝狀

態(tài)的穩(wěn)定是無(wú)鉛化實(shí)施的前提。而且，這些舉措實(shí)施的同時(shí)，獲得了更科學(xué)的印刷，貼片的工藝管理標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)作為正式生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)被執(zhí)行和遵守。結(jié)果是“設(shè)備，材料原因造成的不良被消除和工藝得到穩(wěn)定”“檢查基準(zhǔn)的最優(yōu)化”加快了改善作業(yè)的周期等顯著效果。我們介紹的事例是其一。2.4.4改善活動(dòng)的成果

在這個(gè)活動(dòng)的開始階段，不良率超過(guò)了1000ppm.在上述改善活動(dòng)中，導(dǎo)入了連接各個(gè)工序的檢查機(jī)的品質(zhì)管理系統(tǒng)

“Q—upNavi”，對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行分析，改善后，現(xiàn)在不良率達(dá)到了10ppm左右的程

度，并且維持在此程度。3.當(dāng)前，為何要提高品質(zhì)保持穩(wěn)定本文最初所描述的表面貼裝產(chǎn)業(yè)的情況，其課題之一是焊錫的無(wú)鉛化，

無(wú)鉛化要從以下幾方面考慮：(1)焊接可靠性(2)生產(chǎn)性(3)可被檢查性焊接的可靠性是理所當(dāng)然的事，在此不作討論，無(wú)鉛化帶來(lái)的生產(chǎn)性和可被檢查性方面的影響是同樣重要的，在實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛化之前如果沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)的話，一旦推行無(wú)鉛生產(chǎn)將造成很大損失，因此，在這講述這些影響。3.1印刷工藝的影響無(wú)鉛焊錫的粘度惡化時(shí)間更短使印刷品質(zhì)降低容易造成“拉尖”。所以必

須對(duì)印刷工藝實(shí)施嚴(yán)格的管理。3.2貼片工藝的影響無(wú)鉛生產(chǎn)工藝情況下，貼裝偏位和最終的焊后不良的關(guān)系變得更加直接，這個(gè)傾向隨著元器件的小型化更為顯著，所以今后控制貼片工藝會(huì)越來(lái)越重4.總結(jié)

本文介紹了本公司在日本綾部事業(yè)所運(yùn)用“新式表面貼裝生產(chǎn)系統(tǒng)”來(lái)提

高和穩(wěn)定品質(zhì)水平的案例。SMT生產(chǎn)的品質(zhì)不僅僅依靠焊后的檢查，還對(duì)印

刷，貼裝工藝進(jìn)行