六西格瑪案例降低焊接空洞缺陷率.ppt

1、,客戶：xxxx 黑帶：xx 倡導(dǎo)者：xxx,BGA (Ball Grid Array) 指在元件底部以矩陣方式布置的焊錫球?yàn)橐龆说拿骊囀椒庋b集成電路。,背景：BGA及其使用,BGA器件大量用于手機(jī)板如：A100（3個(gè)BGA）、A300（3個(gè)BGA）、628（2個(gè)BGA）,手機(jī)板,目 錄,Define (定義 )： 1、確定項(xiàng)目關(guān)鍵 2、制訂項(xiàng)目規(guī)劃 3、定義過程流程 Measure (測(cè)量 )： 1、確定項(xiàng)目的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng) Analyze (分析 )： 1、了解過程能力 2、定義項(xiàng)目改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源 Improve (改進(jìn) )： 1、

2、篩選潛在的根源 2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系 3、建立營運(yùn)規(guī)范 Control (控制 )： 1、驗(yàn)證輸入變量的測(cè)量系統(tǒng) 2、確定改進(jìn)后的過程能力 3、實(shí)施過程控制,項(xiàng)目實(shí)施流程,1.定義,2.測(cè)量,3.分析,4.改進(jìn),5.控制,DMAIC,BGA焊接返工原因分析,M,A,I,C,D,1、確定項(xiàng)目關(guān)鍵 2、制訂項(xiàng)目規(guī)劃 3、定義項(xiàng)目流程,BGA焊接空洞的危害,M,A,I,C,D,1、確定項(xiàng)目關(guān)鍵 2、制訂項(xiàng)目規(guī)劃 3、定義項(xiàng)目流程,與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的比較情況,A A100,Motorola8088,Nokia8210,隨機(jī)抽Motorola、Nokia和我公司5只手機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下： MotorolaBGA

3、有空洞的焊球數(shù)占總焊球數(shù)的6%， Nokia為9%,而且空洞的面積與焊球的面積比均在10以內(nèi) 。 我公司在60%以上,空洞的面積與焊球的面積比有的超過20。,1、確定項(xiàng)目關(guān)鍵 2、制訂項(xiàng)目規(guī)劃 3、定義項(xiàng)目流程,差距很大！,公司關(guān)于手機(jī)的戰(zhàn)略,1、確定項(xiàng)目關(guān)鍵 2、制訂項(xiàng)目規(guī)劃 3、定義項(xiàng)目流程,過程高端流程圖,Supplier 供應(yīng)商,Input 輸入,Process 過程,Output 輸出,Customer 客戶,1、確定項(xiàng)目關(guān)鍵 2、制訂項(xiàng)目規(guī)劃 3、定義項(xiàng)目流程,業(yè)務(wù)聚焦（Business case） 提高手機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)返修率，使顧客更加滿意； 直接收益100萬/年以上（減少

4、維修費(fèi)）； 間接收益巨大：產(chǎn)品的可靠性提高，提升品牌形象，增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大市場(chǎng)份額增加營業(yè)收入。,項(xiàng)目進(jìn)度（Project Plan）,團(tuán)隊(duì)組成（Team）,目標(biāo)確定（Goal Statement） 通過分析找出造成BGA焊接空洞的根本原因； 將BGA焊接空洞缺陷率由目前的63降到20以下（見分析階段目標(biāo)確定）。,項(xiàng)目范圍（Project Scope） 針對(duì)手機(jī)產(chǎn)品； 涉及生產(chǎn)、工藝、質(zhì)量等環(huán)節(jié)。,問題陳述（Problem Statement） 手機(jī)板BGA的焊點(diǎn)的空洞比例高達(dá)60 ； 手機(jī)板BGA焊點(diǎn)空洞的面積比嚴(yán)重的超過20； 隨著手機(jī)產(chǎn)品作為公司重點(diǎn)產(chǎn)品，銷量越來越大，投訴越來越多。

5、,項(xiàng)目規(guī)劃,xx 質(zhì)量部 項(xiàng)目策劃、組織實(shí)施 xx 工藝部 項(xiàng)目實(shí)施 xx 工藝部 工藝分析改進(jìn) xx 工藝部 工藝分析改進(jìn) xx 工藝部 工藝分析改進(jìn) xx 質(zhì)量部 項(xiàng)目實(shí)施 xx 生產(chǎn)部 回流溫度曲線調(diào)校,1、確定項(xiàng)目關(guān)鍵 2、制訂項(xiàng)目規(guī)劃 3、定義項(xiàng)目流程,項(xiàng)目實(shí)施流程,1.定義,2.測(cè)量,3.分析,4.改進(jìn),5.控制,DMAIC,選擇項(xiàng)目的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y,BGA焊接空洞的缺陷率,BGA焊接空洞的 缺陷數(shù),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,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),確定項(xiàng)目的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y,1、確定關(guān)

6、鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),對(duì)Y的定義,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn),公司標(biāo)準(zhǔn)： 結(jié)合IPC標(biāo)準(zhǔn)制定空洞接受標(biāo)準(zhǔn)：,IPC標(biāo)準(zhǔn)：,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),測(cè)量系統(tǒng)分析,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),測(cè)量系統(tǒng)分析,讓3個(gè)操作員對(duì)編號(hào)的12個(gè)BGA焊點(diǎn)面積分別作測(cè)量。操作員采用隨機(jī)抽取焊點(diǎn)的方式測(cè)量焊點(diǎn)面積，3個(gè)作業(yè)員測(cè)量一次后，再重新對(duì)這些焊點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)測(cè)量，再由操作員隨機(jī)在樣品中取樣測(cè)量，3個(gè)操作員第二次測(cè)量后，再進(jìn)行第三次測(cè)量。共獲

7、得108個(gè)數(shù)據(jù)。,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),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,測(cè)量系統(tǒng)分析,Variability 圖,直觀可以看出： 操作者和測(cè)量次數(shù) 之間的變差很小。,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),部分測(cè)量數(shù)據(jù),測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果,測(cè)量系統(tǒng)分析,方差分析結(jié)果：,PARETO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%，測(cè)量次數(shù)之間的變差只占0.13%。,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),測(cè)量系統(tǒng)分析,30%,GR

8、&R10，測(cè)量系統(tǒng)有效,1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),詳見附件3 AXI-RAY測(cè)試儀的測(cè)量系統(tǒng)分析,測(cè)量階段小結(jié),1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn) 3、驗(yàn)證Y的測(cè)量系統(tǒng),項(xiàng)目實(shí)施流程,1.定義,2.測(cè)量,3.分析,4.改進(jìn),5.控制,DMAIC,1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,BGA焊接空洞缺陷的現(xiàn)狀,隨機(jī)抽取正在生產(chǎn)的手機(jī)板100塊，使用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)定的標(biāo)準(zhǔn)為不合格。,目前生產(chǎn)的手機(jī)板 有8種，由于A100板生產(chǎn) 量最大，選定項(xiàng)目 的改進(jìn)從A10

9、0 手機(jī)板開始,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)行測(cè)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)。,當(dāng)前Y的過程能力分析,1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,部分測(cè)量數(shù)據(jù),詳見附件4-改進(jìn)前的過程能力分析,W檢驗(yàn)結(jié)果不能拒絕是正態(tài)分布的假設(shè) IR控制圖中的檢驗(yàn)無異常點(diǎn)，表明過程穩(wěn)定,當(dāng)前過程能力分析,1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,數(shù)據(jù)分析,改進(jìn)目標(biāo),63%,題目：降低BGA焊接空洞不合格率,2002/12,目標(biāo)描述： 從2002年7月到2002年12月，手機(jī)板BGA焊接空洞不合格率降

10、低到20%以下。,1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,過 程 流 程 圖,焊膏印刷,檢查,回流焊,YS 印刷不良,YS 焊接空洞缺陷,XS 1)操作者技能 2)檢驗(yàn)工藝規(guī)范 3）規(guī)范培訓(xùn) 4）X-Ray 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,從過程流程圖可知：影響B(tài)GA焊接空洞缺陷的潛在因素有31項(xiàng),XS 1) 鋼網(wǎng)厚度 2）鋼網(wǎng)開口尺寸 3）鋼網(wǎng)開口形狀 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

11、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 4）PCB焊盤中的通路孔設(shè)計(jì) 5) PCB印制板焊盤臟污 6）PCB焊盤電鍍不良,YS 來料不良,物料和設(shè)計(jì),1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,原因結(jié)果矩陣,應(yīng)用原因結(jié)果矩陣，找出影響B(tài)GA焊接空洞的關(guān)鍵潛在因素12項(xiàng),1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,過程 FMEA分析,通過FMEA：從12個(gè)因子中找出6項(xiàng)對(duì)BGA焊接空洞有潛在影響的因素,1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,詳見附件2,FMEA分析結(jié)果,1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,分析階段小結(jié),1、了解過程能力 2、定義改進(jìn)目標(biāo) 3、確定波動(dòng)來源,項(xiàng)目實(shí)施流程,1.定義,2.測(cè)量,3.分析,4.改進(jìn),5.控制,DMAIC,焊膏的選擇,1、篩選關(guān)鍵少數(shù) 2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系 3、建立營運(yùn)規(guī)范,正態(tài)性檢驗(yàn),僅以691A和 670i焊膏為例,均為正態(tài)分布,焊膏的選擇,1、篩選關(guān)鍵少數(shù) 2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系 3、建立營運(yùn)規(guī)范,獨(dú)立性檢