六西格瑪案例降低焊接空洞缺陷率ppt課件

1、 降低BGA焊接 空洞缺陷率客戶：xxxx黑帶：xx倡導(dǎo)者：xxxBGA (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及其運(yùn)用BGA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)板在2003年1月18日舉行的6SIGMA成果發(fā)布會(huì)上榮獲二等獎(jiǎng)工程榮譽(yù)目 錄 Define (定義 )： 1、確定工程關(guān)鍵 2、制定工程規(guī)劃 3、定義過程流程 Measure (丈量 )： 1、確定工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y 2、定義Y的績(jī)效規(guī)范 3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng) Analyze (分析 )： 1、了解過程才干 2、

2、定義工程改良目的 3、確定動(dòng)搖來源 Improve (改良 )： 1、挑選潛在的根源 2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系 3、建立營(yíng)運(yùn)規(guī)范 Control (控制 )： 1、驗(yàn)證輸入變量的丈量系統(tǒng) 2、確定改良后的過程才干 3、實(shí)施過程控制工程實(shí)施流程1.定義2.丈量3.分析4.改良5.控制DMAIC公司消費(fèi)線手機(jī)板客戶贊揚(yáng)： 手機(jī)事業(yè)部贊揚(yáng)，公司加工的手機(jī)板中BGA焊接質(zhì)量不好，返工量比較大，而在其它公司加工的BGA那么返工量極少。顧客的呼聲B24MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程BGA焊接返工緣由分析目前公司加工的手機(jī)板中BGA的返修率超越了1。詳細(xì)分布如以下圖：空洞所占比例最高為5

3、5.45%由于不是100檢查，還有大量的焊接空洞問題未得到修復(fù)MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程BGA焊接空洞的危害MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程 可靠性低； 消費(fèi)效率低； 合格率低； 返修本錢高。焊接空洞過大的影響：如下圖，空洞是焊接中出現(xiàn)的普遍的難以完全防止的景象，它歸結(jié)于焊接過程中的焊料收縮、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?？煽啃缘陀捎跓o法對(duì)BGA的焊接進(jìn)展100檢查，從而進(jìn)展返工，還有大量的BGA焊接空洞缺陷的手機(jī)發(fā)給用戶，嚴(yán)重影響手機(jī)的運(yùn)用可靠性。BGA焊接問題描畫經(jīng)檢驗(yàn)，在BGA的回流焊中，焊點(diǎn)的空

4、洞比例高達(dá)60，焊點(diǎn)空洞面積比有的超越20。MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的比較情況A A100Motorola8088Nokia8210 隨機(jī)抽Motorola、Nokia和我公司5只手機(jī)進(jìn)展檢測(cè)，結(jié)果如下： MotorolaBGA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越20。MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程差距很大！公司關(guān)于手機(jī)的戰(zhàn)略MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程產(chǎn)質(zhì)量量是手機(jī)實(shí)現(xiàn)跨越式開展

5、的重要支撐“2003年的上臺(tái)階(50億發(fā)貨義務(wù))及2004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 。 總經(jīng)理必需提高產(chǎn)質(zhì)量量！工程關(guān)鍵根據(jù)前面的分析，為提高手機(jī)單板的焊接質(zhì)量，確定本工程的關(guān)鍵即CTQ-關(guān)鍵質(zhì)量特性為：BGA焊接空洞缺陷率MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程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MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程工程審批立項(xiàng)MAICD1、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程詳見附

6、件1 工程立項(xiàng)和成果評(píng)價(jià)報(bào)告網(wǎng)上立項(xiàng)、同意業(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，使顧客更加稱心；直接納益100萬/年以上減少維修費(fèi)；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，擴(kuò)展市場(chǎng)份額添加營(yíng)業(yè)收入。工程進(jìn)度Project Plan 團(tuán)隊(duì)組成Team 目確實(shí)定Goal Statement經(jīng)過分析找出呵斥BGA焊接空洞的根本緣由；將BGA焊接空洞缺陷率由目前的63降到20以下見分析階段目確實(shí)定。工程范圍Project Scope針對(duì)手機(jī)產(chǎn)品；涉及消費(fèi)、工藝、質(zhì)量等環(huán)節(jié)。問題陳說Problem Statement手機(jī)板BGA的焊點(diǎn)的空洞比例高達(dá)60

7、 ；手機(jī)板BGA焊點(diǎn)空洞的面積比嚴(yán)重的超越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，贊揚(yáng)越來越多。工程規(guī)劃xx 質(zhì)量部 工程謀劃、組織實(shí)施xx 工藝部 工程實(shí)施xx 工藝部 工藝分析改良xx 工藝部 工藝分析改良xx 工藝部 工藝分析改良 xx 質(zhì)量部 工程實(shí)施xx 消費(fèi)部 回流溫度曲線調(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、確定工程關(guān)鍵2、制定工程規(guī)劃3、定義工程流程工程實(shí)施流程1.定義2.丈量3.分析4.改良5.控制DMAIC選擇工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y BGA焊接空洞的缺陷率BGA焊

8、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)！MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)確定工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性Y根據(jù)前面的分析，確定本工程的關(guān)鍵質(zhì)量特性即 Y為：BGA焊接空洞與焊球的面積比最大值MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)對(duì)Y的定義MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)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焊球面積BGA焊接空洞與焊球的面積比最大即Y值是一個(gè)BGA一切焊

9、點(diǎn)中空洞面積比的最大值Y的績(jī)效規(guī)范公司規(guī)范： 結(jié)合IPC規(guī)范制定空洞接受規(guī)范： IPC規(guī)范：MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)見公司規(guī)范，編號(hào)ZX.G.3275空洞/焊球面積比超越10%即為空洞缺陷每個(gè)BGA只需有一個(gè)焊球空洞缺陷，即為不合格。丈量系統(tǒng)分析丈量系統(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？MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)丈量系統(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

10、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)。 MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(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)*操作者誤差樹圖丈量系統(tǒng)分析Variability 圖直觀可以看出：操作者和丈量次數(shù)之間的變差很小。MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)部分丈量數(shù)據(jù)丈量的數(shù)據(jù)結(jié)果丈量系統(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%，丈量次數(shù)之間的變差只占0.13%

11、。MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)丈量系統(tǒng)分析30%GR&R10，丈量系統(tǒng)有效MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)詳見附件3 AXI-RAY測(cè)試儀的丈量系統(tǒng)分析丈量階段小結(jié)MAICD1、確定關(guān)鍵質(zhì)量特性Y2、定義Y的績(jī)效規(guī)范3、驗(yàn)證Y的丈量系統(tǒng)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。工程實(shí)施流程1.定義2.丈量3.分析4.改良5.控制DMAICMAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源BGA焊接空洞缺陷的現(xiàn)狀隨機(jī)抽取正在消費(fèi)的手機(jī)板100塊，運(yùn)用AXI-RA

12、Y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)板有8種，由于A100板消費(fèi)量最大，選定工程的改良從A100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)。當(dāng)前Y的過程才干分析MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源部分丈量數(shù)據(jù)詳見附件4-改良前的過程才干分析 W檢驗(yàn)結(jié)果不能回絕是正態(tài)分布的假設(shè) IR控制圖中的檢驗(yàn)無異常點(diǎn)，闡明過程穩(wěn)定 當(dāng)前過程才干分析MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖

13、來源數(shù)據(jù)分析 當(dāng)前短期過程才干Cpk=-0.067，非常低，迫切需求改良。過程才干指數(shù)當(dāng)前過程才干分析MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源改良目的63%標(biāo)題：降低BGA焊接空洞不合格率2002/1220%2002/7目的描畫： 從2002年7月到2002年12月，手機(jī)板BGA焊接空洞不合格率降低到20%以下。MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源過 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)操作者技藝 2)檢驗(yàn)工藝規(guī)范 3規(guī)范培訓(xùn) 4X-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

14、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要素有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焊盤電鍍不良YS來料不良物料和設(shè)計(jì)MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源緣由結(jié)果矩陣運(yùn)用緣由結(jié)果矩陣，找出影響

15、BGA焊接空洞的關(guān)鍵潛在要素12項(xiàng)MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源過程 FMEA分析經(jīng)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要素MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源詳見附件2FMEA分析結(jié)果MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源FMEA確定的主要潛在影響因子分析階段小結(jié)當(dāng)前短期過程才干： Cpk= -0.067確定了改良目的引起B(yǎng)GA焊接空洞不良的潛在緣由： 焊膏牌號(hào) 焊膏暴露時(shí)間 峰值溫度 回流時(shí)間 保溫時(shí)間改良階段MAICD1、了解過程才干2、定義改良目的3、確定動(dòng)搖來源工程實(shí)施流程1.定義2.丈量

16、3.分析4.改良5.控制DMAIC焊膏的選擇MAICD1、挑選關(guān)鍵少數(shù)2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系3、建立營(yíng)運(yùn)規(guī)范焊膏可供選擇的有五種，為了確認(rèn)這幾種焊膏對(duì)焊接空洞的影響。運(yùn)用多重比較實(shí)驗(yàn)，選擇在目前的工藝條件下焊接空洞缺陷比較低的焊膏。這五種焊膏焊接的BGA，其空洞面積比能否一樣呢？采用現(xiàn)有正常工藝條件，運(yùn)用同一種鋼網(wǎng)，堅(jiān)持溫度曲線和焊膏暴露時(shí)間一樣。運(yùn)用A100手機(jī)板進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，每個(gè)手機(jī)板上三個(gè)BGA器件，取三個(gè)BGA的最大空洞面積與焊球面積比的最大值的平均值作為一個(gè)數(shù)據(jù)。焊膏比較實(shí)驗(yàn)：H0：Y1=Y2=Y5 HA：有恣意兩個(gè)不等特征值： BGA焊接空洞面積比最大值單位： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表： 焊膏的選擇MAICD1、挑選關(guān)鍵少數(shù)2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系3、建立營(yíng)運(yùn)規(guī)范詳見附件5 焊膏選擇的多重比較實(shí)驗(yàn)分析正態(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MAICD1、挑選關(guān)鍵少數(shù)2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系3、建立營(yíng)運(yùn)規(guī)范獨(dú)立性檢驗(yàn)僅以691A和670i焊膏為例數(shù)據(jù)均是獨(dú)立的焊膏的選擇MAICD1、挑選關(guān)鍵少數(shù)2、發(fā)現(xiàn)變量關(guān)系3、建立營(yíng)運(yùn)規(guī)范 方差相等方差相等性檢驗(yàn)焊膏的選擇