电子工艺工程师培训-第五部分.ppt

电子产品生产工艺质量控制,Module 5,1,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置；2、生产线的工序质量控制；3、统计过程控制应用；4、工序质量指标及评价；5、工序及产品的质量故障分析。,2,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,1）设置原则,影响产品合格率因素居多的工序 表面贴装工艺中再流焊焊接缺陷的原因能追溯到焊膏印刷工序，占65%左右！特殊难控制工艺过程 焊接、三防、敷形涂履、底部填充等。关键工序 不宜返工返修，如细间距器件的贴装及焊接等。,3,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,2）控制策略,工序过程分析 跟踪并发现工序变动因素；重复验证；制定应对措施、控制标准；实验确认。检测技术选择及应用贯穿产品生产全过程,4,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,3）PCBA的质量控制点设置,物料检验与检测内容 元器件：电气性能、焊端材料属性、规格尺寸、可焊性；PCB：尺寸厚度、材质特性、焊盘尺寸、阻焊图形及其物理特性、可焊性镀层材料类别、可焊性；焊料：焊条、焊膏、焊丝的规格型号、焊接特性；溶剂类：助焊剂、清洗剂，理化指标。检验检测手段 千分尺、放大镜、显微镜、可焊性测试仪、离子污染度测试仪等,5,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,3）PCBA的质量控制点设置,焊膏印刷质量检测内容 印刷模板：厚度、张力、开孔图形、平整度。焊盘覆盖面积：一般要求85%以上（点涂工艺除外）焊膏厚度：重点关注细间距芯片、BGA等焊盘；焊膏量：三维测量计算；检验检测手段 千分尺、张力计、放大镜、显微镜、厚度测试仪等,6,课程内容五,7,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,3）PCBA的质量控制点设置,贴装质量检测内容 元件安装效果检查。检验检测手段 目视、放大镜、显微镜、AOI等。,8,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,3）PCBA的质量控制点设置,焊点质量检测内容 通孔焊点：润湿度（元件面、焊接面）、焊料填充度。检验检测手段 放大镜、显微镜、X光等,9,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,10,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制1、质量控制点的设置,3）PCBA的质量控制点设置,焊点质量检测内容 贴装件焊点：沿焊盘及引脚接触面的焊料填充度。检验检测手段 放大镜、显微镜、X光、AOI等,11,课程内容五,12,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制2、生产线的工序质量控制,1）检测技术性能比较,制造过程故障类型分析 主要缺陷集中于开路与短路，其它多数为焊点外观属性的不符合（影响可靠性）。,13,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制2、生产线的工序质量控制,1）检测技术性能比较,检测技术应用比较 从外观结构上可以“看”到焊接故障是光学检测手段，电测试难以直接发现焊点结构上的不符合！X光更具优势。,14,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制2、生产线的工序质量控制,2）检测技术选用原则,元器件封装特点,组装工艺质量特征,检测技术应用原则,组装焊接故障履盖率,性价比,周期、场所,电性能,15,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制2、生产线的工序质量控制,2）检测技术应用,16,课程内容五,17,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制3、统计过程控制应用,1）作用,以数据统计方法得到的量化数值指标来体现生产线工序质量波动的情况，管理者能通过这些统计数据，确定并采取措施，保障工序质量特性值在允许或规定范围波动内，从而能稳定生产合格产品。,2）影响工序质量的因素,多种因素及其相互之间的作用都有影响，笼统称为“人、机、料、法、环、测”。即“5M1E”。,18,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制3、统计过程控制应用,3）工具,常用统计工具有：直方图：适用于连续性数据，直观显示质量特性分布状态。流程图：表明事件或过程发生的顺序，也能表明相互关联关系。排列图：事件发生频次的记录，直观显示出“关键的少数”和“将要的多数”，指导解决关键问题。因果图：即鱼剌图，揭示质量特性与潜在影响因素的关系。调查表（检查表）：按项目列表进行调查。控制图：用于过程状态监控。,19,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制3、统计过程控制应用,3）统计过程状态识别,20,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制4、工序质量指标及评价,1）工序质量等级,工序质量等级能够表明组织生产工序质量控制水平处于何种程度。工序能力用工序质量特性值的分布性来衡量，如3、6。3表明产品合格率概率达99.73%。,21,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制4、工序质量指标及评价,2）工序能力指标及其含义,主要因素的确定：人工介入较多的工序以人为主要因素。自动化生产则以设备运行情况为主要因素；质量标准以标准、公差来衡量，以T示；工序能力指数Cp为标准T与工序能力B（如3）之比。工序能力指数越大，表明越能满足标准要求，甚至超出要求，但不说明精度越高！,22,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制4、工序质量指标及评价,3）工序能力指标计算,23,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,1）工序质量分析,分析主要关键因素对工序稳定性、波动性的影响程度。通常采用“控制图”来测定工序能力；结合工序质量特性属性，综合采用排列图、柱状图、鱼剌图、流程图、调查表等统计工具，发掘关键少数的影响因素，找出相关联的影响。,24,课程内容五,25,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,2）产品质量分析方法,电子产品的质量特性集中于电气连接、焊点结构两大根本特性上，检测技术的结合应用是全面开展产品质量分析的前提。采集整理产品测试数据、工艺材料、设备能力指标、故障代码、图谱；针对各类故障表征研究制定有效措施予以消除，开展工艺实验验证是最佳路径。制订并不断完善产品质量故障诊断手册。有助于快速解决现场工艺、材料、管理等问题。,结构特性,电气特性,电子产品质量特性,元器件,PCB,元器件,PCB,焊点,26,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,百分比,合格率产出合格品件数投入产品件数100%,以产品批或某个时间段内生产线（或工位）的合格比率来衡量其质量水平。,问题：可比性不好，一定工艺流程的同产品批有可比性。不能代表其过程中对不合格品的处置程度（隐藏）。,27,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,百分比,一次通过率首次检验合格品件数投入产品件数100%,以产品批或某个时间段内生产线（或工位）的第一次检验合格比率来衡量其质量水平。,问题：可比性尚可，但也没有体现出全过程质量水准。,28,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,百分比,直通率未经返工的合格品件数投入产品件数100%,表现整个工艺流程过程中每个步骤纯合格品比率。直通率可以表达为多工序的一次通过率之乘积百分比值。,问题：能够直接体现产品或工艺的品质水准，但细化度仍显不足。对于PCBA产品而言小批量百分比衡量不恰当。,29,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,单件产品缺陷率水平：DPU（Defects per Unit）批产品检验发现的总缺陷数/检验批产品件数,单个机会缺陷率水平：DPO(Defects per Opportunities)批产品检验发现总缺陷数/单个产品缺陷发生机率总数,缺陷率水平：百万分之机率，DPMO（Defects per Million Opportunities），即DPO106,30,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,元件缺陷机率：按元件数量统计的缺陷机会总数，发生在单个元件上（不算管脚数量）的任何缺陷算一次。可计数缺陷包括：元件物理损坏 电气缺陷的元件 元件物理尺寸不符 非法或不适当的标记 PCB气泡或脱层 保型涂层应用不当 PCB弯曲或扭曲 没达到清洁度要求 不适当的引脚成型或引脚弯曲,31,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,元件安装的缺陷机率：以元件安装为关注焦点的缺陷机率，一个元件的所有可能的缺陷均算一次。可计数缺陷包括：多余元件 丢失元件 错误元件 翻转或面朝下的元件 不适当定位 不适当安装高度 竖立的元件 不适当引脚或引线布线 不适当引线铆接,32,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,焊端缺陷机率：以焊点连接关系统计的缺陷机会总数，元件每个引脚（焊端）均算一个缺陷机率，任何发生的焊点缺陷算一次。可计数缺陷包括：不符合最小电气间隔 引线吸锡 丢失或升起的导体/焊盘 焊接不足或未焊接的连接 焊接去湿或不湿润 引脚不适当的突出 扰乱的引线排列,33,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,工序特征缺陷机率：按工序特征表现出现的缺陷机会总数。PCBA生产相关各个工序的缺陷分类，除元件、焊端（焊接包括手焊、再流焊、波峰焊等）外，还有焊膏印刷、点涂胶、贴阻焊、在线测试、功能测试等，各个工序都有其特有的缺陷定义。,34,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,过程缺陷机率：整个产品各个过程的综合缺陷机率。PCBA生产相关各个工序的缺陷机率的综合，除元件、焊端（焊接包括手焊、再流焊、波峰焊等）外，还有焊膏印刷、点涂胶、贴阻焊、在线测试、功能测试等，各个工序都有其特有的缺陷定义。,35,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制,36,课程内容五,对一个完整的PCBA的DPMO计算：缺陷总数除以机会总数，再乘1,000,000。DPMO=(d焊膏印刷+d元件贴装+d再流焊接+d元件插装+d波峰焊接+d检测)/(O焊膏印刷+O元件贴装+O再流焊接+O元件插装+O波峰焊接+O检测)1000000,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,3）工序及产品质量指标,37,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,4）质量分析及改进,PCBA制造涉及的工装夹具制造、元器件使用、焊接材料、工具等使用过程中发生的任何质量问题，都是改进、完善工艺的契机。其基本工作思路：问题描述；原因分析：人机料法环、三个为什么；现象重现：模拟、确定直接原因；整改完善：计划及内容、效果评估。,38,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,4）质量分析及改进,39,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,4）质量分析及改进,40,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,4）质量分析及改进,41,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,4）质量分析及改进,42,课程内容五,43,课程内容五,五、电子产品生产的质量控制5、工序及产品的质量故障分析,4）质量分析及改进,