六西格玛案例降低焊接空洞缺陷率.ppt

客户 xxxx黑带 xx倡导者 xxx BGA BallGridArray 指在元件底部以矩阵方式布置的焊锡球为引出端的面阵式封装集成电路 背景 BGA及其使用 BGA器件大量用于手机板如 A100 3个BGA A300 3个BGA 628 2个BGA 手机板 目录 Define 定义 1 确定项目关键2 制订项目规划3 定义过程流程Measure 测量 1 确定项目的关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统Analyze 分析 1 了解过程能力2 定义项目改进目标3 确定波动来源Improve 改进 1 筛选潜在的根源2 发现变量关系3 建立营运规范Control 控制 1 验证输入变量的测量系统2 确定改进后的过程能力3 实施过程控制 项目实施流程 1 定义 2 测量 3 分析 4 改进 5 控制 DMAIC BGA焊接返工原因分析 M A I C D 1 确定项目关键2 制订项目规划3 定义项目流程 BGA焊接空洞的危害 M A I C D 1 确定项目关键2 制订项目规划3 定义项目流程 与竞争对手的比较情况 AA100 Motorola8088 Nokia8210 随机抽Motorola Nokia和我公司5只手机进行检测 结果如下 MotorolaBGA有空洞的焊球数占总焊球数的6 Nokia为9 而且空洞的面积与焊球的面积比均在10 以内 我公司在60 以上 空洞的面积与焊球的面积比有的超过20 1 确定项目关键2 制订项目规划3 定义项目流程 差距很大 公司关于手机的战略 1 确定项目关键2 制订项目规划3 定义项目流程 过程高端流程图 Supplier供应商 Input输入 Process过程 Output输出 Customer客户 1 确定项目关键2 制订项目规划3 定义项目流程 业务聚焦 Businesscase 提高手机产品质量 降低生产返修率 使顾客更加满意 直接收益100万 年以上 减少维修费 间接收益巨大 产品的可靠性提高 提升品牌形象 增加市场竞争力 扩大市场份额增加营业收入 项目进度 ProjectPlan 团队组成 Team 目标确定 GoalStatement 通过分析找出造成BGA焊接空洞的根本原因 将BGA焊接空洞缺陷率由目前的63 降到20 以下 见分析阶段目标确定 项目范围 ProjectScope 针对手机产品 涉及生产 工艺 质量等环节 问题陈述 ProblemStatement 手机板BGA的焊点的空洞比例高达60 手机板BGA焊点空洞的面积比严重的超过20 随着手机产品作为公司重点产品 销量越来越大 投诉越来越多 项目规划 xx质量部项目策划 组织实施xx工艺部项目实施xx工艺部工艺分析改进xx工艺部工艺分析改进xx工艺部工艺分析改进xx质量部项目实施xx生产部回流温度曲线调校 1 确定项目关键2 制订项目规划3 定义项目流程 项目实施流程 1 定义 2 测量 3 分析 4 改进 5 控制 DMAIC 选择项目的关键质量特性Y BGA焊接空洞的缺陷率 BGA焊接空洞的缺陷数 BGA焊接空洞与焊球的面积比平均值 BGA焊接空洞与焊球的面积比最大值 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 确定项目的关键质量特性Y 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 对Y的定义 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 Y的绩效标准 公司标准 结合IPC标准制定空洞接受标准 IPC标准 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 测量系统分析 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 测量系统分析 让3个操作员对编号的12个BGA焊点面积分别作测量 操作员采用随机抽取焊点的方式测量焊点面积 3个作业员测量一次后 再重新对这些焊点进行编号测量 再由操作员随机在样品中取样测量 3个操作员第二次测量后 再进行第三次测量 共获得108个数据 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 数据是交叉型的 模型为 BGA焊接空洞面积比 操作者 焊点 焊点 操作者 误差 树图 测量系统分析 Variability图 直观可以看出 操作者和测量次数之间的变差很小 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 部分测量数据 测量的数据结果 测量系统分析 方差分析结果 PARETO图 从方差分析结果和PARETO图可以看出 焊点的变差占99 87 测量次数之间的变差只占0 13 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 测量系统分析 30 GR R 10 测量系统有效 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 详见附件3AXI RAY测试仪的测量系统分析 测量阶段小结 1 确定关键质量特性Y2 定义Y的绩效标准3 验证Y的测量系统 项目实施流程 1 定义 2 测量 3 分析 4 改进 5 控制 DMAIC 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 BGA焊接空洞缺陷的现状 随机抽取正在生产的手机板100块 使用AXI RAY测试仪检查每个BGA的焊点的空洞缺陷面积比 发现有63 的BGA按照公司规定的标准为不合格 目前生产的手机板有8种 由于A100板生产量最大 选定项目的改进从A100手机板开始 每班随机抽取六块A100手机板 每块手机板上随机抽取一个BGA 共6个BGA进行测量 采用每个BGA中空洞面积最大的焊点作为样本 抽取6班共36个数据 当前Y的过程能力分析 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 部分测量数据 详见附件4 改进前的过程能力分析 W检验结果不能拒绝是正态分布的假设IR控制图中的检验无异常点 表明过程稳定 当前过程能力分析 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 数据分析 改进目标 63 题目 降低BGA焊接空洞不合格率 2002 12 目标描述 从2002年7月到2002年12月 手机板BGA焊接空洞不合格率降低到20 以下 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 过程流程图 焊膏印刷 检查 回流焊 Y S印刷不良 Y S焊接空洞缺陷 X S1 操作者技能2 检验工艺规范3 规范培训4 X Ray检测仪器 Y S焊接缺陷 X S1 峰值温度2 升温速率3 预热段时间4 回流段时间5 冷却速率 从过程流程图可知 影响BGA焊接空洞缺陷的潜在因素有31项 X S1 钢网厚度2 钢网开口尺寸3 钢网开口形状4 钢网脏污5 焊膏粒子直径6 焊膏解冻时间7 焊膏搅拌时间8 焊膏自动搅拌9 焊膏手工搅拌10 焊膏粘度11 刮刀压力12 刮刀速度13 刮刀质量14 刮刀印刷行程15 印刷环境16 焊膏暴露时间 X S1 器件焊球不光滑凹坑2 焊球本身有空洞3 焊膏不同4 PCB焊盘中的通路孔设计5 PCB印制板焊盘脏污6 PCB焊盘电镀不良 Y S来料不良 物料和设计 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 原因结果矩阵 应用原因结果矩阵 找出影响BGA焊接空洞的关键潜在因素12项 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 过程FMEA分析 通过FMEA 从12个因子中找出6项对BGA焊接空洞有潜在影响的因素 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 详见附件2 FMEA分析结果 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 分析阶段小结 1 了解过程能力2 定义改进目标3 确定波动来源 项目实施流程 1 定义 2 测量 3 分析 4 改进 5 控制 DMAIC 焊膏的选择 1 筛选关键少数2 发现变量关系3 建立营运规范 正态性检验 仅以691A和670i焊膏为例 均为正态分布 焊膏的选择 1 筛选关键少数2 发现变量关系3 建立营运规范 独立性检验