第13章 电子组装生产质量管理.ppt

第13章电子组装生产质量管理,电子组装生产管理，是一种科技含量高的生产管理。SMT生产过程是由一系列的复杂技术组成，由于具有技术含量高的特性，在管理上需引入一些新的管理概念和模式，采用相应的管理新技术。电子组装生产管理是一项技术管理，在SMT生产的整个过程中，由于技术含量较高，就意味着对管理人员在有关技术知识方面的要求提高。SMT这门技术新，而且发展很快，要求管理层人员加强学习，提高管理水平和管理效率。其管理模式也从以往的制造管理逐渐转化为制程管理。,13.1SMT生产质量管理,电子组装工艺过程中工艺环节多，主要分为电子组装辅助材料、元件、器件、配件、PCB及组件等的制备，因为各种电子材料和元器件是构成配件和整机的基本单元，而配件和整机又是组成电子系统的基本单元。任何电子产品从原材料进厂，到加工、制造、组装、检验、入库、保管的每一个环节，直到成品出厂，都要按照特定的工艺规程去生产和管理。任一个环节出了质量问题，都将影响产品的质量。因此，要强化产品的整个过程管理。SMT生产质量管理包括制造过程的工艺技术管理和生产质量管理两部分。,13.1.1电子产品制造工艺技术的管理,1、工艺管理的基本任务工艺管理的基本任务是在一定的生产条件下，采用现代科学理论和手段，对各项工艺工作进行计划、组织、协调和控制，使之按照一定的原则、程序和方法有效地进行。(1)编制工艺发展计划。(2)研究与开发工艺技术。,(4)现场管理。(5)工艺纪律管理。(6)开展工艺情报工作。(7)开展工艺标准化工作。(8)其他工艺管理措施。,13.1.2电子产品生产质量管理,1、电子产品的生产管理，先从生产现场管理做起。以丰田公司为代表的日本企业创立了一套独特的生产现场管理体系。其目的是对生产现场中的人员、机器、材料、方法、环境进行充分有效的科学管理，这就是所谓的5S法。5S起源于日本，是指整理、整顿、清扫、清洁、修养这五个日语外来词汇的罗马文拼写时，它们的第一个字母都为S。企业通过5S的活动，改变员工的不良习惯，使其养成良好的习惯，进而能自觉依照有关规定来做事，把员工培养成有高尚情操和良好素养的优秀员工，便于日后的生产管理。,5S的各项含义如下,整理的含义是：清理工作现场物品，区别要与不要的东西，只保留有用的东西，撤除不需要的东西；整理的目的是：按物品的重要性进行管理，创造一个良好的工作环境，让在这个环境里面工作的员工都感受到明朗愉快的气氛，从而满足人们的心理需要，通过整理，腾出“空间”，创造一个清晰的工作场所，防止材料的误送和误用，达到提高生产效率的目的。整顿的含义是：对需要的物品按规定位置摆放整齐，并做好标识进行管理；于方便取放的位置。整顿的目的是：使工作场所物件一目了然；节省寻找时间；通过整顿，清除多余的积压物品；创造整齐的工作环境，减少在工作场所浪费的时间（提高工作效率）实现定置管理和目视管理的目的。,清扫的含义：对现场进行彻底的清理和扫除，清除引起脏、乱、差的根源。清扫的目的：保持工作环境的整洁干净，做到窗明几净、实现区域管理、清除各种污染、防止环境污染。润滑设备，稳定设备、设施的环境质量，保持良好的工作环境。清洁的含义：经常地、反复地、持续地进行整理、整顿和清扫，保证生产现场始终处于整洁状态，其中包括个人清洁和环境清洁。清洁的目的：创造良好的生产环境和生活环境，除了可使员工感觉干净卫生，精力充沛之外，有利于保持员工的身体健康，提高员工的工作效率，更可以此提高产品质量与公司形象。,修养的含义：修养就是努力提高员工的修身，养成自觉执行工厂的规定和规则的作风，养成良好的习惯，具有良好的素养。修养的目的是：提高员工素质，保证整理、整顿、清扫、清洁持续、有序、自觉的开展。其本质是改造人性、提升人的道德品质，达到提高人的综合素质的目的。,2、产品生产质量管理几种工具:（1）直方图（频数直方图）1）直方图的定义：用一系列宽度相等，高度不等的矩形表示数据分布的图。2）直方图的用途：显示质量波动分布的状态。较直观地传递有关过程质量状况的信息。通过直方图了解质量数据波动状况，从而掌握过程的状况，确定质量改进的方向。3）直方图的应用收集数据：数据一般大于等于50个。确定数据的全距（R）：R=XmaxXmin确定组距（W），先确定组数（K）参考选用表确定。组数选用表,确定组距（W），先确定组数（K）确定各组的边界值，组的边界值单位应取为最小测量单位的1/2。编制频数分布表。计算组中值，统计各组频数（f）画直方图：在横轴上以每组对应的组距为底，以该组的频数为高，作直方图。计算样本平均值（X），样本标准偏差值（S），在图上标出公差范围（T），样本量（n），样本平均值（X），样本标准偏差（S）和X的位置。画直方图的具体步骤：a、找出最大值和最小值，确定数据分散宽度，数据分散宽度=（最大值-最小值）b、确定组数：c、确定组距：h=（最大值-最小值）/组数，第一组的组下限=最小值-最小测量单位的一半,d、确定各组的边界：第一组的组上限=第一组的组下限+组距=第二组的组下限第二组的组上限=第二组的组下限+组距=第三组的组下限，依此类推。e、确定各组的频数f、作直方图g、对直方图的观察:特点，中间高、两头低、左右对称直方图的定量表示：直方图的定量表示的主要特征是平均值（X）和标准偏差（S）平均值X表示数据的分布中心位置，它以标准中心（M）越靠近越好，标准偏差S表示数据的分散程度，S越小，数据分散程度越小。,4）常见的直方图形态直方图形态有：正常型（标准型）就是正常状态下获得的图形，也是最常见的图形，其形状如图13-2所示，还有偏向型、双峰型、孤岛型、平顶型和锯齿型等，其中锯齿形图形是分组过多、测量方法有误、读取数据出错产生的图形。,（2）流程图1）定义：流程图是将一个过程从输入到输出的各步骤用图的形式表示出来的一种图示技术。2）用途：流程图可用于研究现有的过程，发现过程中的薄弱环节，以利改进。流程图也可用描述现有过程或设计开发新的过程。流程图由一系列标志符号构成，一般使用的标志如图所示：,（5）流程图应用实例：,图13-5过程能力分析流程图,流程图应用实例：,（3）因果图1）因果图定义：因果图又叫石川图或鱼骨图，是1953年由日本东京大学教授石川馨第一次提出，是表示质量特性与原因关系的图。因果图是通过带箭头的线来表示体系的，它把结果和原因间的关系表示出来。,立碑现象的因果图,（4）排列图1）排列图的概念：排列图是对发生的频次从最高到最低的项目进行排列而采取的简单图示技术。2）排列图的作用：排列图的作用是找出影响问题中“关键的少数”原因。通过区分最重要和较次要的影响因素，用较小的努力获得最佳的改进效果，组件不合格排列图如图所示。,组件不合格排列图,（5）控制图1）控制图定义：控制图是对过程质量加以测定、记录并进行控制管理的一种用统计方法设计的图。2）控制图的组成：控制图由UCL(UpperControlLimit)上控制限LCL(LowerControlLimit)下控制限CL(CentralLine)中心线按时间先后顺序抽取的样品统计量数值组成的描点序列。形状如图所示。,控制图例,3)控制图的原理:产品质量的波动分为正常波动和异常波动两类，控制图就是用来及时反映和区分正常波动与异常波动的一种工具。控制图上的控制界限是区分正常波动与异常波动的科学界限。4)常规控制图的判断准则在点随机排列的情况下，出现下列情况之一，就判断过程处于稳态，即没有异常波动的状态。A、连续25个点，落在控制界外的点数为0；B、连续35个点，落在控制界外的点数小于等于1；C、连续100个点，落在控制界外的点数小于等于2。,以均值X控制图为例，判断异常的8条检验准则：检验1：1个点落在A区以外，如图所示。,检验2:连续9点落在中心线同一侧,检验3:连续6点递增或递减,检验5:连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外,检验4:连续14点中相邻点交替上下,检验7:连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外,检验6:连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外,检验8:连续8点落在中心线两侧且无一在C区内,5）使用常规控制图的注意事项：所控制的过程必须具有可重复性，即具有统计规律。在使用控制图时应选择能代表过程的主要质量指标作为控制对象。根据所控制质量指标的数据性质来选择控制图类型。如数据为计量值的，应选择X-R图、X-Rs图等，数据为计件型的，应选择P或nP图，数据为计点的，应选择C或u图。,根据控制图的判断准则对过程进行分析判断。对初次使用的人员来说，如有异常则应从样品的取法是否随机，数据的读取是否正确，计算有无错误，描点有无差错等方面进行检查，然后再来调查过程方面的原因。对于异常情况的处理，应执行“查出原因，采取措施，保证消除，纳入标准，不再出现”。控制图只起报警作用，而不能告知造成异常的因素是什么。控制图是根据稳态下的条件来判定的，如果条件变化时，控制图也必须重新制定。控制图的计算以及日常的记录都应作为技术资料妥善保管。,3、电子产品生产质量管理,电子产品在其预期的寿命周期中，在预定的使用环境和条件下必须随时执行指定的功能，并具有高的可靠性。这就是产品的质量。要获得高品质的电子产品，生产质量的管理非常重要，企业为了生产出高品质的电子产品，会制定相关的质量管理规定，并严格按规定执行。,13.2SMT生产质量控制的方法和措施,SMT生产质量控制的方法和措施在电子产品竞争日趋激烈的今天，提高产品质量已成为SMT生产中的最关键因素之一。产品质量水平不仅是企业技术和管理水平的标志，更与企业的生存和发展休戚相关。现结合生产实际情况，介绍如何控制SMT生产现场的生产质量。,13.2.1生产质量过程控制,质量过程控制，就是对工业生产过程中的工艺过程的连续调节和控制。因此过程控制针对的过程一般都有连续的状态量，比如生产过程中的温度、湿度、压力、空气的洁净度等等。为了保证SMT设备的正常运行，必须加强各工序的加工工件质量检查，从而反映出设备的运行状态。为此，要在一些关键工序后设立质量控制点，这样可以及时发现上一个工艺环节中或工序中的品质问题并加以纠正，杜绝不合格产品进入下道工序，将因产品质量引起的经济损失降低到最小程度，这就是过程控制。,13.2.2检验标准的制定,每一质量控制点都应制订有相应的检验标准，内容包括检验目标和检验内容，质检员应严格依照检验标准开展工作。若没有检验标准或内容不全，将会给生产质量控制带来相当大的麻烦。如判定元件贴偏时，究竟偏移多少才算不合格呢?质检员往往会根据自己的经验来判别，这样就不利于产品质量的统一、稳定。制定每一工序的质量检验标准的，应根据其具体情况，尽可能将所有缺陷列出，最好采用图示或列表的方法，以便于质检员理解、比较。,13.2.3质量缺陷数的统计,在SMT生产过程中，不仅要全程质量控制，避免出现质量问题，若不可避免而出现了一些缺陷，要将所有缺陷找出，并对质量缺陷进行统计，统计数据有助于相关员工包括企业决策者，能了解到企业产品质量情况；然后作出相应对策来加以解决，以稳定和提高产品质量。,13.3SMT生产物料管理,全程质量管理措施的实施为了进行有效的品质管理，我们除了对生产质量过程加以严格控制外，还要对SMT生产物料，尤其是无铅焊料的采用，要采取以下管理措施：1、对组装材料供应的管理稳定的原材料货源是保证SMT质量长期稳定和确保符合RoHS的基础。因此，供应链管理十分重要。选择紧跟RoHS的上游焊料、元器件制造、供应商作为合作伙伴。,主要措施如下：（1）根据采购产品的重要性，将供货商和采购产品分类。对供货商要有一套选择、评定和控制的办法，选择质量稳定、供货能力强、守信誉的合格供货商。（2）与供货商签订责任协议整个供应链上的各方需要承担起各自的责任。（3）要求供货商提供所供应的材料、元器件内部连接和焊端材料的成分组成，耐受的最高温度和时间、潮湿敏感度等信息，以确保从源头上控制RoHS中限制有毒有害物质的使用。（4）元器件或者外协加工的部件采购进厂后，入库前需经检验员的抽检(或全检)，发现合格率达不到相关要求的应退货，并将检验结果书面记录备案。（5）企业内部建立全面质量(TQC)机构网络，作到质量反馈及时、准确。生产线的质检员应当具有良好的专业素质，而行政上仍属质量部管理，从而避免其他因素对质量判定工作的干扰。,2、对组装物料存放、保管的管理1）、元器件的管理：（1）采购产品的存放、保管、发放均有一套严格的管理制度，做到帐、物、卡相符。（2）库管人员应当受到相关专业培训、库房条件能保证存品的质量不至于受损。（3）制定严格的进货检验和验证制度，检验人员、设备和检验规程都到位，确保采购产品满足规定的要求。（4）元器件、PCB、焊膏的来料入库按规定检测。,（5）元器件质量的控制的措施：定点采购是保证元器件质量的基础。如果必须分散采购，要建立入厂检验制度。元器件的存放、保管、发放要严格按管理制度执行。表面组装元器件的运输管理：运输时应带包装运输，避免超温、超湿以及机械力的影响。对于有防潮要求的器件，发放或领用时检查是否受潮。,2、印刷电路板的质量管理印刷电路板的质量管理，需要控制如下几项技术指标：（1）控制PCB材料的玻璃化转变温度。应当选择g较高的基材。（2）要求低的热膨胀系数CTE。（3）要求d(径向、纬向尺寸变化）稳定性好。（4）高耐热性：T288（耐288的高温剥离强度，不分层）（5）PCB吸水率小，若PCB吸水率指标达不到要求，就要对PCB进行去潮处理。,3、组装工艺材料的管理（1）焊膏的质量管理焊膏的质量管理，需要控制如下几项技术指标：无铅焊膏的合金成分、颗粒度、黏度、免清洗、溶剂清洗、水清洗等方面的差别。焊膏的印刷性、脱膜性、触变性、粘结性、润湿性。（2）助焊剂的质量管理助焊剂应当放在通风良好，相对湿度温度在30%以下、环境温度20左右的环境中保管。,（3）清洗剂的质量管理清洗剂的贮存条件清洗剂贮藏在避光、干燥、阴凉、通风的地方。入库应核对清洗剂的品名、数量、包装规格并及时登记，检查包装是否合格。贮放清洗剂存放时都应贴有牢固、明确、醒目、清晰的标签并分类贮存。保管应注意安全，防止失火、中毒、爆炸、风化、潮湿、曝光、挥发等。熔点低及结晶水合物应放在阴凉干燥处，防止挥发及风化；易潮清洗剂应放在密闭容器内，置于干燥通风处。,13.4SMT有铅向无铅过渡阶段的生产管理,SMT在使用有铅焊料向无铅焊料的过渡阶段，正确实施无铅工艺，特别是在有铅焊料焊料和无铅焊料混用时，当无铅焊端的元器件采用有铅焊料和有铅工艺时，产品会发生严重的质量问题，影响产品的可靠性，所以加强过度阶段生产管理非常重要。,13.4.1生产过程中有铅和无铅相容性管理,有铅焊料和无铅材料相容性包括：1、焊料合金和助焊剂的相容