六西格玛案例--SMT

项目负责：**项目倡导：**项目指导：**项目成员：**************执行日期：2014年1月-12月1提高高密集、细间距电路板焊接质量定义测量分析改善控制2定义D1项目背景DMAICA、随着先进芯片技术不断被研发人员使用到电子产品，PCBA技术水平逐年提高，产品加工难度也逐年加大，生产检验设备确没有逐年提高，必须通过提高工艺手段满足要求。B、公司力争3年内产品焊接质量目标提高到4.5σ水平以上C、电子电装产品是我公司的重点产品,在产品的电装生产的一些关键环节,需要重点控制，保障产品元件的焊接质量.提高高密集、细间距线路板焊接质量VOP-制程QC分析高密集、细间距线路板焊接缺陷VOB-公司领导通过任何手段解决客户疑虑VOC-客户客户反馈研发新品在调试时电性能调不通3随着先进芯片技术不断被研发人员使用到电子产品，其中高密度，细间距的元件越来越多的体现在产品中，例如0402chip、BGA、QFP、细间距贴片元件以及插座等D2问题描述4DMAIC2013年6月-12月在过程生产时，统计结果整体不良率在降低，级数仍然很大，对此类高密度，细间距电路板焊接质量专门立项，成立项目组，对此类问题分析，控制。D3问题描述5共统计534个PCB板的不良数据焊接总焊点数：1971528个缺陷数：12173个DPMO：6174PPMDMAICD4战略关联6DMAIC本项目与部门关键绩效指标和公司关键绩效指标密切相关。为了能够全员全身心参与六西格玛管理，将本项目纳入部门绩效指标和公司绩效指标，所占绩效总比例分别是10%和5%输入Input供应商Supplier输出Output过程Process客户CustomerD5项目范围-SIPOC原材料供应商元器件PCBSMT设备维护人员SMT设备印刷机贴片机回流焊AOIX-Ray有铅焊锡膏钢网炉温曲线仪炉温曲线样板集团公司民品市场包装QA检验QC目视检验SMT钢网制作SMT程序编写生产领料仓库分料IQC来料检验X-RAY检验SMT贴片A面焊接电装成品SMT贴片B面焊接QC目视检验AOI检验入库出厂SMT贴片A面焊接SMT贴片B面焊接确定项目的流程边界(Process)，以及要解决的问题(Output)，解决问题时要关注的方面（Input）DMAIC7D6工艺流程图8工艺流程图便于理解流程并分析原因双面回流工艺：PCB焊接：A面印刷锡膏----检查锡膏----A面贴片----检查贴片----A面回流焊接----A面炉后检验----翻板----B面印刷锡膏----检查锡膏----B面贴片----检查贴片----B面回流焊接----B面炉后检验PCB检验：AOI自动光学检验----X-Ray检验红色标记为过程质量控制点自动光学检测仪AOIX光机全自动印刷机松下贴片机热风回流焊供应商或客户IQC和元件仓库成品仓库DMAIC基础数据近期目标远景目标高密集、细间距电路板焊接质量缺陷控制到6200PPM（4σ）高密集、细间距电路板焊接质量缺陷控制到3000PPM（4.25σ）基础数据来源:2013年6月~12月；检验报表高密集、细间距电路板焊接质量缺陷控制到1300PPM（4.5σ）D7目标陈述9DMAIC直接财务收益计算方式：节省金额=焊点损失金额*（改善前不良率-改善后不良率）*总数量*焊点数无形财务收益1、社会效益：节省社会人力资源，减少污染，减少电能损耗等2、客户：客户评价与客户满意等隐形收益3、企业知名度，企业在行业的口碑。4、返工返修运输费用，差旅费用5、管理成本项目结束后一年的预计财务收益约25.7万元三年的预计财务收益约117万元D8财务收益预估10DMAIC月份6月7月8月9月10月11月12月DPMO7460785460675724650959864972产品过程不良率0.75%0.79%0.61%0.57%0.65%0.60%0.50%生产总数1500150015001500150015001500项目数值焊点不良损失金额2焊点的质量成本：维修成本+人工成本+检验成本+试验成本改善前不良率%0.64%改善后不良率%0.30%改善前后总数18000单板焊点平均数量2100节省金额（RMB）257040可行性低高财务效果重要度高低60万/年40万/年20万/年50%25%75%D9项目可行性和财务效果收益预估11DMAIC市场部***商务行政部***客户意见反馈通道客户沟通渠道工艺平衡研究工艺改善研究现场不合理点发现并改善作业标准化管理生产不良分析并改善转产研究员工作业标准化现场不合理点发现及改善财务收益指导财务收益核算员工士气提升员工作业技能培训及提升多能工培养班组长管理及项目推进D10项目成员12研发部****技术问题及时解决设计改善推进生产突发问题研究试产及时保证制定项目目标计划协调各部门关系提升项目成员能力评估效果考核组员质量工程部***生产部***项目组长：**倡导者：****DMAICD11项目计划节点时间Define定义Measure测量Analyze分析Improve改进Control控制2月开始日期2014.2.103月完成日期2014.3.204月完成日期2014.4.125月完成日期2014.5.157月完成日期2014.7.28小组活动•选题理由•项目定义•项目目标•团队组建•树立计划•Y的过程能力评价•原因查找•原因筛选•快速改善•X的现况分析•X的初步分析•影响X的小X分析•统计分析•分析阶段结论•改善思路•方案排序•方案实施•效果验证•改善措施标准化•员工培训•Y改善前后U图•收益预估•项目总结13DMAIC定义测量分析改善控制14测量M1改善前质量水平开展日期：2013年6月-12月★[样本量]：共534焊接总焊点数：1971528个缺陷数：12173个DPMO：6174PPM15合格率：(1-DMO)/10⁶=0.993543利用minitab软件计算Z值Z=Zbench+1.5=2.49+1.5=3.99西格玛：3.99σDMAICM2Y的现状分析测量指标：检验报表开展日期：2013年6月-12月★[样本量]：共534★[量具]：目视★[检查员]：******★[记录分析人员]：***★[测量方法]：根据IPC-610D标准检验统计2013年6-12月份生产的高密度细间距PCBA不良焊点数量★[典型工具]：Pareto图16结论:根据minitab软件生成的图表，可以比较直观的看出83%缺陷有2种。共统计534个PCB板的不良数据焊接总焊点数：1971528个缺陷数：12173个DPMO：6174PPMDMAICM3关键Y的确定17结论:根据柏拉图可以看出关键Y1短路、Y2空焊；对缺陷进行分别测量。Y1短路Y2空焊经过分析2013年下半年的细间距不良数据,我们判断关键的Y：暂时把不是关键的Y放置，不在此项目讨论锡少浮高未到位偏移DMAIC重次次次重M4Y1短路鱼骨图其他材料环境机器设备方法人员18维修不当缺乏教育训练缺乏责任心锡膏加到钢网开孔处手碰零件手放散料新手上线手抹锡膏钢网开孔不当清洗印刷不良品钢网储存通风不畅室内过于潮湿温度高回流焊印刷机贴片机PCB板上有异物无纺布使用次数过多机器保养锡膏钢网元件管制零件与PAD不符来料脚弯无纺布起毛PCB刮刀清洗剂类型使用周期零件间距太近SOP不完善料架不良材料烘烤温度元器件引脚氧化DMAIC测量指标：检验报表开展日期：2014年2月★[样本量]：共30个焊点样本（4个缺陷）★[量具]：目视★[检查员]：******★[记录分析人员]：***★[测量方法]：根据IPC-610D标准检验，对30个样本，每人进行2次检验，并对检验结果统计分析M5Y1短路的数据真实性验证19使用minitab软件，进行属性的一致性分析DMAICM5Y1短路的数据真实性验证20上图数据显示检验数20次，有1次错误，该系统整体一致性比率Kappa值大于0.9，判定可靠。DMAICM6Y2空焊鱼骨图21其他材料环境机器设备方法人员工作态度缺乏教育训练缺乏责任心锡膏添加不及时手碰零件手放散料新手上线手抹锡膏钢网开孔不当清洗印刷不良品材料烘烤温度通风不畅室内过于潮湿元件拆真空包装后氧化回流焊印刷机贴片机暴露在空气中时间过长上下温区差异较大不良元件上线锡膏钢网融锡时间过长或不足元件无纺布起毛PCB刮刀清洗剂类型使用周期零件间距太近SOP不完善料架不良坐标修改失误炉温曲线不佳洗钢网方法不正确PCB烘烤双面支撑PIN顶到焊盘DMAIC测量指标：检验报表开展日期：2014年2月13日★[样本量]：共30个焊点样本（4个缺陷）★[量具]：目视★[检查员]：******★[记录分析人员]：***★[测量方法]：根据IPC-610D标准检验，对30个样本，每人进行2次检验，并对检验结果统计分析M7Y2空焊的数据真实性验证22使用minitab软件，进行属性的一致性分析DMAICM7Y2空焊的数据真实性验证23上图数据显示检验数20次，有1次错误，该系统整体一致性比率Kappa值大于0.9，判定可靠DMAIC重要程度（1—10）1010总计Y分解（包含相关质量指标）短路空焊序号过程步骤过程输入等级：0，1，3，91物料与设计PCB板PAD氧化0302元件引脚氧化93273PAD间距太近3004PAD两边不一致3135锡粉直径颗粒大39276钢网开孔方式93277钢网厚度3398锡膏印刷使用剩余锡膏1339印刷少锡或缺锡33910印刷速度太快13311印刷压力31312回流焊接温区温度不稳定33913热风对流太快31314温度设定不当3927我们对14个过程输入因子逐一进行打分，从中筛选出了4个分值最高的输入因子M8因果矩阵24DMAICM9快速改善快速改善项目：元器件氧化问题改善前改善后改善前状态描述：1）军用元件在采购周期比较长的以及库存元件，因为贮存时间，元件引脚表面有氧化现象，重点元件为IC芯片。2）焊接后有空焊现象改善措施/内容：1）采用涂刷工具将助焊剂涂敷在元件引脚上面（注意静电防护）2）将涂有柱焊机的元件放在防静电托盘上，当干燥箱内温度达到115℃，把托盘一起放进去，并升温干燥箱直到125℃时，把将元件取出，元件降至室温，使用无水乙醇清洗助焊剂，并自然晾干。3）将元件放入干燥箱，温度升温到115℃，并保温12小时。问题点：1）军用产品研发周期比较长，产品定型以后，元器件更新速度很快，批量生产时原型号元件已经不好采购。部分元件存放时间长。2）部分BGA元件为有铅元件，无铅锡球。3）在元件仓库中，元件存放环境对温度、湿度管控不到位。4）轻度氧化和严重氧化两种。改善效果：1）P值0.05,说明元件氧化与空焊有关联的。2）空焊不良数量从64个减少到43个，说明效果有效。25DMAICM10测量阶段小结X2:钢网开孔方式X3:锡粉直径颗粒大X4:温度设定不当所有的X’s1.通过鱼骨图共找到22个X2.通过因果矩阵共筛选4个XX1:元件引脚氧化X2:钢网开孔方式X3:锡粉直径颗粒大X4:温度设定不当3.快速改善了1个X，选出3个XX2:钢网开孔方式X4:温度设定不当26X3:锡粉直径颗粒大4.需要控制关键的3个XDMAIC经过鱼骨图，因果矩阵，及快速改善，筛选出的重要X是：M11测量阶段小结A阶段将分别验证3个X对各自相关Y的影响，进一步识别根本原因。YXY1Y2短路空焊X2:钢网开孔方式X3:锡粉直径颗粒大X4:温度设定不当27DMAICM12下一步工作依据XX判定依据X2:钢网开孔方式根据钢网开孔与焊盘之间的比例大小为参照标准。根据电子行业钢网开孔标准的基本原则是1:1开孔。X3:锡粉直径颗粒大锡膏锡粉的颗粒有锡粉的编号及尺寸大致如下：2号粉：直径大约在36-72um3号粉：直径大约在25-45um4号粉：直径大约在20-38um5号粉：直径大约在10-15umX4:温度设定不当升温区:常温--100C,升温速率2-3C/秒预热区:100--150C,预热时间70--120秒升温区:150--