PCBA紅膠工藝貼片掉件改善(6Sigma改善報(bào)告)

項(xiàng)目名稱(chēng)：

PCBA紅膠工藝貼片掉件改善6σ6Sigma改善報(bào)告項(xiàng)目背景VOCPC電源3月份-到8月份，波峰焊爐后紅膠制程掉貼片不良發(fā)生嚴(yán)重，找不出根本原因，如癌癥般，久治不愈，愈而復(fù)發(fā)。VOB

貼元器件掉件不良，導(dǎo)致：1.產(chǎn)品的可靠性下降2.返工工時(shí)3.生產(chǎn)效率下降4.客戶(hù)滿(mǎn)意度下降VOP其他6σⅠ.定義Ⅱ.測(cè)量Ⅲ.分析Ⅳ.改善Ⅴ.控制DAICM6σD1團(tuán)隊(duì)建設(shè)D2初步計(jì)劃D3改善目標(biāo)

Ⅰ.定義DAICM6σD7項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)成員及分組：項(xiàng)目組長(zhǎng)：Cxxx倡導(dǎo)者：Axxx黑/綠帶：Bxxx

項(xiàng)目副組長(zhǎng)：Dxxx

SMT工藝DAICM

SMT品質(zhì)

SMT設(shè)備波峰焊

6σD2初步計(jì)劃DAICM專(zhuān)案初步推進(jìn)計(jì)劃掉件計(jì)劃時(shí)間7-11月1.制訂掉件相關(guān)數(shù)據(jù)收集方案.2.預(yù)收集一個(gè)月數(shù)據(jù),找出可能的共性進(jìn)行分析.3.對(duì)可能的原因進(jìn)行試驗(yàn)確定,4.制定改善方案,5.實(shí)施改善方案和跟進(jìn)改善效果,6.正式導(dǎo)入改善方案和文件標(biāo)準(zhǔn)化,初步推進(jìn)計(jì)劃6σD3改善目標(biāo)基線(xiàn)：目前不良率~1%目標(biāo)：降低不良率≦0.5%挑戰(zhàn)目標(biāo)：降低不良率0.1%DAICM

改善目標(biāo)6σAICM1紅膠掉件的可能原因M2掉件排查的方案和步驟

Ⅱ.測(cè)量DM6σMAICM1紅膠掉件的可能原因D1.通過(guò)魚(yú)骨圖篩選出造成掉件的主要可能原因,如下:6σMAICM2掉件排查的方案和步驟D對(duì)可能的原因制定排查方案和步驟:6σIC

A階段計(jì)劃A1排查方案實(shí)施和進(jìn)展A2掉件追蹤表數(shù)據(jù)分析A30805電容掉件改善研膠改善跟進(jìn)

Ⅲ.分析DMA6σAICA1.1掉件異常確認(rèn)和處理辦法表

DMⅠ.掉件異常確認(rèn)和處理辦法表:6σⅡ.紅膠掉件數(shù)據(jù)和制程追蹤記錄表單:1.2掉件數(shù)據(jù)和制程追蹤記錄表單DAICM6σAICA1.3新懿和瑞郎委外檢測(cè)DMⅢ.兩款不同品牌的紅膠委外檢測(cè)比較,結(jié)果如下:注:紅膠4109A為新懿,3619為瑞朗.剪切力強(qiáng)度結(jié)果顯示兩種膠差異不明顯.6σAICA1.4兩種紅膠的推力強(qiáng)度和掉件元件實(shí)驗(yàn)DMⅣ.紅膠推力強(qiáng)度和掉件元件實(shí)驗(yàn)分析:1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.1>.檢查廠內(nèi)使用的兩品牌紅膠推力強(qiáng)度和過(guò)波峰焊掉件狀況及差異.1.2>.確認(rèn)掉件元件是否為物料問(wèn)題.2.實(shí)驗(yàn)對(duì)象信息:6σAICDM3.實(shí)驗(yàn)步驟:3.1.使用新懿和瑞朗紅膠分別進(jìn)行貼片,3.2.常溫下推力測(cè)試和加熱到260度推力測(cè)試,3.3.組裝過(guò)波峰焊驗(yàn)證.4.紅膠貼片,固化工作:4.1.實(shí)驗(yàn)用PCB板材為FR-4,12連片,亦為紅膠工藝.4.2.點(diǎn)膠方式:機(jī)點(diǎn).4.3.貼片:手貼.4.4.同爐同溫固化.4.5.實(shí)驗(yàn)證元件總數(shù)量248顆.實(shí)驗(yàn)板固化溫度注:0805膠點(diǎn)直徑管控在0.8-0.9mm內(nèi),結(jié)果都符合要求.A1.4兩種紅膠的推力強(qiáng)度和掉件元件實(shí)驗(yàn)6σAICDM5.室溫下推力測(cè)試結(jié)果:推力強(qiáng)度數(shù)據(jù):

推力強(qiáng)度CPK:結(jié)果分析:1.兩種紅膠推力都符合1.5kg規(guī)格要求.2.瑞朗平均推力4.5kg,新懿平均推力3.7kg,瑞朗大于新懿.3.瑞朗CPK:1.41,新懿CPK:0.86不合格.4.綜合,瑞朗推力強(qiáng)度好于新懿.A1.4兩種紅膠的推力強(qiáng)度和掉件元件實(shí)驗(yàn)6σAICDM6.PCB加熱到260度后的推力測(cè)試結(jié)果:推力強(qiáng)度數(shù)據(jù):推力強(qiáng)度CPK:結(jié)果分析:1.瑞朗平均推力0.5kg,新懿平均推力0.45kg,瑞朗略大于新懿.2.瑞朗CPK:1.25略偏小,

新懿CPK:

0.9不合格.3.綜合,瑞朗高溫推力強(qiáng)度好于新懿.A1.4兩種紅膠的推力強(qiáng)度和掉件元件實(shí)驗(yàn)6σAICDM7.過(guò)波峰焊掉件實(shí)驗(yàn)組裝線(xiàn)過(guò)波峰焊測(cè)試掉件情況,如下:結(jié)果說(shuō)明:每板同時(shí)連過(guò)三次波峰焊都未掉件,再至7線(xiàn)將整板再浸入錫爐中各10秒確認(rèn),新懿有掉件1顆.波峰焊實(shí)驗(yàn)相關(guān)圖片:本次實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)本次對(duì)兩品牌紅膠和掉件元件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出如下結(jié)論:1.實(shí)驗(yàn)證明掉件與嫌疑元件材料沒(méi)有明顯關(guān)系.2.兩品牌紅膠過(guò)爐三次都未有掉件,整板浸錫測(cè)試新懿有掉1顆,粘接強(qiáng)度CPK新懿不達(dá)標(biāo).3.通過(guò)紅膠的對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,綜合瑞朗紅膠的性能要好于新懿紅膠.A1.4兩種紅膠的推力強(qiáng)度和掉件元件實(shí)驗(yàn)6σAICA1.5現(xiàn)階段掉件原因排查進(jìn)度DM現(xiàn)階段掉件原因排查完成進(jìn)度如下:下階段:對(duì)收集的掉件追蹤表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出主要的掉件元件.6σAICA2.掉件數(shù)據(jù)追蹤和分析DM掉件追蹤表數(shù)據(jù)分析

對(duì)已收集的5,6月份紅膠掉件追蹤表單數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果如下:

1.總的紅膠掉件不良率:收回表單總的生產(chǎn)數(shù)209K,貼片總掉件1576PCS,貼片總掉件率:0.75%.2.點(diǎn)膠和印膠工藝貼片掉件比率和比較:3.不同使用品牌紅膠掉件比率(只統(tǒng)計(jì)了有紅膠品牌記錄的并都為點(diǎn)膠工藝):6σAICA2.掉件數(shù)據(jù)追蹤和分析DM4.貼片掉件元件分類(lèi)和掉件比率:電容掉件占比高.5.電容掉件類(lèi)型分類(lèi)和占比:

主要集中在0805電容.通過(guò)以上的數(shù)據(jù)分析,確定影響組裝掉件不良的主要為0805電容,占總掉件的75.6%.下階段:尋找改善0805電容掉件的方法和跟進(jìn)新懿紅膠改善.6σAICA3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)DMI.新懿紅膠改善樣品初步試用結(jié)果:提供的初步改善試用紅膠使用于4個(gè)工單結(jié)果,如下:需要進(jìn)一步提供改善樣品使用跟進(jìn)II.0805厚電容掉件改善研究和試驗(yàn):1.導(dǎo)致0805電容掉件的主要因素:6σAICDM2.可改善方向及評(píng)估:3.尋找可改善方案:A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM根據(jù)以上評(píng)估,找到有改善空間的方法為增加紅膠與電容元件側(cè)邊的接觸面高度,提高粘接強(qiáng)調(diào).如下示圖:點(diǎn)膠后的元件剖面示圖電容元件側(cè)面紅膠PCB電容元件側(cè)面紅膠PCB目前側(cè)面膠狀況設(shè)想方案示圖目前側(cè)面膠接觸面和高度都比較少,設(shè)法增加側(cè)面膠量有利于增加抗錫波應(yīng)力強(qiáng)度.A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM4.增加側(cè)邊膠量的實(shí)施方法:目前施膠主要為雙圓形點(diǎn)膠和印膠方式,如下圖:拉開(kāi)膠點(diǎn)距離膠點(diǎn)距0.8mm元件寬1.25mm膠點(diǎn)完全在元件低部,被壓平后與側(cè)面接觸面少貼件后效果1.2mm目前點(diǎn)膠:設(shè)想方法:A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM5.試驗(yàn)確認(rèn)效果:3.1.0805電容膠點(diǎn)的內(nèi)距改為約1.2.3.2.260度下的推力測(cè)試結(jié)果和對(duì)比分析:結(jié)果:增加膠點(diǎn)內(nèi)距的推力平均值比正常膠點(diǎn)約大0.1kg,CPK1.55.由于從平均推力上不能明確判定增加膠點(diǎn)內(nèi)距后的推力效果要好,因此下一步使用假設(shè)檢定工具來(lái)進(jìn)行判定.A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM3.3.假設(shè)檢定:首先,假設(shè)增加膠點(diǎn)內(nèi)距后的260度下推力效果是好于正常膠點(diǎn)的推力,使用假設(shè)檢定工具看假設(shè)是否能成立,如下結(jié)果:注:C7是增加膠點(diǎn)內(nèi)距后的推力數(shù)據(jù),C6是正常膠點(diǎn)的推力數(shù)據(jù),假設(shè)為C7好于C6.檢定結(jié)果為P=0.001,顯示假設(shè)成立,即增加膠點(diǎn)內(nèi)距后的260度下推力有改善.試驗(yàn)理論數(shù)據(jù)顯示0805電容增加膠點(diǎn)內(nèi)距后在260度下推力有提高.下階段:1.實(shí)際驗(yàn)證改變點(diǎn)膠內(nèi)距后的過(guò)波峰掉件效果.2.新懿紅膠改善跟進(jìn).A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDMⅢ.增加膠點(diǎn)間距過(guò)爐掉件試驗(yàn)確認(rèn)1.點(diǎn)膠貼片和固化工作:固化后相關(guān)圖片:A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM2.過(guò)波峰焊爐試驗(yàn):試驗(yàn)結(jié)果:結(jié)果說(shuō)明:1.第一遍過(guò)板后確認(rèn)掉件無(wú),確認(rèn)焊接狀況,沒(méi)有因溢膠或側(cè)邊膠導(dǎo)致的焊接不良問(wèn)題.2.0805電容在過(guò)第6次時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)掉件3.玻璃二極管在過(guò)第4次時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)掉件4.PCB板在過(guò)第7次后板面出現(xiàn)較多變形,輕微起泡,決定停止過(guò)爐實(shí)驗(yàn)證,改做最后浸入錫中,并上下抖動(dòng)板實(shí)驗(yàn).5.做完浸錫后,板嚴(yán)重起泡,分層,變形.A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM掉件后相關(guān)圖片:3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電容和二極管都經(jīng)過(guò)4次及以上重復(fù)過(guò)爐后才出現(xiàn)掉件,說(shuō)明增加元件的側(cè)面紅膠接觸面和高度能明顯增加元件抗錫波應(yīng)力的強(qiáng)度.下一步:設(shè)計(jì)制作一張改善銅網(wǎng)對(duì)增加點(diǎn)膠內(nèi)距改善掉件的效果進(jìn)行驗(yàn)證.A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDMⅣ.改善銅網(wǎng)效果驗(yàn)證:1.銅網(wǎng)修改制作:

A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM2.生產(chǎn)驗(yàn)證:

在HK280-72PP首次管控生產(chǎn)2000片,0805電容沒(méi)有掉件.

側(cè)邊膠量有明顯增加A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σAICDM第二次管控生產(chǎn)5000片,0805電容掉件6顆,掉件率0.12%,與正常生產(chǎn)0.57%的電容掉件率有明顯降低.

掉件位置C123C608C124C910NTC2數(shù)量21111總結(jié):

通過(guò)前期實(shí)驗(yàn)和實(shí)際改銅網(wǎng)生產(chǎn)驗(yàn)證效果,增加0805電容的膠點(diǎn)內(nèi)距離能夠增加元件側(cè)面膠的附著高度,起到降低掉件不良的效果.A3.0805掉件改善和新懿紅膠改善跟進(jìn)6σDMAICI1DOE驗(yàn)證

Ⅳ.改善6σDMAIC一.實(shí)驗(yàn)方案:

I1實(shí)驗(yàn)方案6σDMAIC二.實(shí)驗(yàn)執(zhí)行:

1.實(shí)驗(yàn)PCB:2連片板共16大塊,PCB做好1-16編號(hào),如下:2.實(shí)驗(yàn)紅膠:新懿和富士.I2實(shí)驗(yàn)執(zhí)行6σDMAIC二.實(shí)驗(yàn)執(zhí)行:

3.實(shí)驗(yàn)元件,選取主要掉件的0805規(guī)格1.25mm厚度陶瓷電容:4.實(shí)驗(yàn)?zāi)z點(diǎn)直徑控制測(cè)量數(shù)據(jù):I2實(shí)驗(yàn)執(zhí)行6σDMAIC二.實(shí)驗(yàn)執(zhí)行:

5.紅膠固化溫度和時(shí)間控制測(cè)量數(shù)據(jù):I2實(shí)驗(yàn)執(zhí)行6σDMAIC二.實(shí)驗(yàn)執(zhí)行:

6.貼片固化后圖片:富士新懿I2實(shí)驗(yàn)執(zhí)行6σDMAIC二.實(shí)驗(yàn)執(zhí)行:

7.進(jìn)行常溫和高溫推力,記錄數(shù)據(jù)和計(jì)算平均值:I2實(shí)驗(yàn)執(zhí)行6σDMAIC三.實(shí)驗(yàn)分析:

1.實(shí)驗(yàn)表和數(shù)據(jù):Y1為高溫推力數(shù)據(jù),Y2為常溫推力數(shù)據(jù).I3實(shí)驗(yàn)分析6σDMAIC三.實(shí)驗(yàn)分析:

2.常溫Y2分析結(jié)果:分析結(jié)果:模型有效,顯著因子順序:膠徑---0.85,紅膠---富士,時(shí)間---130,溫度---150.I3實(shí)驗(yàn)分析6σDMAIC三.實(shí)驗(yàn)分析:

2.高溫Y1分析結(jié)果:分析結(jié)果:模型有效,顯著因子順序:紅膠---富士,時(shí)間---90,膠徑---0.85,溫度---150.I3實(shí)驗(yàn)分析6σDMAIC三.實(shí)驗(yàn)分析:

3.參數(shù)優(yōu)化:優(yōu)化器設(shè)置優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化參數(shù)結(jié)果:紅膠-富士,膠徑-0.85,溫度-150,時(shí)間-90.I3實(shí)驗(yàn)分析6σDMAIC實(shí)驗(yàn)總結(jié):

1.常溫和高溫推力下富士紅膠都為顯著因子,2.高溫推力分析數(shù)據(jù)顯示固化時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng).3.膠點(diǎn)盡量大(控制在不溢膠的情況下).

4.富士紅膠實(shí)驗(yàn)紅膠，并沒(méi)有導(dǎo)入生產(chǎn)，后續(xù)將改善銅網(wǎng)，來(lái)確認(rèn)效果。

I4實(shí)驗(yàn)總結(jié)6σDMAIC

Ⅴ.控制V1改善效果總結(jié)V2控制計(jì)劃V3財(cái)務(wù)收益V4項(xiàng)目總結(jié)6σDMAICC1改善效果總結(jié)選擇掉件比較多的COP0081-52TT機(jī)種(平均掉件率0.8%),全面導(dǎo)入改善銅網(wǎng)生產(chǎn),并跟進(jìn)效果如下:

改善實(shí)施和效果確認(rèn):通過(guò)以上實(shí)際導(dǎo)入跟進(jìn)改善效果,掉件率降為平均0.29,有明顯效果.6σDMAICC2控制計(jì)劃序號(hào)改善對(duì)象相對(duì)應(yīng)文件責(zé)任單位責(zé)任人實(shí)施位置控制時(shí)間whathowwhowhowherewhen1紅膠銅網(wǎng)膠網(wǎng)開(kāi)孔規(guī)范自動(dòng)化SMT詹三自動(dòng)化