《現(xiàn)代電子裝聯(lián)質(zhì)量管理》課件第3章

第3章現(xiàn)代電子裝聯(lián)質(zhì)量因素的控制3.1概述3.2人員的管理3.3設備的管理3.4材料的管理3.5工藝的管理3.6環(huán)境的管理

現(xiàn)代電子裝聯(lián)是根據(jù)電路設計要求，將多個元器件安裝在印刷電路板等電路基板上，從而形成板卡級的電路模塊或功能組件的過程。它是以表面組裝技術(shù)為主，又包含部分通孔插裝技術(shù)的制造過程。按照SIPOC(SUPPLIER-INPUT-PROCESS-OUTPUT-CUSTOMER)模式，現(xiàn)代電子裝聯(lián)過程如圖3.1所示。3.1概述

圖3.1現(xiàn)代電子裝聯(lián)過程

在電子裝聯(lián)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量受到人(Man)、機(Machine，機器)、料(Material，材料)、法(Methods，方法)、環(huán)(Environment，環(huán)境)這5方面因素的影響，它們的質(zhì)量狀態(tài)將傳遞表現(xiàn)為電子裝聯(lián)的質(zhì)量狀況：

(1)人：有資格能勝任工作的人員(包括人員對質(zhì)量的認識、技術(shù)熟練程度、身體狀況等)。

(2)機：必需的機器設備(包括設備、測試儀器、制造工裝的精度和維護保養(yǎng)狀況等)。

(3)料：能保證合格質(zhì)量的必要物料(包括元器件、PCB、工藝材料的成分、物理性能、化學性能、工藝性能等)。

(4)法：質(zhì)量形成過程中的質(zhì)量作業(yè)文件(包括制造工藝、制造工裝選擇、操作規(guī)程、測量方法等)。

(5)環(huán)：合適的生產(chǎn)環(huán)境(包括工作地的溫度、濕度、照明和清潔條件等)。

基于現(xiàn)代電子裝聯(lián)的特點，對質(zhì)量影響因素的控制是其質(zhì)量管理的核心內(nèi)容，目的就是通過控制在諸多質(zhì)量影響因素下制造過程產(chǎn)生的波動，使制造過程產(chǎn)出保持在符合要求的范圍內(nèi)。

現(xiàn)代電子裝聯(lián)與其他制造過程一樣，人的因素始終是影響質(zhì)量的最關(guān)鍵因素。在人、機、料、法、環(huán)五大因素中，機由人控制，料由人管理，法由人創(chuàng)建，環(huán)由人治理，人在其中占據(jù)著主導地位，因此人的因素成為最活躍、最重要的因素，人的素質(zhì)以及對人的管理是過程質(zhì)量乃至產(chǎn)品質(zhì)量的基本保證。3.2人?員?的?管?理人是最關(guān)鍵的因素，也是最不穩(wěn)定的因素。現(xiàn)代電子裝聯(lián)過程是集多種技術(shù)于一體的制造過程，涉及印刷、貼片、焊接等多道關(guān)鍵工序，操作人員的態(tài)度、技能、身體/心理狀態(tài)等都直接影響質(zhì)量。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，一般由操作人員造成誤操作的主要原因有質(zhì)量意識差、操作時粗心大意、不遵守操作規(guī)程、操作技能低、技術(shù)不熟練以及由于工作簡單重復而產(chǎn)生厭煩情緒等。

質(zhì)量管理以人性化為主，一方面從技術(shù)層面上化解人性的弱點，另一方面強調(diào)通過對人的管理減少問題的產(chǎn)生。后者主要的管理措施是嚴把上崗關(guān)，加強培訓，提高人員素質(zhì)和技能，通過對人的激勵和授權(quán)調(diào)動人的主動性和積極性。3.2.1崗位資質(zhì)

崗位是指某一段時間內(nèi)，有一人承擔若干項任務并具有一定職務、責任和權(quán)利。對于現(xiàn)代電子裝聯(lián)過程來講，崗位通常指工序崗位，對工序崗位的要求主要是技能要求。人員管理的首要原則是符合崗位要求的人員才能上崗工作。現(xiàn)代電子裝聯(lián)所涉及的人員通常有四類：現(xiàn)場操作人員、現(xiàn)場管理人員、工藝人員和設計人員。

(1)現(xiàn)場操作人員的技能要求：接受培訓后，能夠了解工藝文件要求并貫徹執(zhí)行；可熟練操作本崗位的設備和設施，并可進行日常維護工作。

(2)現(xiàn)場管理人員的技能要求：主持領導班組并監(jiān)管其執(zhí)行作業(yè)進度；說明操作方法，指導技術(shù)問題；掌握進度計劃與管理技巧；進行有效的現(xiàn)場質(zhì)量管理和改進。

(3)工藝人員的技能要求：能夠應用現(xiàn)代技術(shù)進行工藝管理；熟悉工藝文件，以及其所涉及的影響產(chǎn)品質(zhì)量的設備和設施的操作；能夠處理現(xiàn)場異常情況。

(4)設計人員的技能要求：了解元器件工藝特性；了解工藝過程和能力；熟悉DFM知識。

對于一個崗位的描述，通常是通過崗位說明書的方式進行的。在崗位說明書中，一般需要說明崗位人員應該接受的教育程度、接受的培訓、具有的工作技能和工作經(jīng)驗等方面的要求。其描述形式具有多樣化的特點，主要包括崗位基本信息、工作目標、職責和權(quán)限、具體工作內(nèi)容、工作的時間特征、工作完成結(jié)果和考核標準，以及對教育背景、工作經(jīng)歷和資質(zhì)的要求。人員能力的確認就是評價崗位人員是否符合崗位的要求。確認評價方式通常分為書面評價和實際操作兩方面，即通常所說的應知和應會。書面評價主要包括考試和學習心得的描述；實際操作就是現(xiàn)場演示。崗位資質(zhì)認證是人員能力確認的一種有效方式。

【案例3-1】

正在生產(chǎn)的某單板在質(zhì)檢時發(fā)現(xiàn)有三個插座裝反，經(jīng)回溯發(fā)現(xiàn)，該工序操作人員為從其他崗位臨時借調(diào)人員，沒有進行此崗位培訓，不具備此崗位上崗資格，從而產(chǎn)生質(zhì)量問題。3.2.2培訓

組織的質(zhì)量能力不僅取決于技術(shù)能力、組織能力和生產(chǎn)能力，而且更多地取決于人員技能和素質(zhì)。培訓是提高人員素質(zhì)和技能的一條有效途徑。通過培訓，可以增強人員的質(zhì)量意識，提高人員的業(yè)務素質(zhì)和專業(yè)技能，最終保證產(chǎn)品質(zhì)量。培訓通常包括以下三個方面的內(nèi)容：

(1)質(zhì)量意識的培訓。質(zhì)量意識培訓是質(zhì)量培訓的首要內(nèi)容。培訓的重點是要求人員理解崗位工作在質(zhì)量管理體系中的作用和影響，其工作結(jié)果對過程、產(chǎn)品甚至信譽的影響，采用何種方法才能為實現(xiàn)與本崗位直接相關(guān)的質(zhì)量目標做出貢獻。

(2)質(zhì)量知識的培訓。質(zhì)量知識培訓是質(zhì)量培訓的主體內(nèi)容。

(3)專業(yè)技能的培訓。技能培訓是質(zhì)量培訓中不可缺少的重要組成部分。對于設計人員，培訓內(nèi)容主要是電子裝聯(lián)技術(shù)知識和DFM知識；對于工藝人員，培訓內(nèi)容主要是電子裝聯(lián)理論、材料知識、檢驗標準、缺陷及原因分析等知識；對于操作人員，培訓內(nèi)容主要是電子裝聯(lián)知識、操作規(guī)范、檢驗標準等。

培訓方式是多樣化的。針對不同的角色要求掌握的內(nèi)容不同，在能夠區(qū)別不同崗位需要的基礎上，采取分層施教的原則，對不同層次的對象提出不同的要求、規(guī)定不同的內(nèi)容、編寫不同的教材。一般培訓是以培訓班方式進行的，也可采用“請進來，送出去”、自學、以師帶徒等多種方法。培訓效果一般可通過考試來評價；參觀學習可通過座談討論來交流心得體會；還可采用實際演示和撰寫讀書報告等形式進行總結(jié)。

【案例3-2】

某測試員在測試某單板時，沒有嚴格按照工藝要求進行操作。工藝要求是：當對開關(guān)進行測試時，在提示“請合上電源開關(guān)”這一步后，需等電壓值讀出顯示后才能按“停止”按鈕進入下一步測試。實際測試時，該測試員尚未等電壓值讀出顯示，就直接按“停止”按鈕進入下一步測試，造成質(zhì)量問題。后經(jīng)調(diào)查，出現(xiàn)這樣的問題是由于師傅教他測試時，該測試員并沒有搞懂，由此可見培訓的重要性。3.2.3人員激勵和授權(quán)

通常，教育給人以知識，培訓給人以技能，但為了減少人的因素對質(zhì)量的影響，還需要調(diào)動人員的積極性，通過激勵和授權(quán)使得人員激發(fā)出更大的動力，樹立明確的質(zhì)量目標，發(fā)揮其內(nèi)在潛力。因此，組織內(nèi)部應為員工提供注重人才、注重知識的環(huán)境，提供員工內(nèi)部的發(fā)展空間，提供工作創(chuàng)新和改善效率的機會，使其將個人目標和組織目標結(jié)合在一起。激勵方法通常有領導行為激勵、領導方式激勵、榜樣激勵、數(shù)據(jù)激勵、關(guān)懷激勵、情緒激勵、表揚和批評激勵等。這些方式的有機結(jié)合，使得在外界推動力和吸引力的影響下，員工通過自身的消化和吸收，產(chǎn)生出一種自動力，將組織目標變成個人奮斗目標，從而減少人性弱點導致質(zhì)量問題的幾率。

在重視崗位職責的同時，特別要強調(diào)給崗位人員充分的授權(quán)，使其能主動地做好自己的工作，履行職責。這種授權(quán)式的管理，體現(xiàn)了現(xiàn)代管理的重要理念。在規(guī)定崗位人員職責和權(quán)限時，不僅要做到職責分明，而且應當充分授權(quán)，使其足以履行職責。例如豐田公司所創(chuàng)造的精益生產(chǎn)模式就非常重視對人員的授權(quán)。在生產(chǎn)過程中，一旦崗位人員發(fā)現(xiàn)問題，就可以按亮安燈(ANDON)告警，也可以停線等待問題處理。

【案例3-3】

在測試某單板時，測試員發(fā)現(xiàn)雖聯(lián)機測試通過，但存在單板冒煙的現(xiàn)象。該測試員憑借豐富的測試經(jīng)驗和認真負責的態(tài)度，及時將問題反饋給質(zhì)量工程師，經(jīng)過分析驗證，該單板確實存在設計問題，由此避免了一次質(zhì)量事故。

設備是現(xiàn)場作業(yè)的重要工具，也是生產(chǎn)的基本要素之一，更是提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的重要保證。同時設備還是消除人的因素對質(zhì)量影響的重要手段，即盡可能采用先進的工具和設備替代人的操作，來消除人的弱點對質(zhì)量的影響。3.3設?備?的?管?理現(xiàn)代電子裝聯(lián)是一門非常依賴設備的技術(shù)，隨著封裝和組裝技術(shù)的快速發(fā)展，設備復雜程度不斷提高，設備對電子裝聯(lián)質(zhì)量的影響日益增強。在現(xiàn)代電子裝聯(lián)中，設備是一個廣義的概念。它既指生產(chǎn)加工的設備，例如印刷機、貼片機、回流爐等，也指測試設備，例如AOI等，還包括了工裝。設備管理通常包括設備選型和維護，目的是保證滿足生產(chǎn)的需要。3.3.1設備的選擇

設備選擇是一個復雜和技術(shù)難度很高的工作，需要考慮諸多的設備評估因素。為了確?？茖W性和準確性，一定要有一套科學的設備選擇方法。通常選擇設備具有如下的過程：

(1)制定生產(chǎn)模式。詳細了解生產(chǎn)特性，包括產(chǎn)品設計、各產(chǎn)品產(chǎn)能需求、生產(chǎn)批量特性、生產(chǎn)策略、生產(chǎn)排產(chǎn)等方面的綜合因素，確保所選擇的設備能夠符合要求。

(2)制定宏觀需求。確保全面考慮需求而不只關(guān)注技術(shù)方面，即要考慮包括投資預算、財務折舊、自動化程度、工藝和質(zhì)量水平、產(chǎn)能要求等因素，以提供生產(chǎn)線的設計依據(jù)。

(3)分析經(jīng)濟效益。從設備壽命和制定設備合理折舊期開始，綜合生產(chǎn)策略、市場銷售預測、設計和制造成本預算，以及對內(nèi)外加工的比較來評估設備的效益，以決定是否要自己加工、確定投資目標、內(nèi)外加工比例和產(chǎn)能需求。

(4)制定微觀需求。根據(jù)生產(chǎn)模式和目標指定技術(shù)要求指標、采用的工藝以及各工藝工序的技術(shù)要求。指標可分為四類：目前必需、目前希望、將來必需、將來希望。評估一般可以考慮設備的功能、可操作性、可靠性、靈活性、生產(chǎn)效率、可維護性、安全性、可擴張性、經(jīng)濟性等九個方面。

(5)設計初步生產(chǎn)線。決定生產(chǎn)線支持的工藝路線、各工序的關(guān)鍵功能、性能和自動化程度等因素。

(6)評估選擇供應商。設備引入和管理離不開與供應商的協(xié)助和合作，選擇設備時需要考慮供應商的整體情況，即除了設備本身之外，還要考慮供應商的發(fā)展方向以及長期合作的意愿和能力。

(7)進行詳細的技術(shù)指標評估。通過與供應商的交流，詳細進行設備技術(shù)指標的研究和評估。

(8)進行詳細設計并制定技術(shù)指標。確定設備的詳細技術(shù)指標。

(9)進行性能認證。進行關(guān)鍵設備特性的認證。認證的方式可要求供應商提供詳細測試方法和結(jié)論，或使用樣機試驗，或到其他單位進行考察、試用等。

(10)制定宏觀維護計劃，更好地評估設備可維護性和維護成本。

(11)進行生產(chǎn)線設計和經(jīng)濟效益確認。再次對整個生產(chǎn)線的設計及配置進行經(jīng)濟效益確定。

(12)進行商務談判并制定合約。最終的商務談判包括一切采購物件以及支援、合作合約。

選擇設備時有兩個重要方面需要關(guān)注。一是工藝質(zhì)量方面，其關(guān)鍵是分清工藝和設備的特性和參數(shù)。首先有明確工藝要求，再從工藝要求中推出哪些設備特性參數(shù)會影響工藝特性，明確如何設置和控制這些設備特性參數(shù)，設置和控制在什么指標上就可以確保良好的工藝。例如，對于焊膏印刷工藝中的填充工序，工藝上要求焊膏經(jīng)過鋼網(wǎng)開口時要有足夠的下壓力和足夠的時間填錫，而設備參數(shù)中的刮刀壓力、起跑距離、運行速度、下壓程度和角度都會影響這一工藝，那么就需要了解各設備參數(shù)對填充影響的原理，而后制定一套評估、設置方法。二是生產(chǎn)效率方面，其關(guān)鍵是設備配置必須符合產(chǎn)品和生產(chǎn)模式的特性要求。

通常設備制造商都會選擇自己定義的參數(shù)和方法來描述各自設備的特性，由此帶來許多技術(shù)指標的定義及測量方法的不一致，為同類設備之間的比較帶來困難，也使得使用方和設備方在指標理解上容易產(chǎn)生誤解。電子裝聯(lián)行業(yè)通過對設備相關(guān)參數(shù)進行標準化，制定統(tǒng)一的標準來解決這一問題，從而為制造方和使用方之間提供了一個雙方可接受的方法。例如，“IPC-9850表面貼裝設備性能檢測方法”是由IPC于2001年5月正式批準發(fā)布的，該標準規(guī)定了在給定的檢測程序條件下，由被測貼片機將標準器件樣本貼裝到檢測樣板上時，光學坐標測量系統(tǒng)測量器件貼裝的誤偏差，再運用數(shù)理統(tǒng)計方法計算得到的標準偏差、平均偏差及機械能力因素。這種方法正確反映了貼片機的自身性能，也成為設備驗收與SMT貼裝工藝質(zhì)量控制的有效工具。3.3.2設備的維護

設備維護對于現(xiàn)代電子裝聯(lián)而言非常重要，適當?shù)墓ぞ吆涂茖W的維護方法，可以延長設備的使用壽命，保證設備長期保持良好的性能和精度狀態(tài)，減少修理次數(shù)和費用，減少備件和元器件的損耗，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率，避免設備帶來的安全事故和對環(huán)境的影響。加強對設備的按級定時維護，是實現(xiàn)設備高效率、高質(zhì)量運行的唯一保證手段。評價設備運行狀態(tài)的指標通常有以下兩點：

(1)完好率。其計算公式為

完好率

= ％

完好率是指設備處于完好的技術(shù)狀態(tài)。通常要求是：首先設備性能良好，滿足生產(chǎn)工藝要求；其次設備運轉(zhuǎn)正常，零部件齊全，安全防護裝置良好；再次是原材料等消耗正常，無漏油水氣電現(xiàn)象，外觀清潔整齊。

(2)設備綜合效率(OEE)。其計算公式為

設備綜合效率

=

時間工作效率

×

性能工作效率

×

合格率

×

100％

其中，時間工作效率是設備可用時間的百分比，又稱為可利用率；性能時間效率是設備相對其設計循環(huán)運行的速率，又稱為運行效率；合格率是生產(chǎn)出的滿足質(zhì)量規(guī)范要求的產(chǎn)品的百分比。

設備維護包括設備保養(yǎng)、設備維護和備件管理，設備使用期的管理是設備維護的主要內(nèi)容。設備保養(yǎng)按保養(yǎng)時間一般有日保養(yǎng)、周保養(yǎng)、月保養(yǎng)和年保養(yǎng)。

(1)日(周)保養(yǎng)。日(周)保養(yǎng)是設備保養(yǎng)工作的基礎，是主要由設備操作人員自行完成的日?；A性維護清潔工作。

(2)月保養(yǎng)。月保養(yǎng)主要是在設備工程師的指導下，由設備工程師和掌握相關(guān)技能的技術(shù)員及設備操作人員共同完成的一種預防性保養(yǎng)過程，通過發(fā)現(xiàn)隱患，更換損壞或即將損壞的部件等，來保持設備良好的運行狀態(tài)。

(3)年保養(yǎng)。年保養(yǎng)主要是以設備工程師為主，在設備供應商的配合下，進行的旨在恢復設備性能、運行精度和可靠性、延緩設備壽命期為目的的維護活動。設備保養(yǎng)按保養(yǎng)程度一般分為三級保養(yǎng)：

(1)一級保養(yǎng)。一級保養(yǎng)又稱工藝性保養(yǎng)，它以設備操作人員為主，專業(yè)維護人員為輔，通過對設備局部進行檢查、清洗、更換、調(diào)整等，消除設備隱患，延長設備使用壽命，屬于日常工作性護理。

(2)二級保養(yǎng)。二級保養(yǎng)又稱狀態(tài)性保養(yǎng)，它以設備工程師為主，設備操作人員為輔，通過對設備部分解體檢查、修理、清洗、更換、調(diào)整等，使設備技術(shù)狀態(tài)全面達到工藝要求，提高設備完好率，延長大修時間。二級保養(yǎng)以保證設備正常運行狀態(tài)為目的。

(3)三級保養(yǎng)。三級保養(yǎng)又稱性能性保養(yǎng)，它由專業(yè)維護人員對設備主體進行檢查、修理、清洗、更換、調(diào)整等，使設備主體全面得到維護，防止設備失效。三級保養(yǎng)以恢復設備的核心功能和精度，延長設備使用壽命為目的。

現(xiàn)代電子裝聯(lián)涉及包括波峰焊接設備、回流焊接設備、貼片機、錫膏印刷機、貼片膠點膠機、自動光學檢測(AOI)、X射線檢測等各類設備，企業(yè)應針對各類設備的特點和維護需求，建立設備維護規(guī)范和詳細的維護作業(yè)指導書，保證設備維護制度的執(zhí)行。表3.1為某波峰焊機一級保養(yǎng)內(nèi)容樣例。設備維護根據(jù)維護時間和目的可分為以下幾種：

(1)事后維護。事后維護是指設備發(fā)生損壞或故障后才進行修理，這是一種反應式維護，它是被動式的。當設備發(fā)生故障后，要及時發(fā)現(xiàn)故障，確定故障位置并更換故障部件。

(2)預防性維護。預防性維護是指在設備發(fā)生故障之前，對可能發(fā)生故障的部件提前采取維護措施，預防故障發(fā)生。

(3)預見性維護。預見性維護是一種基于過程數(shù)據(jù)，通過預測可能的失效模式，提出防范措施，防止和控制可能的故障發(fā)生的一種維護。一般根據(jù)設備運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，進而進行維護。相比預防性維護，預見性維護需要較高的維護技術(shù)和相應的檢測儀器。

表3.1某波峰焊機一級保養(yǎng)內(nèi)容樣例續(xù)備件管理是設備維護的重要內(nèi)容。關(guān)鍵設備的零部件要能夠方便得到，設立備件庫時必須考慮備件類型、對設備的影響、使用數(shù)量、可測量性、供應商能力以及歷史經(jīng)驗等。備件儲備程度可作為一個度量備件管理的指標，即可即得備件滿足設備維護需要的種類占所有需求備件種類的百分比。一般來說，備件儲備程度超過80％后，費用增長與儲備程度的增長幾乎是幾何級數(shù)的關(guān)系。

【案例3-4】

在加工過程中發(fā)現(xiàn)單板在回流爐高溫區(qū)滯留造成單板報廢，后經(jīng)檢查，確定該事故原因是回流爐導軌變形所致。此前導軌變形已被發(fā)現(xiàn)，但未得到徹底維護。

3.3.3設備點檢

設備點檢是為了維護設備所規(guī)定的機能，按照一定的規(guī)范或標準，通過直觀或檢測工具，對影響設備正常運行的一些關(guān)鍵部位的外觀、性能、狀態(tài)與精度進行制度化、規(guī)范化的檢測。

根據(jù)操作、維護兩方面的經(jīng)驗及設備故障發(fā)生狀況等，可適當調(diào)整點檢周期和時間。點檢周期包括日常點檢、定期點檢等形式。點檢標準是衡量或判別點檢部位是否正常的依據(jù)，也是判斷該部位是否劣化的尺度。例如，對間隙、溫度、壓力、流量、松緊度等要有明確的數(shù)量標準。點檢員根據(jù)預先編制好的點檢計劃表，定時、定標記錄,檢查記錄和處理記錄。應定期進行系統(tǒng)分析，對存在的問題進行解析，提出意見。點檢制是三位一體的，具有五層防護線。三位一體即是崗位操作員的日常點檢、專業(yè)點檢員的定期點檢、專業(yè)技術(shù)人員的精密點檢三者結(jié)合起來的點檢制度。五層防護線是：第一層防護線為崗位操作員的日常點檢；第二層防護線為專業(yè)點檢員的定期點檢；第三層防護線為專業(yè)技術(shù)人員的精密點檢；第四層防護線為對出現(xiàn)的問題進一步通過技術(shù)診斷等找出原因及對策；第五層防護線為每半年或一年的精密檢測。點檢制的特點就是八定，即定人(設立操作者兼職和專職的點檢員)、定點(明確設備故障點，明確點檢部位、項目和內(nèi)容)、定量(劣化側(cè)向的定量化測定)、定周期(對不同設備故障點給出不同的點檢周期)、定標準(給出每個點檢部位是否正常的依據(jù))、定計劃(做出作業(yè)卡，指導點檢員沿規(guī)定的路線作業(yè))、定記錄(定出固定的記錄格式)、定流程(定出點檢作業(yè)和點檢結(jié)果的處理程序)。點檢制要求如圖3.2所示。

圖3.2點檢制要求3.3.4工裝的管理

工裝管理需要關(guān)注工裝的設計、制造和驗證活動，明確工裝維護設施與人員，建立對工裝的儲存、修復、準備、更換、變更、調(diào)整、狀態(tài)及工裝文件的控制機制。

對于工裝來講，預防維護更換期對于預防故障的發(fā)生和質(zhì)量問題的出現(xiàn)起著決定性的作用，故為了正確確定其維護更換期，工裝耗損期的檢測和分析就顯得很重要。通常工裝耗損分析方法有以下幾種：

(1)直接觀察法。直接觀察法是指憑人的感官或檢測儀器來直接判斷故障是否即將發(fā)生。它可以通過定期觀察來發(fā)現(xiàn)，觀察間隔頻率應隨著潛在故障劣化程度的升高而增加。當劣化程度達到規(guī)定標準時就應及時進行更換。直接觀察法的對象可以是工裝本身，也可以是使用工裝生產(chǎn)的產(chǎn)品。這種方法是既可靠又最經(jīng)濟的方法，當條件具備時應盡可能采用。

(2)故障征候鑒別法。故障征候鑒別法是另一種潛在故障的直接判斷方法。故障征候是故障發(fā)生前的先兆，當將這種故障征候與預測耗損壽命結(jié)合起來時，就可以進行比較準確的判斷。

(3)壽命統(tǒng)計特性判斷法。壽命統(tǒng)計特性判斷法是一種分析的判斷方法，它依靠對有關(guān)部件使用壽命數(shù)據(jù)的積累，來求得這一部件的壽命統(tǒng)計特性，從而求出部件的預防維護期與故障發(fā)生風險之間的定量關(guān)系。

【案例3-5】

在生產(chǎn)某單板時，按照工藝要求用托架過波峰，但出現(xiàn)翻錫、不透錫等質(zhì)量問題，導致停線。后經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)該托架未經(jīng)過驗證卻直接在批量生產(chǎn)中使用，即托架設計存在問題。

材料是制造過程中最根本和最基礎的構(gòu)成要素，其質(zhì)量的好壞和是否滿足要求，直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。在現(xiàn)代電子裝聯(lián)中，材料同樣是一個廣義的概念，它既包括元器件、PCB這類加工材料，也包括焊膏、焊劑這類工藝材料。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，許多電子裝聯(lián)質(zhì)量問題往往是由于所用材料的物理、化學性能存在缺陷而造成的。因此材料質(zhì)量管理是保證現(xiàn)代電子裝聯(lián)質(zhì)量的基礎。3.4材?料?的?管?理材料管理的主要內(nèi)容是根據(jù)實際需要提出適合的材料要求，依據(jù)材料要求嚴把來料檢驗關(guān)，規(guī)范進行材料儲運以及對供應商的管理。3.4.1材料的要求

現(xiàn)代電子裝聯(lián)材料包括元器件、PCB、焊膏、焊劑等工藝材料，對這些材料的要求主要有元器件的可焊性、引線共面性、耐熱性、使用性能，PCB的尺寸與外觀、阻焊膜質(zhì)量、翹曲與扭曲、可焊性、阻焊膜完整性，焊膏的金屬百分比、黏度、粉末氧化均量，焊錫的金屬污染量，助焊劑的活性、濃度等多項。目前可遵循的相關(guān)標準已開始逐步完善，相關(guān)質(zhì)量標準將在本書第5章中介紹。企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品客戶和產(chǎn)品質(zhì)量要求，以相關(guān)標準為基礎，結(jié)合企業(yè)特點與實際情況，針對具體產(chǎn)品對象和具體材料，確定相關(guān)檢驗項目和方法，并將其形成規(guī)范化的質(zhì)量管理程序與文件，在質(zhì)量管理活動中嚴格執(zhí)行。

【案例3-6】

某供應商的電源連續(xù)出現(xiàn)批量高溫外殼變形問題，經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)該供應商未按照材料規(guī)格書要求生產(chǎn)，而使用自定規(guī)格生產(chǎn)，造成嚴重質(zhì)量問題。

【案例3-7】

一種18PIN底部連接器過回流爐后出現(xiàn)10％虛焊且難以修復。后對此批連接器進行可焊性和共面性測試，發(fā)現(xiàn)材料可焊性良好，但存在共面性不良，從而造成焊接缺陷率高。

【案例3-8】

某單板合格率僅有76％，經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)問題與一BGA芯片有關(guān)。經(jīng)過分析驗證，證明該芯片錫球氧化嚴重，材料質(zhì)量不合格。3.4.2材料的檢驗

有合格的材料才能有合格的產(chǎn)品，因此材料檢驗是保障產(chǎn)品可靠性的重要環(huán)節(jié)，它不僅是保證電子裝聯(lián)質(zhì)量的基礎，也是保證產(chǎn)品可靠性的基礎。隨著現(xiàn)代電子裝聯(lián)技術(shù)的發(fā)展和對電子裝聯(lián)密度、性能、可靠性要求的不斷提高，現(xiàn)代電子裝聯(lián)對材料質(zhì)量的敏感度和依賴性都在加大，材料檢驗成為電子裝聯(lián)質(zhì)量控制的重要手段。材料質(zhì)量檢驗分為入庫檢驗和出庫使用前檢驗。入庫檢驗的主要目的是根據(jù)訂貨合同和相關(guān)材料性能指標約定，通過檢測判斷材料合格與否。出庫使用前檢驗的主要目的是根據(jù)材料的使用性能要求，對已經(jīng)庫存一段時間的材料進行是否超過儲存期、是否有質(zhì)量變異情況發(fā)生等方面的質(zhì)量問題進行檢測和鑒別。材料檢驗方法包括感官檢驗、器具檢驗和試用性檢驗三類。感官檢驗是指利用人的感官作為測試工具對材料質(zhì)量進行評價的檢驗，主要用于對產(chǎn)品的外形、顏色、傷痕、氣味等直觀和外觀內(nèi)容的定性檢驗。器具檢驗是指利用儀器、量具、檢驗設備等檢測工具，應用物理或化學方法對產(chǎn)品質(zhì)量特性進行的檢測。試用性檢驗是指通過實際使用來鑒別材料質(zhì)量或特性的檢驗?，F(xiàn)代電子裝聯(lián)常用材料的常規(guī)檢驗方法如表3.2所示。

表3.2現(xiàn)代電子裝聯(lián)常用材料的檢驗方法續(xù)表

【案例3-9】

生產(chǎn)某單板時，由于輕觸開關(guān)引腳過短導致無法生產(chǎn)而停線，經(jīng)查原因為質(zhì)檢時對該批物料引腳長度漏檢。3.4.3材料的儲運

在企業(yè)內(nèi)部物流過程中和把成品交付到預定的地點期間，應對材料的符合性提供以下防護：

(1)儲運過程的防護性標志明晰，以利執(zhí)行。

(2)根據(jù)材料特點、使用要求、搬運方式和儲存要求，采用適宜的包裝材料和方法進行包裝，以防止搬運和儲存時受損。

(3)對外露部分可能的傷害采取預防性措施，對易燃、易爆、有毒、有害物質(zhì)和對人、對環(huán)境安全有影響的材料，制定嚴格的保護控制程序。

(4)倉庫條件符合材料存儲環(huán)境要求，材料存儲按照產(chǎn)品標識、防護要求或防護標志，提供適宜的儲存場所，標識清楚、完好，材料碼放整齊，便于查找。

(5)定期檢查庫存材料情況，檢查庫存材料的周期。

(6)確保材料先進先出，減少超過儲存有效期的風險，提高庫存周轉(zhuǎn)率。

【案例3-10】

某電源模塊過回流爐后全部短路，問題原因是該物料采用特殊工藝制成，應采用真空包裝防潮，但倉儲按照普通物料儲存，物料在儲存過程中吸濕，之后直接上線生產(chǎn)，產(chǎn)生嚴重質(zhì)量問題。

表面組裝和通孔插裝是現(xiàn)代電子裝聯(lián)主要的兩個技術(shù)性很高的制造過程，這兩個制造過程質(zhì)量的高低直接影響到作為過程產(chǎn)品的印刷電路板組件質(zhì)量的高低，而這兩個過程的實施又都是按照工藝要求來組織的。因此，從過程角度看，產(chǎn)品的制造過程也就是產(chǎn)品的制造工藝過程，工藝是保證現(xiàn)代電子裝聯(lián)質(zhì)量的基礎。從技術(shù)角度看，工藝是指導、組織制造的技術(shù)依據(jù)，是產(chǎn)品制造的技術(shù)手段，工藝是保證現(xiàn)代電子裝聯(lián)質(zhì)量的手段。3.5工?藝?的?管?理工序是形成工藝過程的基本環(huán)節(jié)，工序質(zhì)量的總和構(gòu)成了整個工藝過程的質(zhì)量，從而決定了制造產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，工序質(zhì)量是工藝管理的核心。對于現(xiàn)代電子裝聯(lián)過程而言，質(zhì)量管理在某種程度上就是工藝管理，加強工藝管理成為提高現(xiàn)代電子裝聯(lián)質(zhì)量的前提。3.5.1關(guān)鍵工序

關(guān)鍵工序是指對產(chǎn)品質(zhì)量起決定性作用的工序，它主要是質(zhì)量特性形成的工序，也是生產(chǎn)過程中需要嚴密控制的工序。如圖3.3所示，SMT有錫膏印刷、貼片和回流焊三個關(guān)鍵工序。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，印刷缺陷大致占64％，貼片與再流焊工藝相關(guān)缺陷占15％，元器件缺陷占6％。為了有效地控制質(zhì)量，每個關(guān)鍵工序后都設立質(zhì)量控制點，對印刷質(zhì)量、貼片質(zhì)量和焊接質(zhì)量進行監(jiān)控，而對過程則通過工序關(guān)鍵因素的管理來保證質(zhì)量。例如，錫膏印刷工序通過錫膏、鋼網(wǎng)和印刷機管理來控制，貼片工序通過上料、貼片程序、貼片機管理來控制，回流焊工序通過溫度曲線設置和管理來控制。

圖3.3SMT關(guān)鍵工序及控制點

關(guān)鍵工序質(zhì)量控制的基本要求是實施全過程的控制，其要點如下：

(1)生產(chǎn)現(xiàn)場使用的技術(shù)文件必須是現(xiàn)行有效的文件，并要做到正確、完整、統(tǒng)一、清晰，文實相符。

(2)轉(zhuǎn)入工序的器材、元器件必須具有合格證明文件或標志，代用器材、元器件必須具有按規(guī)定辦理的審批文件。

(3)工序使用的設備、工裝、計量器具等必須符合工藝規(guī)范的要求，并具有有效期內(nèi)的合格證書或合格標志。

(4)操作、檢驗人員必須熟悉和掌握工序的技術(shù)要求，具備崗位資質(zhì)要求，并嚴格遵守工藝紀律。

(5)工作場地的環(huán)境條件，產(chǎn)品存放、周轉(zhuǎn)、運輸?shù)瓤刂贫紤霞夹g(shù)文件要求和有關(guān)規(guī)章制度及標準的規(guī)定。

【案例3-11】

用X射線檢查某手機主板時發(fā)現(xiàn)BGA短路現(xiàn)象嚴重，經(jīng)分析確定原因是錫膏印刷偏離焊盤所致。3.5.2工藝流程與工藝文件

通常，工藝流程就是產(chǎn)品的制造過程。一個好的產(chǎn)品的生產(chǎn)過程絕不能隨心所欲，必須要按照一定的規(guī)范標準來實施。這一規(guī)范標準就稱為工藝。好的工藝能夠充分地保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高工作的效率。

工藝文件是描述工藝流程的規(guī)范化文檔，其形式包括工藝規(guī)程、工藝卡、工藝過程卡和工序卡等。

(1)工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是通用的某類工藝過程，它是編寫某類工藝文件的指導性技術(shù)文件，一般有行業(yè)標準或企業(yè)標準。

(2)工藝過程卡。工藝過程卡是規(guī)定工序順序的文件，它將一個工藝過程分解為若干子過程(工序)，用來指導安排生產(chǎn)計劃、調(diào)度。

(3)工藝卡。工藝卡詳細規(guī)定工藝的具體技術(shù)要求、所用設備和工裝、應控制的工藝參數(shù)及操作注意事項，規(guī)定了完整工藝過程和對各工序的要求。

(4)工序卡。工序卡規(guī)定了某個工序的操作要求，即“一序一卡”，常伴有圖示。

工藝文件要求做到工藝流程制定正確，工藝基準選擇合理，工藝參數(shù)選擇適當并力求優(yōu)化，設備選擇合理，精度要求適當，達到正確性、完整性和統(tǒng)一性的要求，保證操作標準化、標準規(guī)范化、規(guī)范可視化。圖3.4為SMT焊膏印刷工藝指導卡樣例。

圖3.4SMT焊膏印刷工藝指導卡樣例當工藝初次應用，設計、材料、工藝方法和使用設備等有更改時，需要對工藝流程和方法進行驗證。驗證的目的是確保生產(chǎn)條件能夠保證生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品，獲取高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)工藝條件。首件驗證是一種常用方式，需要建立驗證流程，驗證時需要具有驗證作業(yè)指導書。

【案例3-12】

某單板的測試不良率幾乎達100％，經(jīng)分析原因發(fā)現(xiàn)，該單板加工采取“手貼—裝配”的工藝流程，在手貼工序因依賴操作人員經(jīng)驗而無法保證焊接質(zhì)量。后改為“貼片—裝配”工藝流程，問題解決，此為工藝選擇不當?shù)膯栴}。

【案例3-13】

某單板工藝文件中要求使用A和B模具壓接X1、X2、X3插座，但實際壓接模具為C和D，此為工藝文件錯誤的問題。3.5.3工藝紀律

工藝紀律是在生產(chǎn)過程中有關(guān)人員應該遵守的工藝秩序，是企業(yè)為維護工藝的嚴肅性、保證工藝的貫徹執(zhí)行、建立穩(wěn)定的生產(chǎn)秩序、確保產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全而制定的某些具有約束性的規(guī)定。工序操作人員必須執(zhí)行工藝，否則就難以滿足質(zhì)量要求。作為操作者，只有按規(guī)定的工藝方法作業(yè)的義務，沒有不執(zhí)行的權(quán)利。即使工藝方法存在問題，操作者也只有提出的義務。為此，必須加強工藝紀律的管理，定期或不定期地進行監(jiān)督和檢查，同時設立工藝文件要求不當?shù)姆答仚C制。

【案例3-14】

某單板在質(zhì)檢時發(fā)現(xiàn)有三個位號插座多插，而又有三個位號插座漏插。問題原因是生產(chǎn)時操作人員未嚴格按照工藝文件要求進行，而憑經(jīng)驗操作，導致批量質(zhì)量事故。

【案例3-15】

某單板在質(zhì)檢時發(fā)現(xiàn)X位號上飛線批量焊接錯誤，問題原因是助拉看錯工藝要求，而操作人員又沒有核對工藝，造成批量質(zhì)量事故。

【案例3-16】

某單板側(cè)撥編碼開關(guān)全部插反，問題原因是工藝要求可操作性不強，在加工過程中，操作人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此問題并存在異議，但未及時反饋和確認，仍按自己的理解操作，造成批量質(zhì)量事故。3.5.4過程監(jiān)控

進行制造過程監(jiān)控是為了判斷過程是否有能力確保其輸出符合質(zhì)量要求，一方面要適時提供過程運行的信息，另一方面要及時采取措施，確保過程受控，以免出現(xiàn)不可接受的不合格狀態(tài)。過程監(jiān)控的方式通常有以下幾種：

(1)監(jiān)視。當過程難以用參數(shù)表達和測量，或為深入探究過程時，一般只能采取監(jiān)視的方法，例如評審、按控制計劃檢查、質(zhì)量體系內(nèi)部審核和過程審核等，這種監(jiān)視只能定性。

(2)測量。當過程可以用參數(shù)表達時，適當采取測量過程的參數(shù)及其變化規(guī)律的方法，可以保證過程輸出的符合性。例如，對再流焊爐溫進行溫度測量。

(3)控制。當過程運行異常，出現(xiàn)偏離預期目標的趨勢時，需要采取措施加以控制，進行調(diào)整或自動反饋補償?shù)取?/p>

過程監(jiān)控需要保證適時性和可操作性，立足現(xiàn)場，重在識別異常。監(jiān)控應能夠隨時反映出過程的狀況，所采取的監(jiān)控方法具有可操作性，應在生產(chǎn)現(xiàn)場或準現(xiàn)場實施，專注于是否出現(xiàn)異常情況。對工序產(chǎn)品進行檢驗是過程監(jiān)控的一個重要手段。工序檢驗的目的在于盡早發(fā)現(xiàn)工序中的不合格品，盡早采取措施，防止它流入下一工序，避免造成后續(xù)的損失。工序檢驗必須嚴格遵從檢驗文件的規(guī)定，工序檢驗人員的素質(zhì)和責任心要強，不合格品例外放行要經(jīng)過批準。工序檢驗的方式通常有以下幾種：

(1)首(末)件檢驗。首件檢驗是指對每天、每班、每批生產(chǎn)件的第一件產(chǎn)品或設備、工裝發(fā)生變化后的第一件產(chǎn)品進行全面的重要特性檢驗，確保首件為合格品，以免引起批量質(zhì)量報廢。這種檢驗一般由操作人員進行并標識，然后由專檢人員復驗。

(2)自檢。自檢是指操作人員在完成工序作業(yè)后，對所制造的產(chǎn)品進行檢查。

(3)互檢?；z是指下道工序操作人員對于前道工序的輸出半成品是否符合本工序的輸入要求所做的檢查。

(4)巡檢。巡檢是指檢驗員按一定頻度和數(shù)量對本班生產(chǎn)的各工序產(chǎn)品進行巡回抽查。

(5)放行檢驗。放行檢驗是指當產(chǎn)品形成了一個檢驗批，通過全數(shù)或抽樣檢驗，按檢驗文件規(guī)定的批質(zhì)量判定規(guī)則，確定該批產(chǎn)品可否放行的檢驗。

【案例3-17】

某單板X1位號上的三極管被錯裝在X2位號上，問題原因是未執(zhí)行首檢要求，就進行生產(chǎn)所致。

工作環(huán)境是工作時所處的一組條件，包括物理的(熱、光、電、氣等)、社會的(法律、法規(guī)和社會對工作條件的認知等)、心理的(良好的工作氣氛等)和外部環(huán)境(溫度、濕度、空氣清潔度、噪聲等)。這些條件的提出可確保產(chǎn)品符合所需的要求，同時工作人員的人身安全和健康也能得到保障。環(huán)境管理的關(guān)鍵是確保環(huán)境要求，維護現(xiàn)場狀態(tài)。3.6環(huán)?境?的?管?理現(xiàn)代電子裝聯(lián)設備是高精度的機電一體化設備，涉及多種類型的材料，設備和工藝材料對環(huán)境的清潔度、濕度、溫度都有一定的要求，為了保證設備正常運行和組裝質(zhì)量，對工作環(huán)境有以下要求：

(1)工作環(huán)境必須把安全生產(chǎn)放在第一位。由于電子裝聯(lián)設備一般采用聯(lián)線安裝的方式，因而生產(chǎn)線的長度較長。例如，一條高速SMT線全長達25～35

m。地面的負荷相對較為集中，因而對廠房地面的承重能力有較高的要求。通常建議廠房地面的承載能力不小于7.5kN/m2，甚至10kN/m2。如果地面承載能力過低，則在設備安裝使用一段時間后，地面容易產(chǎn)生變形或裂縫，影響設備運行的可靠性和加工的精確度。

(2)生產(chǎn)現(xiàn)場配備的動力電源應是充裕而安全的。電子裝聯(lián)設備一般使用壓縮空氣和電源動力作為雙重動力，對氣—電的配合要求較為嚴格。再流焊機、波峰焊機均是大用電量設備，要充分考慮到它們的啟動、關(guān)機對其他用電設備所造成的沖擊。電力配置系統(tǒng)采用三相五線制是最為安全的。電網(wǎng)供電質(zhì)量不高將可能對生產(chǎn)設備造成損壞，在一些電網(wǎng)電壓波動較為嚴重的地區(qū)，應當為設備裝備交流穩(wěn)壓電源，在設備電源接線時應注意三相電源負荷的均衡性。

(3)