提高芯片焊接良率QC成果发表

1、1绍兴旭昌科技企业有限公司绍兴旭昌科技企业有限公司绍兴旭昌科技企业有限公司提高芯片焊接良率提高芯片焊接良率发表人：发表人： 吴吴 瑛瑛类类 型：型： 现场攻关型现场攻关型 200720072007年年年年年年qcqcqc成果报告成果报告成果报告成果报告成果报告成果报告2概况概况企业概况企业概况小组概况小组概况图示简介图示简介pdca p阶段阶段选题理由 现状调查 确定目标原因分析 要因确认 制定对策d阶段阶段对策实施c阶段阶段效果检查a阶段阶段巩固措施遗留问题及今后打算目目 录录3绍兴旭昌科技企业有限公司是一家集科研、开发、制造、销售为一体的外商投资高新技术企业，专业从事片式整流器件的生产制造

2、。公司成立于2000年11月，总投资1200万美元，引进了国际先进的半导体生产技术和装备，拥有完整的gpp玻璃钝化芯片生产线和smd系列、msma（超薄型sma）、sod-123fl、mbf（超薄型桥式整流器）封装生产线，下辖技术研发中心、可靠性实验中心、客户服务中心和晶圆工厂、封装工厂，封装工厂拥有各类片式外型封装的生产线6条，年生产能力达10亿只。公司的经营理念：专注专业，持续创新。强劲的技术实力，持续的创新能力，全系列的产品规格，完善的售后服务，公司致力成为国内技术与规模领先的gpp玻璃钝化芯片和功率型片式封装整流器件制造商。 一、概况一、概况1.企业概况企业概况2.小组概况小组概况小组

3、名称小组名称绍兴旭昌科技企业有限公司封装qc小组成立时间成立时间2007年6月注册登记号注册登记号旭昌旭昌qcqc小组小组(2007)(2007)第第0202号号小组类型小组类型现场攻关型活动日期活动日期2007年6月26日2008年2月25日活活 动动 次次 数数1818次次序号序号姓姓 名名性性 别别职务职务组内分工组内分工tqmtqm培训培训1范吉利男生产厂长组 长小组成员受tqm培训均120小时以上2陈国产男工务科长设备技术3管国栋男技术科长工艺技术4周 杨男生产组长设备操作5吴 瑛女质管科长数据分析6朱航丽女检验组长试样检测7王海滨男副总顾 问4qc小组活动计划表小组活动计划表 年月

4、项目07年年6月月07年年7月月07年年8月月07年年9月月07年年10月月07年年11月月07年年12月月08年年1月月08年年2月月08年年3月月责任责任人人选选 题题全全体体qc小小组组成成员员现状调查现状调查确定目标确定目标原因分析原因分析要因确认要因确认制订对策制订对策对策实施对策实施效果检查效果检查总总 结结53. 图示介绍图示介绍焊接作业焊接作业tmtt测试印字包装测试印字包装塑封成型作业塑封成型作业a a、名词解释、名词解释: smd: smd：贴片式封装二极管：贴片式封装二极管; gpp; gpp晶粒：玻璃钝化、金属化的晶粒。晶粒：玻璃钝化、金属化的晶粒。 b b、焊接工序；

5、是将晶粒通过焊料与料片结合的加工过程。、焊接工序；是将晶粒通过焊料与料片结合的加工过程。 主要的不良有主要的不良有: :开焊开焊( (开路开路) )、虚焊、偏位、倾斜、缺料、锡桥、虚焊、偏位、倾斜、缺料、锡桥( (短路短路) )等。等。虚焊：热阻比正常情况的偏大，而且数值不稳定，往往未加到额定功率前管子就被烧毁，或者在工作之后，电性参数明显变化。这在电子元器件的生产中是作为主要控制的不良。 c c、smdsmd生产流程生产流程( (见下图见下图) )预预焊焊后后晶晶粒粒料料片片焊焊接接舟舟焊焊接接后后成成型型后后印印字字后后预焊作业预焊作业芯片生产芯片生产6课题提高焊接良率提高焊接良率二二.

6、pdca循环循环公司质量目标公司质量目标一次合格率98%封装损耗目标封装损耗目标焊接不良率0.5% 本公司问题点本公司问题点焊接不良在1.22%左右，是导致产出率低，反复重工或报废，产生一系列的品质隐患及良率低的主要原因。 公司质量方针公司质量方针以人为本，技术领先，以追求产品卓越为己任；持续改善，务实创新，为超越顾客期望而努力。 企业求发展企业求发展终端市场商品信息的透明化加重对价格的压力；由此带来对行业cost节俭提出新要求；为确保竞争优势和追求发展机会，解决此问题可从源头上大大降低报废、返工，从而降低成本。 1.1 选题理由选题理由1. p 阶段阶段71.2 现状调查现状调查(一一)1.

7、2.11.2.1外部市场调查发现，贴片式的二极管如果能替代插件式的二极管，将是很大的机遇，这就要求我们不断降低成本，提高产品性价比，减小二者在价格上的差距。产品深化与顾客要求差别化服务增多，过多的降废料既增加管理成本，也不利于节能降耗与环境保护。1.2.21.2.2据封装厂月报统计，由于2007年3月至2007年5月期间因产能的提升后，焊接不良比例过高，一直延续到6月份,达1.22%左右。1.2.31.2.3焊接不良带来一系列的质量隐患：焊接不良导致后续各道封装后产出率降低1-2个百分点后报废率及降料比例升高，加重电性测试防线的负担和不良控制成本增加。焊接/tmtt不良月统计表0.00%1.0

8、0%2.00%3.00%4.00%07年2月07年3月07年4月07年5月07年6月平均时间焊接不良率tmtt焊接预焊月平均总焊接不良达2.99%8焊接不良解剖图片虚焊开焊倾斜偏位t.m.t.t接触不良比例趋势图0.00%0.10%0.20%0.30%0.40%0.50%2007年2月2007年3月2007年4月2007年5月2007年6月一号机二号机三号机线性 (一号机)线性 (二号机)线性 (三号机)0.34%0.23%9第二季度tmtt半成品报废情况分布55.2%44.8%其他情况报废 焊接造成报废a、 2007年年4-6月月smd产品焊接不良报废比例产品焊接不良报废比例制程报废严重超标

9、！2007年2月至6月tmtt不良分布0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%2007年2月2007年3月2007年4月2007年5月2007年6月时间不良比例其它原因判退焊接造成的不良b、 2007年年4-6月月smd产品焊接不良报废比例产品焊接不良报废比例101.2 现状调查现状调查(二二)活动前活动前数量（k）平均不良比例焊接不良数（k）成本（元/k）损失（ ￥ ）晶粒报废21，0000.21%42.9555170￥ 7497预焊返工21，0000.51%106.144570￥ 7497料片报废21，0002.23%467.6287250￥11707.5焊接返工21，

10、0000.37%78.371370￥5439塑封损耗20，0001.91%382142.7￥54511.4电镀报废20，0001.91%3825.2￥1986.4tmtt损耗19，0001.91%362.990.2￥32733.58排除客诉、退货等间接的损失,直接损失合计达￥121,371.88 由于焊接不良比例过高，严重影响利润空间及客户要求，对顺利完成订单交期及原材料（如焊料、铜引线）消耗带来不良后果。因此，解决此问题刻不容缓。c、2007年预估因焊接不良导致的直接损失年预估因焊接不良导致的直接损失111.3 确定目标确定目标1.3.1、目标值：焊接不良比例0.8%0.8%，分解到预焊为0

11、.3%，焊接为0.5%，从而提升有效产出率，降 低消耗，提高产品品质。1.3.2、可行性分析： 1.3.2.1根据不良数据统计分析，焊接不良率1% 的批次出现比例较少，数据正态分布的区间集 中在0.8%。 1.3.2.2通过小组成员认真分析、找出差距，存在改善空间，确认达到此目标值是可能的。 1.3.2.3 qc小组活动得到各相关部门的大力支持，全员参与，人、财、物各方面有保障。小组成员 有创优意识，责任心强，对此课题十分重视，且有一定的技术优势、专业工作经验，有信 心达成目标。 1.4 原因分析原因分析 根据现状调查，及资料统计分析，小组全体人员集思广益，从人、机、料、法、环五方面，对造成接

12、触不良多的原因进行了因果分析。 12因果分析图因果分析图(一一)焊接条件选焊接条件选择不当择不当季节变化导致季节变化导致温、湿度变化温、湿度变化环境温、湿度变化焊接方法不当工作环境欠佳影响焊接效果5s工作不工作不到位到位清洁度不清洁度不符合要求符合要求焊接炉内温度、气流量变化焊接舟焊接舟定位针不佳定位针不佳使 用 年 限过久工治具脏污焊接焊接不良不良人为因素人为因素材料因素材料因素方法因素方法因素设备工治具设备工治具环境因素环境因素不同晶粒尺寸、不同晶粒尺寸、规格焊接不良情况不同规格焊接不良情况不同料片弯曲料片弯曲料片毛刺欠平整接触面积不足焊料不足焊料不足作业员熟练度作业员熟练度不足，只重产量

13、不足，只重产量对焊接不良的意识不强晶粒未平整摆放，牢固焊接晶粒未平整摆放，牢固焊接作业不当操作用力过大操作用力过大工治具磨损pdca小循环小循环13因果分析图因果分析图(二二)sma gpp晶粒晶粒焊接焊接不良不良占占主要主要原因原因方法因素方法因素设备工治具设备工治具环境因素环境因素人为因素人为因素材料因素材料因素人为作业不良使用的料片规格与晶粒不匹配不同工艺导致可焊区面积不同工作环境欠佳影响焊接效果化学镀镍或镀金表面氧化不同厂家晶粒焊接情况会有所差异存储时间过长存储时间过长存储备件不当存储备件不当141.5 要因确认要因确认1.5.1 要因要因分析表分析表 1/2 不良因素调查方法 调查分

14、析 结论人1、操作员工熟练度现场调查由于我们的焊接还是依赖手工作业，人的影响必然存在。新员工上岗较多，熟练度不足，主要以产量考核，存在为求提高速度，品质人为降低。如晶粒未平整摆放（导致导致倾斜、偏位，焊接不牢固的情况发生。 要要 因因2、作业不当 现场调查1、由于手套等防护用品不直接接触产品焊接面，且有定期更换，受到污染的情况可排除。 2、作业员上岗经过培训及严格的考试，材料又都比较小，操作用力过大的情况一般不会发生。 非要因机3、焊接舟磨损，料片定位沟道凹凸不平，现场调查实验验证记录确认 由于使用年限过久,正常磨损，压合空隙过大而导致严重偏位 倾斜造成虚焊，开路。在逐批添置过程中，造成了新旧

15、混用，由此导致部分焊接虚焊，造成开路。 要要 因因4、焊接炉内温度、气流量变化 现场调查实验验证数据分析1、焊接舟残留松香，造成凹凸，致使晶粒偏斜，焊锡与料 片接触面小，容易造成开路2、从设备上设定后即可保证气体流量、炉温和材料焊接时间。同时，ipqc会定期进行炉温测量，以达到监控的目的。 非要因5、工治具脏污 现场调查记录确认 作业规范中明确要求定期清洗，并保持记录。确认清洁度符合要求。 非要因15 不良因素 调查方法 调查分析结论料6、接触面积不足 现场调查测试验证焊料不足，导致晶粒与铜引线的欧姆接触面积过小引起焊接不良。 非要因7、不同晶粒规格 资料收集数据分析 对不良率0.5%的批次作

16、统计分析，发现存在一定程度的差异和规律性。 特别集中在小尺寸、gpp晶粒的批次中。要要 因因8、料片毛刺欠平整 现场调查测量分析 对使用的各规格料片调查分析，数据离散分布，无规律性。现采购的料片供应商较固定，品质稳定，可暂不考虑此因素。 非要因法9、焊接方法不当 现场确认数据统计 统计2007年7月至9月焊接站生产记录中,在相同焊接工艺条件下，焊接良率在99.8%以上的批次占40.28%,良率在99.5%以上的占78.26%,说明工艺基本可行。暂排除此项。 非要因环10、焊接时焊接炉内氮气流量不足现场确认测试验证1、氮气保护浓度不足使晶粒表面氧化，造成 虚焊开路。2、目前焊接炉氮气恒定在120

17、cfh，流量正常。 非要因11、工作台面不整洁 现场调查生产现场按公司5s管理标准执行，可以确保工作台面整洁，符合作业要求。 非要因12、环境温、湿度变化 现场调查 随着外界四季交替，季节变化导致工作现场的温、湿度变化对材料及焊接工艺会存在影响，但公司通过空调已改善。非要因要要 因因分析表分析表 2/216 为进一步确定要因，并为以后的对策实施提供正确方向，小组成员经过反复分析，最后一致决定：在生产过程中对各班次、各规格的焊接产品进行跟踪分析，验证要因。 a a、要因验证、要因验证( (一一) )：随机跟踪：随机跟踪7 7月份一周内生产的相同规格，不同产量的班次间进行对比，并区月份一周内生产的

18、相同规格，不同产量的班次间进行对比，并区分各类情况的不良。分各类情况的不良。 a a、结论：焊接质量在一定程度上是受作业员作业手法，熟练程度影响。、结论：焊接质量在一定程度上是受作业员作业手法，熟练程度影响。1.5.2 要因验证要因验证焊接单产与良率对比焊接单产与良率对比02004006001234567897.50%98.00%98.50%99.00%99.50%每班单产焊接良率17b、要因验证(二)：区分焊接舟类（最新购置的无磨损）与类（磨损严重）各20块，试样5 批，用同规格晶粒及工艺条件下，用类焊接舟与类焊接舟进行比对焊接实验。结论：新结论：新焊接舟沟道深度一致性好，间隙小。可解决一部

19、分因焊接舟上料片定位沟槽压合空隙焊接舟沟道深度一致性好，间隙小。可解决一部分因焊接舟上料片定位沟槽压合空隙过大（不均匀），晶粒严重偏斜，造成的不良。降低比例过大（不均匀），晶粒严重偏斜，造成的不良。降低比例0.2%0.2%左右。左右。 新旧焊接舟焊接不良比例对比图新旧焊接舟焊接不良比例对比图0.00%0.20%0.40%0.60%0.80%1.00%sas70607-1sas70607-2sas70607-3sas70607-4sas70607-5 磨损旧焊接舟焊接未磨损新焊接舟焊接 磨损旧焊接舟焊接未磨损新焊接舟焊接18c、要因验证(三)：不同规格晶粒对比。为避免其他不定因素干扰，跟踪07年

20、7月份同一班次、同一时段生产的材料各类焊接不良情况并统计分析。 结论：按晶粒表面材质不同分结论：按晶粒表面材质不同分gppgpp晶粒占总焊接不良比例的晶粒占总焊接不良比例的63.99%,sky63.99%,sky晶粒占晶粒占21.73%21.73%。按晶。按晶粒尺寸大小分，粒尺寸大小分，smasma小尺寸晶粒的焊接不良占总不良比例的小尺寸晶粒的焊接不良占总不良比例的83.72%83.72%。人为因素占焊接不良的。人为因素占焊接不良的44.025% 44.025% 。针对。针对gppgpp小尺寸晶粒的进一步实验小尺寸晶粒的进一步实验, ,可通过表面清洗来改善焊接强度及可靠性。可通过表面清洗来改善

21、焊接强度及可靠性。总批数0.5%批数0.5%占总抽样比例其他smasma占0.5%批次比例其他sma gppgpp占0.5%批次比例人为因素占焊接不良比例1004343.00%73683.72%83581.40%44.025%gpp stdgpp frsky其他总平均不良平均不良率0.929%0.349% 0.434%0.285%0.499%焊接不良按晶粒规格平均不良率分布情况批号(清洗前)总数（k)缺/双晶粒清洗前晶粒开焊晶粒倾斜/偏位等开焊不良率清洗后晶粒开焊清洗后改善比例gas7121251-140627400.69%00.00%100.00%gas7121251-240318600.4

22、7%120.03%93.55%gas7121251-340216040.40%60.02%96.25%gas7121251-44098800.22%00.00%100.00%gas7121251-540411000.28%120.03%89.09%gas7121251-640826760.67%280.07%89.51%焊接不良晶粒经清洗前后191.6 制定对策制定对策序号主因现状目标措施时间负责人1操作员工熟练度新员工上岗较多，熟练度不足，主要以产量考核，存在为求提高速度，品质人为降低。如晶粒未平整摆放（导致导致倾斜、偏位，焊接不牢固的情况发生。通过要因确认阶段的跟踪记录，确认人为因素的不良

23、可通过提高作业员熟练度及作业技能来提高。1、根据要因实验的结果，细化作业规范的要求。用吸盘时操作用力适中，特别是进炉时，防止晶粒移位、倾斜、脱焊或碎片。2、完善质量记录表，落实到人，建立完善的考核制度，把产量与质量结合。2007.92007.10管国栋范吉利2焊接舟磨损由于使用年限过久,正常磨损，压合空隙过大而导致严重偏位 倾斜造成虚焊，开路。在逐批添置过程中，造成了新旧混用，由此导致部分焊接虚焊，造成开路。确保所有焊接工具无磨损，降低由此造成的焊接不良比例0.2%以上1、对现有所有焊接舟进行测量挑选，并做标示区隔2、将磨损严重的焊接舟批量外送进行打磨加工。3、加强配套焊接治具 的监测。200

24、7.9周 杨陈国产3不同晶粒规格对不良率0.5%的批次作统计分析，发现存在一定程度的差异和规律性。 特别集中在小尺寸、gpp晶粒的批次中。提高小尺寸gpp晶粒焊接良率达到平均水平(0.4%)以上1、对超过6个月库存晶粒采用稀盐酸清洗表面氧化物，并要求生管及时投料。2、改善镀镍、金的质量，确保工艺稳定。2007.9朱航丽管国栋4作业环境及工具要求此项虽非列入为要因，但小组成员认为有必要改善。确保各项措施实行！修改5s检查标准，按规范定期对焊接工治具进行清洁，装料过程严禁用裸露的手直接接触。2007.10周 杨20. 对策实施，组内分工对策实施，组内分工根据所制订的对策措施表：q c小组开会对组内

25、人员进行细致分工，明确各自的组内工作任务，并按要求严格执行，展开了全面的落实工作。 、由封装厂技术部门管国栋，加强焊接炉温变化的监控，提高作业员标准化作业能力， 培训统一手法，避免偏位、倾斜、以及晶粒外露现象。 、由封装厂生产部门周杨及工务部门陈国产定期对焊接舟进行测量，对磨损严重的焊 接舟进行加工打磨，保证料片定位沟道的深度一致，确保料片定位一致，避免因焊接 舟压合不紧密造成，晶粒从料片中偏离导致开路。 、由技术质管部门负责对库存gpp小尺寸晶粒的投料前作清洗跟踪，生管配合及时安排 投料生产，制定出采购及作业规范。 、吴瑛负责批量实验比对，管制追踪及数据分析。 、由朱航丽负责试验后的测试确认

26、工作，至达到预期目标，正常生产。 2、d 阶段对策实施阶段对策实施210.000%1.000%2.000%3.000%4.000%5.000%6.000%7.000%161116212631364146515661667176系列1、进一步分析导致自产晶粒焊接不良的原因，主要为采用化学镀镍工艺存在不稳定，且较外购晶粒而言，根据出货订单及生产周期的安排，备料的多少，直接影响到到自产晶粒在库房存储时间有长有短。时间过长焊接不良的比例较高，这一点在前面的实验统计中已证实。、为解决此问题，对库存晶粒不良0.5%的20批采用称盐酸清洗后18批完全改善,2批的不良比例下降到0.06%以下，从源头上提高焊接

27、良率,降低晶粒报废成本。针对提高自产的针对提高自产的sma gpp stdsma gpp std晶粒预焊良率的再次实验验证晶粒预焊良率的再次实验验证、提高sma gpp晶粒焊接良率，先分析其表面镀层与其他晶粒的不同在于如sky、放电管等主要采用镀银来提高能力，行业中有的会采用镀金方式提高焊料对gpp晶粒镀层的润湿程度。我们公司的gpp晶粒也大部分采用此工艺，还有极少部仍为镀镍，但较外购晶粒的焊接不良要高出0.6%,个别批次甚至高出1%。另外，gpp与其他晶粒的差异还在于台面工艺与平面工艺的差异,这对晶粒的可焊区面积有一定的影响。为慎重期间决定，再对不同外购的与自产的gpp晶粒进行实验对比，小组

28、成员集思广益，围绕将sma gpp晶粒导致焊接不良降到最低，又能降低成本，进入新一轮小循环。.对策实施过程中，对策实施过程中，针对针对sma gppsma gpp晶粒焊接良率较其他规格晶粒晶粒焊接良率较其他规格晶粒低，低，进入一轮小循环进入一轮小循环 sma gpp std220510品质意识提升统计方法分析能力团队精神决策能力活动前活动后1.22%0.80%0.60%0.00%0.50%1.00%1.50%活动前目标活动后焊接不良率焊接不良率3、c 阶段阶段 效果检查效果检查直接收益通过本次qc活动，课题目标已实现，每月降低消耗10万余元，从源头上提高了焊接良率间接收益1、产品质量的提高，赢得了顾客的充分满意和信赖，为公司产品在激烈的市场竞争中树立了良好的品牌形象；2、提高了小组成员总体实力233、c 阶段阶段 效果检查效果检查成果核算成果核算 通过本次活动不但降低直接可见成本，同时对提升工程skip能力，缩短tmtt（印测包装）设备tact time时间