SMT设备的操作与维护822-6可制造行设计技术DFM培训

DFM培训课程第一章：品质水平预计？本章内容

预计品质水平的目的

品质水平的预计步骤

品质水平目标的种类和合理目标的制定

品质数据依据来源和直通率的预测设计品质缺乏的处理

数据依据的不确定性

历史数据的应用

品质水平预计的输出和应用您为何需要预测直通率？如果你不知道设计出的产品的直通率或品质水平，你可能是在给公司制造麻烦！客户这产品的制造太困难，本钱很高！退货！生产部直通率是DFM的指标，预计直通率确保您考虑周全！

提供生产质量管理的目标依据提供试制的目标〔怎么样才算通过？〕本钱预算〔值不值得生产？〕达标预测〔能否到达市场或客户要求？〕您为何需要预测直通率？所以，预计产品的直通率有以下目的…〔应该控制在什么水平上？〕协助找出质量弱点和进行改进缺乏直通率预计的不良例子直通率=0~60%主要故障模式=连锡两个供给商有不同的质量水平单板使用数量~800如果dpmo=750~1250直通率=0~60%虽然问题是由于对器件的工艺性掌握不良，但如果流程中有质量预计做法，问题就不会流到生产线上！产业化流程和质量水平预计概念设计详细设计样板试生产量产启动PFMEAPFMEA总结PFMEA结束改善活动分析、设计质量水平初预计质量水平再预计质量水平确认直通率预计的过程和应用预定直通率目标(希望值)预计板的器件数目计算新器件的平均允许Dpmo按BOM把器件分类和统计数量输入个封装分类的质量水平统计整板的质量水平和预定目标进行比较对不理想设计进行处理按规范和历史经验预计质量水平和预定目标进行比较设计控制依据DFM设计目标必达目标希望目标首次设计预计首次设计修改结果最终设计修改结果足够的质量保险接近或超越希望目标目标的种类最佳目标梦想目标理想目标强制目标直通率设计版本没有考虑实际能力，不可能到达的水平发挥最正确状况下可达水平可维护而最有经济效益的水平客户要求、不亏损水平注意您的目标合理性！制定合理的目标不合理的目标造成浪费…没有优化的浪费〔目标低于实际能力〕无谓管制的投入浪费〔目标高于实际能力〕左右质量水平的因素:1。工艺能力〔受限于设备和工具能力〕2。设计结果〔器件选择、布局等等〕3。材料质量〔产品物料和工艺材料〕4。生产管制程度〔检查、调整〕只是一局部！维护作业制定合理的目标所以，您必须…

了解您的工艺能力通过标准、历史依据！

优化您的设计全面推行正确、完整的DFM！

确保来料的质量实行供给商管理！

采用适当的生产管制〔工艺难点考虑的一局部，具体通过和试制部等合作而制订〕分开内外的管理做法产品质量责任=工艺责任+设计责任+生产责任+物料责任内部责任外部责任内部质量目标：不包括来料问题的目标外部质量目标：供给商来料的质量目标〔缺乏采购技术指标除外〕技术责任运作责任DFM管理的关注点直通率预计结果和决策通过预计高于最低要求有足够的幅度，并接近或超越希望目标！不通过预计低于或刚达最低要求，需要进一步改进！有条件通过刚超过最低要求但离开希望目标尚有距离，或到达通过指标但对某工艺难点信心缺乏。有条件通过情况处理“有条件通过〞决策的附带条件：

在较大的时间或技术压力下

有足够和清楚的难点分析决策的决定通常由设计、市场、试制、工艺和生产等主要部门联合制定。

对难点有一定程度的解决把握有条件通过的例子工艺或设备正在进行改进，有较高信心但需要时间。必要时可以通过付出稍高材料本钱，把难点器件更换〔如一分为二〕，或进行特别筛选处理。

必要时可以放弃某些产品功能或性能。

业务决策优先于技术决策。直通率的预测封装#1200dpmo50dpmo100dpmo80dpmo器件种类不良机率器件数100250331200.020.01250.00260.0120.0471不良率单板单板总不良率4.7%预计单板直通率=100-4.7=95.3%封装#2封装#3封装#4依据来源：工艺标准单板设计计算预测试验结论设计师计算直通率的预测封装#1200dpmo50dpmo100dpmo80dpmo器件种类不良机率器件数100250331200.020.01250.00260.0120.0471不良率单板单板总不良率〔4.7%〕封装#2封装#3封装#4历史经验Dpmo依据来源工艺标准对器件的工艺性有充分的分析、试验和经验，形成标准记录。计算预计通过类似器件的经验，计算推测新器件的工艺性。必须当“工艺难点〞情况处理。并在信心不高时采取根底试验做法。Dpmo依据来源试验结论对于新器件，没有标准或历史经验，而计算推测难以进行或缺乏信心的情况下，采取工艺性试验，并从结果中预计的dpmo。虽然有试验结果依据，但还是应该列为“工艺难点〞情况处理。历史经验从以往生产收集的质量情况记录中分析整理出的数据依据。计算预测例子预计SOT-143在波峰焊接中工艺的dpmo值…计算预测例子20dpmo？dpmo找封装相近的器件为参考…计算预测例子分析差距，估计故障模式…计算预测例子点胶工艺分析…更多的焊盘间隔OK计算预测例子焊接工艺分析…过波峰方向和SOT-23相同!条件优于SOIC！OK计算预测例子焊接工艺分析…和SOT-23相同!条件优于SOIC，却差与SOT23！过波峰方向但SOIC有采用盗焊盘，SOT143是否需要？计算预测例子参考其他标准…<2.5mm过波峰方向3焊点或以上必须设计盗焊盘OK>1mm引脚两引脚以及高度不及1mm疑心点:引脚形状影响？

20dpmo各种数据依据来源比较来源工艺标准计算推测试验结果历史经验强处弱点管理较好，可以不断优化。较试验方法简单快速需要很好的知识经验。时间和其他资源、能力需求较大。良好的试验可提供很可靠数据，并对试制工作很有帮助。反映实际情况。数据整理和分析不容易。并需要良好的数据记录分类和系统。需要较长时间来建立。最好的做法是混合使用！各种数据依据可靠性比较1324工艺标准试验结果计算预测历史数据各种数据依据的应用新器件封装？有工艺规范？器件工艺性容易预计？是否有足够历史？否是否是采用历史数据采用工艺规范是采用计算依据采用试验依据图中为最低要求，实际应用中可以通过综合多种做法提高可信度！工艺标准标准保证准确性和提供改善平台，但必须管理得当…试用器件编号器件工艺性评估实际生产经验收集经验评估提升为成熟器件编号DTXXXXXXXXXX继续试用或不使用相对稳定可控的dpmo器件资料库预测协助指出弱点封装#1200dpmo50dpmo100dpmo80dpmo器件种类不良机率器件数100250331200.020.01250.00260.0120.0471不良率单板单板总不良率〔4.7%〕封装#2封装#3封装#4质量较差使用量偏大总影响大改善时机可能较高改善效果可能较高质量设计缺乏的处理更换封装选择分板或分面设计〔通过不同的排板，要求工艺改进采取特别工艺处理方法〔包括手工组装〕更改电路设计〔进而改器件封装〕特别布局设计管理决策〔接受较低质量水平〕比方减少组装密度，来减低dpmo〕200dpmo50dpmo100dpmo80dpmo故障种类不良机率机率100250331200.020.01250.00260.0120.0471不良率单板单板总不良率4.7%更改元件种类修改设计4385工艺改进500.00340.00430.02022%98%Yield!直通率的改善封装#1封装#2封装#3封装#4预计结果的信心评估在做出最后决策前，应该对预计经过的信心进行评估…预计带较大的主观性，需要足够的知识和经验！评估主要目的在确保考虑周到！

是否选择正确和足够的数据依据？

历史数据的量是否足够？偶发情况是否排除？波动性强不强？有没有混合不同设计应用在一起？

试验的设计是否有足够的模拟？结果和推理的符合性强不强？

推理计算的参考是否有足够的代表性？特性差异大不大？数据的不确定性产品〔设计〕变化因素

工艺变化元素

物料变化因素

抽样和计算因素

能力提升因素您的质量依据数据存在不确定性…???产品〔设计〕变化因素我们知道…50dpmo500dpmo您正在设计的产品属于哪一类设计?dpmo时间均值不同产品同一产品不同设计版本工艺变化因素工艺结果因素#3因素#4因素#5因素#1因素#2您的标准可能未照顾到所有因素的变化范围！dpmo产品/时间均值新旧锡膏设备保养后不同生产线您将来的工艺会完整的控制吗？物料变化因素供给商的变化制造时间〔批次〕变化供给商生产质量的变化

库存变化物料变化种类：dpmo产品/时间均值不同供应商不同批抽样和计算因素

故障的判断和计算的一致性

非100%检查的数据可信度

大小批量的计算差距检查25样本有92%可信度检查15样本有78%可信度检查5样本有39%可信度是一个器件还是3个焊点?(数据分析度问题)注意计算的准确性1月份dpmo=2002月份dpmo=300平均dpmo=250？？？1月份制造50,000次品数目=10200dpmo2月份制造6,670次品数目=2300dpmo1+2月份共制造56,670总次品数目=12平均dpmo=212能力提升因素dpmo产品/时间均值工艺改进设备改进您的工艺能力和设备能力也再提升…新的能力是否有完善的标准?您设计采用的标准是否和数据依据相符合?所以您必须…防止把预计的结果当成硬性依据！注意您的参考数据选择！数据必须具真正代表性〔时间、产品设计等〕只有平均值不是好的参考

评估您预计的可信度历史经验数据的应用dpmo产品/时间均值不稳定的质量均值使用意义有可能不大！dpmo产品/时间均值了解波动原因已解决物料问题设备故障历史经验数据的应用dpmo产品/时间均值dpmo产品/时间均值去除有解决规范的数据dpmo产品/时间最差值预计最差和波动情况均值找出特别情况均值、最差值和波动幅度都提供重要的信息！历史经验数据的应用必达目标希望目标首次设计预计首次设计修改结果最终设计修改结果均值最差值最佳值波动总dpmo或直通率历史经验数据的应用必达目标希望目标首次设计预计首次设计修改结果最终设计修改结果未到达要求！一般到达要求，但有时可能会出错〔时机不很高〕，质量不是很稳定！一般可达目标，质量稳定和不容易出错！一个有用的统计学概念故障数D生产数P故障率F=F生产批次P

数P

数越多，F值的波动越小！均值越可靠！系统性和可信度的判断累计综合dpmo产品/时间缩小的波动显示系统化控制强P

值因累计而增加最终dpmo值可用！品质水平接受决策对预计质量水平进行评审时,应该同时考虑…返修可行性和本钱报废本钱

返修可靠性

市场策略和利润

客户要求

依据可信度PFMEA团队决策品质水平预计输出质量预计表封装组预计水平依据〔dpmo〕单板不良率故障模式0603，0805，SOT，Melf，SOD500.012少锡，掉件PLCC，SOJ400.001虚焊VSOP，TSOP3500.0025连锡，虚焊单板直通率：97.6%〔预计〕95%〔最低要求〕LCC0.001虚焊1000质量预计表的使用工艺难点质量预计表试制方案设计试制结果比较质量预计表您的预计质量影响后工序!试制

预计品质水平的目的

品质水平的预计步骤

品质水平目标的种类和合理目标的制定

品质数据依据来源和直通率的预测设计品质缺乏的处理

数据依据的不确定性

历史数据的应用

品质水平预计的输出和应用我们刚学习。。。品质水平预计DFM培训课程第二章：工艺难点分析和描述本章内容

工艺难点管理目的

工艺难点的分析和处理过程

工艺难点和工艺关注点的判断和处理

工艺难点的分类

工艺难点处理流程

工艺难点分析和描述

工艺难点处理练习

工艺难点描述对试制工作的帮助工艺难点的管理为什么要特别照顾工艺难点处理？

我们很难在设计时保证理想化。

试制时必须找出工艺难处，但试制资源十分昂贵有限。

工艺难点描述做法加强设计考虑的完整性。

工艺只是设计的考虑因素之一，我们可能因为其他限制而需要稍微牺牲工艺性。工艺难点的处理关键器件工艺性基板外形尺寸要求组装密度设计工艺路线选择详细电路设计器件工艺性认证质量水平预计PCBA设计布局工艺难点描述工艺难点分析处理制定采购技术指标试制工艺难点的分析阶段组装密度设计工艺路线选择详细电路设计PCBA布局关键器件选择布局不理想引起的难点器件封装引起的难点密度太大引起的难点特别工艺引起的难点工艺难点在设计流程中会在各阶段出现…整板工艺性考虑自动传送需求考虑各工序需求顺序考虑半自动和手动处理考虑〔取板、放板、工具、工艺〕〔单独工艺和工序间关系〕任何中途修改都应该重新考虑其对先前考虑的影响！工艺难点处理过程工艺难点分析设计解决方案工艺难点分类基础工艺试验工艺能力评估工艺可行？是否工艺难点描述技术能力问题确认优化问题确定工艺难点包括更改设计和执行管理决策！工艺关注点和难点工艺关注点:

需要采取某些非常规措施

在采取措施下不会有工艺上的困难例子:采用托盘加工手工组装某器件某器件贴片压力控制特别贴片顺序工艺关注点管理工艺关注点应该描述和记录在器件技术资料库中，并在器件编号中有标示…例子:MS12130R1R3-APickheightsetting=SMDheight+0.0-0.3mmPlaceheightsetting=SMDheight-0.5mmNocleaningbeforecoolingbelow35oCSpecialprocessattention:‘A’表示有工艺关注点相关的资料必须转入制造文档中!没有固定要求的工艺关注点高器件扁平器件密度高,距离小有些关注点是在设计完成后才制定的…例子:对中的权重点设置

贴片程序设置工艺关注点和难点工艺难点:造成不良品的主要原因

有对策但不十分理想或肯定

缺乏实际经验的新器件或工艺在标准临界或超出标准的设计工艺难点不是：

对工艺性机理不了解的

没有对策的问题点

非新器件但工艺不稳定者工艺难点判断思路新器件?质量稳定?标准临界或超出标准?有肯定的对策?是工艺难点处理否判断开始是是是非工艺难点处理否否否新器件包括还在试用中未设立标准编号的器件指设计处理,非试制对解决的信心高包括工艺关注点方式处理历史数据支持工艺难点处理处理的三个阶段:1。难点分析2。设计解决方案3。难点描述难点分析包括疑心工艺能力，预测故障情况〔现象和程度〕，分析造成故障的机理。工艺难点处理难点描述清楚具体的把工艺难点的资料通过文字和图片描写出来，以便设计试制和管制方案。设计解决方案从分析机理中设计解决问题的方案。再按照解决方案中的资源情况以及对问题的掌握程度对难点进行“工艺技术能力问题〞或“确认优化问题〞的分类。必要时进行试验来提高解决方法的质量。工艺难点程度分类1。工艺的可行性或能力问题对工艺和相关故障结果的了解缺乏，缺乏类似的标准或标准方面的支持。2。工艺的优化问题对工艺和相关故障结果有一定的了解，对于处理和控制该工艺有一定的信心。但缺乏直接和明确的标准或标准的支持。工艺难点处理例子难点分析焊端尺寸变化大锡膏受挤压和接触非焊端回流难以回收造成焊球工艺难点处理按照工艺难点的机理设计解决方法…例子:解决问题的可能做法：

锡膏量少，但必须足以稳住器件

焊盘形状和大小必须能够收回流锡

器件焊端尺寸需要控制在一定范围成因主要是因为焊端浅小、贴片偏移、相对锡膏量多和流锡无法收回。焊球问题工艺难点分类按照工艺难点的机理和资源区别该难点是属于技术能力还是确认优化问题…例子:

什么锡膏量才算不太多？

钢网如何设计才能兼顾锡膏量和对器件的固定能力？

焊盘如何设计就能够有效收回流锡？以上问题如果没有明确或类似的标准依据，难点应该属于工艺技术能力研究问题。不能直接采用！工艺难点分类Pastegreenstrengthspec.<10gm/mm2Absolute<8gm/mm2PreferredIstencil=LXW2(L+W)XD=W+0.3WD2L(max.)类似器件设计0~70dpmo贴片精度:=0.02mm,=0.012mm有相当的经验、标准和依据，可进一步进行设计和风险评估！工艺难点处理流程工艺难点分析设计解决方案工艺难点分类基础工艺试验工艺能力预计工艺可行？是否工艺难点描述技术能力问题确认优化问题不良工艺难点描述例子工艺难点：3216排阻产生焊球问题，注意丝印和贴片工艺。太简单的描述无法协助试制和管制的工作…

是否所有的3216排阻都会有问题?还是有区域性的某些3216?

焊球种类和成因有数种,这里是属于哪一类?

什么样的品质水平可以被接受?需要控制到什么程度?

丝印和贴片工艺如何影响故障?该注意些什么?…缺乏这些资料的工艺描述作用不大!工艺难点分析和描述工艺难点分析和描述必须包括以下内容…

难点在板上的位置和相关封装

难点的故障模式和机理

预计和可接受的水平

工艺处理要求

对品质标准的影响工艺难点位置和相关器件工艺难点可能是：

器件工艺性不理想

器件的布局不理想工艺难点工艺难点所以您必须清楚说明位置和封装，如：VSOP48，U22&U23工艺难点故障模式和机理故障模式和机理协助试制时的模拟、认证和找出解决方法…工艺难点是少锡？还是连锡？是任何〔随机〕引脚？还是固定某些引脚？是印刷还是焊接造成？故障是如何形成？工艺难点故障模式和机理故障描述必须详细〔最好附图〕…锡球问题封装侧边上连体大锡球(>0.3mm)

排阻连锡四角焊端和邻脚连锡

工艺难点故障模式和机理器件的焊端浅，为了确保足够的和锡膏接触以及照顾到贴片偏移，器件底部和锡膏接触面大。不润湿面可能把锡膏挤压离焊盘，焊接时因锡量过多和缺乏润湿性，熔锡无法回收而形成较大锡球留在器件边。除了故障状况，描述中必须清楚说明故障形成的原因或过程…例子:工艺难点处理建议或要求解释设计所采取的对策有助于试制的设计和观察…例子:焊球故障的控制可通过:1。器件焊端尺寸控制2。钢网设计减少器件底部3。焊盘设计协助回收流锡锡膏量1。3。2。工艺难点可接受品质水平接下来的试制工作必须有个合格依据,所以您应该告诉产品的品质水平要求…描述例子：采取以上设计和工艺调整做法后，预计该故障会小于20dpmo。故障水平可接受程度为150dpmo。工艺难点对品质标准的影响有些工艺难点会有不同的品质标准,必须在工艺描述中清楚给予的说明…例子:焊盘内凸局部不要求有完整的润湿现象。焊接检验标准工艺难点对采购的要求工艺难点的控制可能牵涉到器件或来料指标和质量水平，您的采购部必须知道需要对供给商提出什么具体要求…例子:焊球是否形成和器件焊端〔或底部非润湿面积〕的大小相关。所以器件的焊端尺寸必须受到控制。D采购技术指标：D=0.4mm+0.2mm-0.1mm练习题看看你懂了吗…工艺关注点/难点习题J101J102PCB:120X175mm,1.0mmthick从寿命考虑,接插件必须通过3根定位柱来加强在板上的固定.F>8N器件对板孔误差<0.25mm边上有扁平器件,J101/102必须后贴片工艺关注点/难点习题第一步:预测难点/故障第二步:设计解决方案第三步:判断关注点或难点第四步:判断技术能力或确认优化问题第五步:工艺难点描述采取以下步骤…工艺难点分析由于组装密度要求以及需要较大的贴片压力〔设备能力〕的原因，接插件必须在较后贴装。虽然器件的定位柱端有锥形便于对中，但尺寸误差和贴片偏移会造成摩擦和突然下冲力，板上已经贴好的器件可能因碰撞而移位。这故障现象会随着基板和器件间相对尺寸误差变大而更严重。接插件PCBA工艺难点解决方案接插件PCBA支撑托砖采用特制支撑托砖，减慢贴装速度，减少贴片时基板的震动。优选方案：后备方案：开大PCB孔防止摩擦，组装焊接后填强化胶。填强化胶工艺难点？工艺关注点？两个方案均属推理，没有实际技术标准支持！由于缺乏实际经验，应该做“工艺难点〞处理。例如：多厚的板、多大的压力和多少支撑面就能够确保多大的器件不移位？使用什么强化胶？是否能够支持接插件所需要的接插寿命？接插件后贴的要求是个“工艺关注点〞。需要根底研究？还是试制调整？由于对技术特性功能仍不清楚，也没有类似标准可以借鉴…表示我们对技术的掌握可能缺乏!需要某些程度的“根底研究〞!需要什么根底研究?优选方案后备方案需要制造托砖

尺寸/压力模拟等较复杂

需要贴片机

孔径模拟简单

可全用手工试验需要较长时间和投入较快可以有结果产品的产量预计对制作托砖本钱考虑不利…需要什么根底研究?试验后备方案试验优选方案效果满意?支撑柱试制效果满意?手工组装标准化采用效果满意?后备方案是否是是否否兼顾时间、本钱和成功率的措施…优选试验可用做长期改进考虑强化胶工艺试验结果孔径对直径(+mm)切断力(Kgf)0.50.60.70.80.91.01.11.21.02.03.0目标值工艺关注点描述J101，J102必须在C104、C109和Q107之后，以及在Q114之前贴装。贴装压力>8N。贴装速度采用最慢等级〔3级以上〕。J101J102C109Q107