PCBA红胶工艺贴片掉件改善(6Sigma改善报告)

项目名称：

PCBA红胶工艺贴片掉件改善6σ6Sigma改善报告项目背景VOCPC电源3月份-到8月份，波峰焊炉后红胶制程掉贴片不良发生严重，找不出根本原因，如癌症般，久治不愈，愈而复发。VOB

贴元器件掉件不良，导致：1.产品的可靠性下降2.返工工时3.生产效率下降4.客户满意度下降VOP其他6σⅠ.定义Ⅱ.测量Ⅲ.分析Ⅳ.改善Ⅴ.控制DAICM6σD1团队建设D2初步计划D3改善目标

Ⅰ.定义DAICM6σD7项目团队团队成员及分组：项目组长：Cxxx倡导者：Axxx黑/绿带：Bxxx

项目副组长：Dxxx

SMT工艺DAICM

SMT品质

SMT设备波峰焊

6σD2初步计划DAICM专案初步推进计划掉件计划时间7-11月1.制订掉件相关数据收集方案.2.预收集一个月数据,找出可能的共性进行分析.3.对可能的原因进行试验确定,4.制定改善方案,5.实施改善方案和跟进改善效果,6.正式导入改善方案和文件标准化,初步推进计划6σD3改善目标基线：目前不良率~1%目标：降低不良率≦0.5%挑战目标：降低不良率0.1%DAICM

改善目标6σAICM1红胶掉件的可能原因M2掉件排查的方案和步骤

Ⅱ.测量DM6σMAICM1红胶掉件的可能原因D1.通过鱼骨图筛选出造成掉件的主要可能原因,如下:6σMAICM2掉件排查的方案和步骤D对可能的原因制定排查方案和步骤:6σIC

A阶段计划A1排查方案实施和进展A2掉件追踪表数据分析A30805电容掉件改善研胶改善跟进

Ⅲ.分析DMA6σAICA1.1掉件异常确认和处理办法表

DMⅠ.掉件异常确认和处理办法表:6σⅡ.红胶掉件数据和制程追踪记录表单:1.2掉件数据和制程追踪记录表单DAICM6σAICA1.3新懿和瑞郎委外检测DMⅢ.两款不同品牌的红胶委外检测比较,结果如下:注:红胶4109A为新懿,3619为瑞朗.剪切力强度结果显示两种胶差异不明显.6σAICA1.4两种红胶的推力强度和掉件元件实验DMⅣ.红胶推力强度和掉件元件实验分析:1.实验目的:1.1>.检查厂内使用的两品牌红胶推力强度和过波峰焊掉件状况及差异.1.2>.确认掉件元件是否为物料问题.2.实验对象信息:6σAICDM3.实验步骤:3.1.使用新懿和瑞朗红胶分别进行贴片,3.2.常温下推力测试和加热到260度推力测试,3.3.组装过波峰焊验证.4.红胶贴片,固化工作:4.1.实验用PCB板材为FR-4,12连片,亦为红胶工艺.4.2.点胶方式:机点.4.3.贴片:手贴.4.4.同炉同温固化.4.5.实验证元件总数量248颗.实验板固化温度注:0805胶点直径管控在0.8-0.9mm内,结果都符合要求.A1.4两种红胶的推力强度和掉件元件实验6σAICDM5.室温下推力测试结果:推力强度数据:

推力强度CPK:结果分析:1.两种红胶推力都符合1.5kg规格要求.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.综合,瑞朗推力强度好于新懿.A1.4两种红胶的推力强度和掉件元件实验6σAICDM6.PCB加热到260度后的推力测试结果:推力强度数据:推力强度CPK:结果分析: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.综合,瑞朗高温推力强度好于新懿.A1.4两种红胶的推力强度和掉件元件实验6σAICDM7.过波峰焊掉件实验组装线过波峰焊测试掉件情况,如下:结果说明:每板同时连过三次波峰焊都未掉件,再至7线将整板再浸入锡炉中各10秒确认,新懿有掉件1颗.波峰焊实验相关图片:本次实验结论

通过本次对两品牌红胶和掉件元件的实验结果得出如下结论:1.实验证明掉件与嫌疑元件材料没有明显关系.2.两品牌红胶过炉三次都未有掉件,整板浸锡测试新懿有掉1颗,粘接强度CPK新懿不达标.3.通过红胶的对比实验数据显示,综合瑞朗红胶的性能要好于新懿红胶.A1.4两种红胶的推力强度和掉件元件实验6σAICA1.5现阶段掉件原因排查进度DM现阶段掉件原因排查完成进度如下:下阶段:对收集的掉件追踪表数据进行分析,找出主要的掉件元件.6σAICA2.掉件数据追踪和分析DM掉件追踪表数据分析

对已收集的5,6月份红胶掉件追踪表单数据进行分类统计和分析结果如下:

1.总的红胶掉件不良率:收回表单总的生产数209K,贴片总掉件1576PCS,贴片总掉件率:0.75%.2.点胶和印胶工艺贴片掉件比率和比较:3.不同使用品牌红胶掉件比率(只统计了有红胶品牌记录的并都为点胶工艺):6σAICA2.掉件数据追踪和分析DM4.贴片掉件元件分类和掉件比率:电容掉件占比高.5.电容掉件类型分类和占比:

主要集中在0805电容.通过以上的数据分析,确定影响组装掉件不良的主要为0805电容,占总掉件的75.6%.下阶段:寻找改善0805电容掉件的方法和跟进新懿红胶改善.6σAICA3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进DMI.新懿红胶改善样品初步试用结果:提供的初步改善试用红胶使用于4个工单结果,如下:需要进一步提供改善样品使用跟进II.0805厚电容掉件改善研究和试验:1.导致0805电容掉件的主要因素:6σAICDM2.可改善方向及评估:3.寻找可改善方案:A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM根据以上评估,找到有改善空间的方法为增加红胶与电容元件侧边的接触面高度,提高粘接强调.如下示图:点胶后的元件剖面示图电容元件侧面红胶PCB电容元件侧面红胶PCB目前侧面胶状况设想方案示图目前侧面胶接触面和高度都比较少,设法增加侧面胶量有利于增加抗锡波应力强度.A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM4.增加侧边胶量的实施方法:目前施胶主要为双圆形点胶和印胶方式,如下图:拉开胶点距离胶点距0.8mm元件宽1.25mm胶点完全在元件低部,被压平后与侧面接触面少贴件后效果1.2mm目前点胶:设想方法:A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM5.试验确认效果:3.1.0805电容胶点的内距改为约1.2.3.2.260度下的推力测试结果和对比分析:结果:增加胶点内距的推力平均值比正常胶点约大0.1kg,CPK1.55.由于从平均推力上不能明确判定增加胶点内距后的推力效果要好,因此下一步使用假设检定工具来进行判定.A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM3.3.假设检定:首先,假设增加胶点内距后的260度下推力效果是好于正常胶点的推力,使用假设检定工具看假设是否能成立,如下结果:注:C7是增加胶点内距后的推力数据,C6是正常胶点的推力数据,假设为C7好于C6.检定结果为P=0.001,显示假设成立,即增加胶点内距后的260度下推力有改善.试验理论数据显示0805电容增加胶点内距后在260度下推力有提高.下阶段:1.实际验证改变点胶内距后的过波峰掉件效果.2.新懿红胶改善跟进.A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDMⅢ.增加胶点间距过炉掉件试验确认1.点胶贴片和固化工作:固化后相关图片:A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM2.过波峰焊炉试验:试验结果:结果说明:1.第一遍过板后确认掉件无,确认焊接状况,没有因溢胶或侧边胶导致的焊接不良问题.2.0805电容在过第6次时开始出现掉件3.玻璃二极管在过第4次时开始出现掉件4.PCB板在过第7次后板面出现较多变形,轻微起泡,决定停止过炉实验证,改做最后浸入锡中,并上下抖动板实验.5.做完浸锡后,板严重起泡,分层,变形.A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM掉件后相关图片:3.实验结论:电容和二极管都经过4次及以上重复过炉后才出现掉件,说明增加元件的侧面红胶接触面和高度能明显增加元件抗锡波应力的强度.下一步:设计制作一张改善铜网对增加点胶内距改善掉件的效果进行验证.A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDMⅣ.改善铜网效果验证:1.铜网修改制作:

A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM2.生产验证:

在HK280-72PP首次管控生产2000片,0805电容没有掉件.

侧边胶量有明显增加A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σAICDM第二次管控生产5000片,0805电容掉件6颗,掉件率0.12%,与正常生产0.57%的电容掉件率有明显降低.

掉件位置C123C608C124C910NTC2数量21111总结:

通过前期实验和实际改铜网生产验证效果,增加0805电容的胶点内距离能够增加元件侧面胶的附着高度,起到降低掉件不良的效果.A3.0805掉件改善和新懿红胶改善跟进6σDMAICI1DOE验证

Ⅳ.改善6σDMAIC一.实验方案:

I1实验方案6σDMAIC二.实验执行:

1.实验PCB:2连片板共16大块,PCB做好1-16编号,如下:2.实验红胶:新懿和富士.I2实验执行6σDMAIC二.实验执行:

3.实验元件,选取主要掉件的0805规格1.25mm厚度陶瓷电容:4.实验胶点直径控制测量数据:I2实验执行6σDMAIC二.实验执行:

5.红胶固化温度和时间控制测量数据:I2实验执行6σDMAIC二.实验执行:

6.贴片固化后图片:富士新懿I2实验执行6σDMAIC二.实验执行:

7.进行常温和高温推力,记录数据和计算平均值:I2实验执行6σDMAIC三.实验分析:

1.实验表和数据:Y1为高温推力数据,Y2为常温推力数据.I3实验分析6σDMAIC三.实验分析:

2.常温Y2分析结果:分析结果:模型有效,显著因子顺序:胶径---0.85,红胶---富士,时间---130,温度---150.I3实验分析6σDMAIC三.实验分析:

2.高温Y1分析结果:分析结果:模型有效,显著因子顺序:红胶---富士,时间---90,胶径---0.85,温度---150.I3实验分析6σDMAIC三.实验分析:

3.参数优化:优化器设置优化结果优化参数结果:红胶-富士,胶径-0.85,温度-150,时间-90.I3实验分析6σDMAIC实验总结:

1.常温和高温推力下富士红胶都为显著因子,2.高温推力分析数据显示固化时间不宜过长.3.胶点尽量大(控制在不溢胶的情况下).

4.富士红胶实验红胶，并没有导入生产，后续将改善铜网，来确认效果。

I4实验总结6σDMAIC

Ⅴ.控制V1改善效果总结V2控制计划V3财务收益V4项目总结6σDMAICC1改善效果总结选择掉件比较多的COP0081-52TT机种(平均掉件率0.8%),全面导入改善铜网生产,并跟进效果如下:

改善实施和效果确认:通过以上实际导入跟进改善效果,掉件率降为平均0.29,有明显效果.6σDMAICC2控制计划序号改善对象相对应文件责任单位责任人实施位置控制时间whathowwhowhowherewhen1红胶铜网胶网开孔规范自动化SMT詹三自动化