Introduzione
SUlinee di produzione PCBA ad alta-velocità, improvvise anomalie della qualità sono una variabile inevitabile. Di fronte a picchi imprevisti di vuoti BGA, rimozione dei componenti o ponti di saldatura, apportare modifiche frammentarie basate sull'intuizione o sull'esperienza passata spesso porta a perdere la finestra ottimale per la correzione. Le fabbriche dovrebbero aderire a un approccio-basato sui dati nel controllo di qualità quotidiano incorporando una combinazione di strumenti di qualità-il diagramma di Pareto e il diagramma a lisca di pesce. Attraverso l'applicazione sinergica di questi due strumenti, i produttori possono innanzitutto individuare con precisione i problemi principali che incidono sui tassi di resa e poi eliminare sistematicamente gli strati delle cause sottostanti, ottenendo così una risoluzione mirata e scientifica delle anomalie di qualità dei PCBA.
I grafici di Pareto individuano il nucleo: concentrarsi sul 20% principale delle principali fonti di difetti
Nei processi SMT (Surface Mount Technology) e DIP (Through-Hole) della produzione PCBA, i difetti spesso si manifestano in modo complesso e intrecciato. Basati sul principio di gestione dei "pochi critici e dei molti banali" (la regola 80/20), i grafici di Pareto aiutano i team di qualità a distinguere i difetti critici più distruttivi dalla miriade di anomalie.
Gli ispettori della qualità importano dati daoAOI n-linea, AXI (ispezione a raggi X-)e test funzionali FCT nel sistema MES in tempo reale ogni giorno. Prendendo come esempio i dati della fase di produzione pilota di una scheda madre automobilistica ad alta-densità, il sistema ha raccolto un totale di 120 punti difettosi in una settimana, coprendo otto tipi di difetti, tra cui saldatura insufficiente, ponti di saldatura, disallineamento, rimozione definitiva e oggetti estranei. Ordinando i difetti in base alla frequenza dal più alto al più basso e calcolando le loro percentuali cumulative, gli ingegneri della qualità hanno scoperto che "ponti di saldatura" e "disallineamento" rappresentavano 92 eventi, contribuendo collettivamente al 76,6% dei difetti totali. Ciò significa che il team non ha dovuto distribuire i propri sforzi in modo uniforme su tutti i tipi di difetti, ma concentrando le risorse sulla risoluzione dei due problemi principali-"ponti di saldatura" e "disallineamento"-potrebbe aumentare in modo significativo il tasso di rendimento complessivo al primo{9}}passaggio per questo PCBA.
-Analisi approfondita del diagramma a lisca di pesce: una dissezione multidimensionale dei meccanismi sottostanti ai difetti dei ponti saldati
Dopo aver identificato i difetti principali, il compito principale è diventato rintracciarne la causa principale. Il laboratorio di elettronica convoca immediatamente i rappresentanti dei dipartimenti di processo, attrezzature, produzione e materiali. Utilizzando il diagramma a lisca di pesce come struttura, conducono un'analisi approfondita in stile brainstorming-incentrata sulle cinque dimensioni di "persone, macchine, materiali, metodi e ambiente".
Prendendo come esempio il difetto del "ponte di saldatura"-che è al primo posto nel diagramma di Pareto-, ogni dipartimento mappa tutte le possibili cause lungo i vari rami del diagramma a lisca di pesce. Nella dimensione "Attrezzatura", l'attenzione è posta sulla verifica se la pressione della racla sulstampante serigrafica completamente automaticaè impostato su un valore troppo alto, causando il collasso della pasta saldante, o se la velocità di riscaldamento nella seconda e terza zona di temperatura del forno di rifusione è troppo lenta, nella dimensione "Materiali", vengono controllati se sono presenti rotture localizzate nella maschera di saldatura sui pad PCB, se la complanarità dei pin supera la tolleranza di 0,1 mm e se la viscosità della pasta saldante è diminuita a causa delle fluttuazioni ambientali. Nella dimensione "Processo", verifica se le aperture dello stencil mancano di un design del ponte anti-saldatura-o se i parametri della velocità di sformatura non corrispondono allo spessore della scheda. Attraverso questo approccio strutturato ed esaustivo, ci assicuriamo che nessuna potenziale variabile sfugga alla nostra indagine.
Dall'ipotesi alla verifica: individuare scientificamente la vera causa del ponte di saldatura
Mentre il diagramma a lisca di pesce elenca tutti i fattori potenziali, un’ipotesi non può essere equiparata direttamente ad una conclusione. Il team tecnico conduce-verifica tecnica in loco e confronti di dati per individuare le cause dettagliate alla fine del diagramma a lisca di pesce per implementare una "risoluzione dei problemi" precisa.
Per quanto riguarda la suddetta anomalia del ponte di saldatura, i tecnici hanno prima recuperato i dati storici dalla linea di produzioneSistema SPI (ispezione pasta saldante).e ha scoperto che i valori Cpk sia per lo spessore che per il volume della stampa della pasta saldante erano superiori a 1,45, escludendo l'ipotesi di parametri fisici anomali nella stampante. Successivamente, dopo aver esaminato i PCB in attesa del posizionamento dei componenti con un microscopio metallurgico ad alto-ingrandimento, sono rimasti sorpresi nello scoprire che nell'area QFP di precisione-dove il passo del pin era di soli 0,4 mm-la larghezza del ponte della maschera di saldatura era inferiore a 0,08 mm e in alcune aree era addirittura fratturato. A questo punto, il ramo del diagramma a lisca di pesce è stato individuato con precisione all'estremità "Materiali", indicando che il processo di produzione della maschera di saldatura del fornitore di PCB era inadeguato. Il dipartimento di ingegneria ha immediatamente emesso uno SCAR formale (rapporto di azione correttiva del fornitore), richiedendo modifiche all'energia di esposizione della maschera di saldatura per garantire la durezza e lo spessore dei ponti della maschera di saldatura, interrompendo così la catena di trasmissione per i difetti dei ponti di saldatura alla fonte.
Controllo-a circuito chiuso e standardizzazione dei processi: prevenzione-a lungo termine della ricorrenza della qualità
Lo scopo dell'analisi scientifica non è solo quello di estinguere il problema immediato, ma anche di stabilire un "meccanismo di immunità" attraverso la standardizzazione del processo, evitando così che simili incidenti di qualità si ripetano nella produzione di PCBA.
Dopo ogni iniziativa di miglioramento della qualità-dal diagramma di Pareto al diagramma a lisca di pesce-il reparto QA deve convertire le misure correttive convalidate in standard tecnici obbligatori. Questi standard vengono poi sincronizzati e aggiornati nel modulo di ispezione in entrata IQA del sistema ERP. Quando i PCB per i nuovi progetti successivi arrivano in fabbrica, gli ispettori sono tenuti a misurare le specifiche della maschera di saldatura in quel luogo. Sfruttando la doppia salvaguardia delle procedure standardizzate e dei sistemi digitali, l'azienda ha ottenuto un cambiamento trasformativo nella gestione della qualità-da "lotta antincendio reattiva" a "prevenzione proattiva".
Strumenti di qualità scientifica e una rigorosa convalida dei dati sono i pilastri della stabilità a lungo-termine nella complessa produzione elettronica.
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