电子工艺设计第五部分

电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
4、工序质量指标及评价
3）工序能力指标计算
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
1）工序质量分析
分析主要关键因素对工序稳定性、波动性的影响程度 通常采用“控制图”来测定工序能力； 结合工序质量特性属性，综合采用排列图、柱状图、 图、流程图、调查表等统计工具，发掘关键少数的影响 找出相关联的影响。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
2）产品质量分析方法
电子产品的质量特性集中于电气连接、焊点
结构两大根本特性上，检测技术的结合应用 是全面开展产品质量分析的前提。
电子
采集整理产品测试数据、工艺材料、设备能 产品
力指标、故障代码、图谱；
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
4）质量分析及改进
电子工艺设计第五部分
课程内容五
电子工艺设计第五部分
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/27
电子工艺设计第五部分
电子工艺设计第五部分
课程内容五
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
3）PCBA的质量控制点设置
贴装质量检测 内容
元件安装效果 检查。 检验检测手段
目视、放大镜、 显微镜、AOI等。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
3）工序及产品质量指标
——百分比 一次通过率＝首次检验合格品件数／投入产品件数× 以产品批或某个时间段内生产线（或工位）的第一
验合格比率来衡量其质量水平。 问题：可比性尚可，但也没有体现出全过程质量水
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
★不符合最小电气间隔
★引线吸锡
★丢失或升起的导体/焊盘
★焊接不足或未焊接
★焊接去湿或不湿润
★引脚不适当的突出
★扰乱的引线排列
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
工序特征缺陷机率：按工序特征表现出现的缺陷机会 数。 PCBA生产相关各个工序的缺陷分类，除元件、焊端 （焊接包括手焊、再流焊、波峰焊等）外，还有焊膏 刷、点涂胶、贴阻焊、在线测试、功能测试等，各个 序都有其特有的缺陷定义。
3σ表明产品合格率 概率达99.73%。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
4、工序质量指标及评价
2）工序能力指标及其含义
主要因素的确定：人工介入较多的工序以人为主要 因素。自动化生产则以设备运行情况为主要因素； 质量标准以标准、公差来衡量，以T示； 工序能力指数Cp为标准T与工序能力B（如3 σ ）之 比。 工序能力指数越大，表明越能满足标准要求，甚至 超出要求，但不说明精度越高！
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
过程缺陷机率：整个产品各个过程的综合缺陷机率。 PCBA生产相关各个工序的缺陷机率的综合，除元
焊端（焊接包括手焊、再流焊、波峰焊等）外，还有 膏印刷、点涂胶、贴阻焊、在线测试、功能测试等， 个工序都有其特有的缺陷定义。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
对一个完整的PCBA的DPMO计算：缺陷总数除以机会总数 ，再乘1,000,000。
DPMO={(d焊膏印刷+d元件贴装+d再流焊接+d元件插装+ 峰焊接+d检测)/(O焊膏印刷+O元件贴装+O再流焊接+O元 插装+O波峰焊接+O检测)}×1000000
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
3、统计过程控制应用
3）工具
常用统计工具有： 直方图：适用于连续性数据，直观显示质量特性分布状态。 流程图：表明事件或过程发生的顺序，也能表明相互关联关 排列图：事件发生频次的记录，直观显示出“关键的少数”
“将要的多数”，指导解决关键问题。 因果图：即鱼剌图，揭示质量特性与潜在影响因素的关系。 调查表（检查表）：按项目列表进行调查。 控制图：用于过程状态监控。
2）检测技术选用原则
元器件封装特点
检测 技术 应用 原则
组装工艺质量特征 组装焊接故障履盖率 电性能 性价比 周期、场所
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
2、生产线的工序质量控制
2）检测技术应用
电子工艺设计第五部分
课程内容五
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
2、生产线的工序质量控制
1）检测技术性能比较
检测技术应用比较 从外观结构上可以
“看”到焊接故障是光 学检测手段，电测试难 以直接发现焊点结构上 的不符合！
X光更具优势。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
2、生产线的工序质量控制
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
3）PCBA的质量控制点设置
焊膏印刷质量检测 内容
印刷模板：厚度、张力、开孔图形、平整度。 焊盘覆盖面积：一般要求85%以上（点涂工艺除外） 焊膏厚度：重点关注细间距芯片、BGA等焊盘； 焊膏量：三维测量计算； 检验检测手段 千分尺、张力计、放大镜、显微镜、厚度测试仪等
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
元件缺陷机率：按元件数量统计的缺陷机会总数，发 单个元件上（不算管脚数量）的任何缺陷算一次。
可计数缺陷包括：
★元件物理损坏
★ 电气缺陷的元件
★元件物理尺寸不符
★ 非法或不适当的标记
★PCB气泡或脱层
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
4）质量分析及改进
PCBA制造涉及的工装夹具制造、元器件使用、焊 料、工具等使用过程中发生的任何质量问题，都是改进 善工艺的契机。其基本工作思路：
——问题描述； ——原因分析：人机料法环、三个为什么； ——现象重现：模拟、确定直接原因； ——整改完善：计划及内容、效果评估。
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
——单件产品缺陷率水平：DPU（ Defects per Unit ） 批产品检验发现的总缺陷数/检验批产品件数
——单个机会缺陷率水平：DPO( Defects per Opportu 批产品检验发现总缺陷数/单个产品缺陷发生机率总
——缺陷率水平：百万分之机率，DPMO（ Defects pe Million Opportunities ），即DPO×106
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
4）质量分析及改进
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
4）质量分析及改进
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
4）质量分析及改进
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
3、统计过程控制应用
3）统计过程状态识别
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
4、工序质量指标及评价
1）工序质量等级
工序质量等级能够 表明组织生产工序质量 控制水平处于何种程度。
工序能力用工序质 量特性值的分布性来衡 量，如3σ、6σ。
3、统计过程控制应用
1）作用
以数据统计方法得到的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化数值指标来体现生产线工序质量波 情况，管理者能通过这些统计数据，确定并采取措施，保障工序 特性值在允许或规定范围波动内，从而能稳定生产合格产品。
2）影响工序质量的因素
多种因素及其相互之间的作用都有影响，笼统称为“人、机、 法、环、测”。即“5M1E”。
——百分比 直通率＝未经返工的合格品件数／投入产品件数× 表现整个工艺流程过程中每个步骤纯合格品比率。
率可以表达为多工序的一次通过率之乘积百分比值。 问题：能够直接体现产品或工艺的品质水准，但细
仍显不足。对于PCBA产品而言小批量百分比衡量不恰当
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
3）PCBA的质量控制点设置
焊点质量检测 内容
通孔焊点：润湿 度（元件面、焊接 面）、焊料填充度。 检验检测手段
放大镜、显微镜、 X光等
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
3）PCBA的质量控制点设置
★保型涂层应用不当
★PCB弯曲或扭曲
★ 没达到清洁度要求
★不适当的引脚成型或引脚弯曲
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
元件安装的缺陷机率：以元件安装为关注焦点的缺陷 率，一个元件的所有可能的缺陷均算一次。
可计数缺陷包括：
★多余元件 ★错误元件 ★不适当定位 ★竖立的元件 ★不适当引线铆接
——百分比 合格率＝产出合格品件数／投入产品件数×100% 以产品批或某个时间段内生产线（或工位）的合格
来衡量其质量水平。 问题：可比性不好，一定工艺流程的同产品批有可
不能代表其过程中对不合格品的处置程度（隐藏）。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
焊点质量检测 内容
贴装件焊点：沿焊 盘及引脚接触面的焊料填 充度。 检验检测手段
放大镜、显微镜、X 光、AOI等
电子工艺设计第五部分
课程内容五
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
2、生产线的工序质量控制
1）检测技术性能比较
制造过程故障类型分析 主要缺陷集中于开路
与短路，其它多数为焊点 外观属性的不符合（影响 可靠性）。
质量
针对各类故障表征研究制定有效措施予以消 特性
除，开展工艺实验验证是最佳路径。
制订并不断完善产品质量故障诊断手册。有
助于快速解决现场工艺、材料、管理等问题。
电气特性 结构特性
元器
PC 元器 焊点 PC
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
★丢失元件 ★翻转或面朝下的元件 ★不适当安装高度 ★不适当引脚或引线布线
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
5、工序及产品的质量故障分析
3）工序及产品质量指标
焊端缺陷机率：以焊点连接关系统计的缺陷机会总数
每个引脚（焊端）均算一个缺陷机率，任何发生的焊 算一次。
可计数缺陷包括：
电子工艺设计第五部分
2020/11/27
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置； 2、生产线的工序质量控制； 3、统计过程控制应用； 4、工序质量指标及评价； 5、工序及产品的质量故障分析。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
1）设置原则
影响产品合格率因素居多的工序 表面贴装工艺中再流焊焊接缺陷的原
因能追溯到焊膏印刷工序，占65%左右！ 特殊难控制工艺过程
焊接、三防、敷形涂履、底部填充等。 关键工序
不宜返工返修，如细间距器件的贴装 及焊接等。
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
2）控制策略
工序过程分析 跟踪并发现工序变动因素； 重复验证； 制定应对措施、控制标准； 实验确认。
检测技术选择及应用 贯穿产品生产全过程
电子工艺设计第五部分
课程内容五
五、电子产品生产的质量控制
1、质量控制点的设置
3）PCBA的质量控制点设置
物料检验与检测 内容
元器件：电气性能、焊端材料属性、规格尺寸、可焊性； PCB：尺寸厚度、材质特性、焊盘尺寸、阻焊图形及其物 可焊性镀层材料类别、可焊性； 焊料：焊条、焊膏、焊丝的规格型号、焊接特性； 溶剂类：助焊剂、清洗剂，理化指标。 检验检测手段 千分尺、放大镜、显微镜、可焊性测试仪、离子污染度测