SMT过程控制工具

SMT过程控制的几种实用工具

（时间:2007-8-20 18:20:14 共有 700 人次浏览）

SMT过程控制的几种实用工具

SMT组装过程的质量控制决定印制板组件的产品质量，其目的是限制及减少种种因素的影响，保证建立稳定的组装过程，为此SMT组装厂需要制定良好的过程控制计划，应用监测产品与过程的可靠方法。但是不少SMT组装厂在实际生产过程中，至今还没有对对印制板组装全过程的质量水平进行量化评估，仍然仅仅采用统计印制板组件不合格个数方法。显然，因为缺陷已经产生，仅计印制板组件不合格数只能是一种消极的行为。测量评估组装过程的质量水平，有利于予防缺陷的产生，是一种积极，具有前摄性的措施。

实施过程控制计划计更应该着重于测量组装过程的质量水平，将精力集中在缺陷的予防上。本文将讨论有关过程控制的一些基本概念及工具，检测方法，表征质量水平的量度。

组装过程的质量控制可分为四个层面；

l 予防与发现；工艺是否处于或超出控制之中。组装工艺具有能力生产可接受的产品，或丧失能力。如后者，需要进入以下三个层面的操作。

l 缺陷分析；有效分析及调查工艺及成品问题的原因，具备必需的技术及工具。

l 问题的解决；解决造成问题的技能与工具（因果分析图，直方图，管理图等）隔离引起问题的原因。

l 纠正措施；针对已被暴露的原因，提出与实施永久的解决方法。

过程控制的基本概念

过程控制有利于达到及维持组装过程所要求的工艺能力。应用数理统计方法，实施过程控制的顺序，如表1所示；

导致组装工艺过程变化是一些确定的因素，如操作差错（即未执行工艺文件）。于是如果工艺不重复，其结果（X bar R图所示）反映操作的变化，不是工艺变化。工艺超出控制的可能性，有时在测量之前，工程师努力试图工艺正确运行，以防止出现低‘记分’。然而，这一步有些徒劳的（self-defeating），SPC能用于稳定新工艺，也能改进现行工艺。

基本过程控制必须根准确测量与观察才能达到。控制图如直方图，离散性，记录及显示的数据，可变量数据（如粘接剂电胶点直径）是工艺的焦点，可由测量得到，属性数据可由观察达到，是产品焦点。一般，采集及分析属性数据是反应性行为，采集及分析可变量数据是更具前摄性的步序。

工具

过程控制依赖于用于测量，数据处理分析的统计工具。众知，七种质量控制工具（QC）是过程质量计划的基本部分，因为他们用于采集，显示及分析数据：

检查表（Check sheets）；用于收集数据。简单，容易使用，有效显示各种结果。

排列图（Pareto charts）；直方图以递减顺序显示缺陷的类别，可用于在众多因素分离出少数有价值的因素。

因果分析图（Cause-and-effect diagrams）；突现缺陷最具可能的原因及其相互关系。一般将原因分为四个方面，方法，材料，人员与设备。

流程图（Flowcharts）使用标准符号图示组装过程的不同工序，流程图简明地说明从开始至结束印制板组装全过程。

直方图（Histograms）；柱状图形显示统计分布，用于显示数据的离散性，容易数据的比较与分析。散布图（Scatter diagrams）；标绘显示许多数据点显示工艺或产品的特征，相互关系，两种差别间的影响与原因。

控制图（Control charts）；显示随时间及实际与规定的上/下界限值间的属性变量（可计数量）或可变量（计量值量），清晰揭示影响工艺能力的反常模式，趋势及周期。控制图有6种基本形式；

l X bar –显示测量数据系列平均值的变化。

l R –显示测量数据系列范围的变化。

l C –显示缺陷数的变化。

l U –显示每个单位缺陷数变化。

l P –显示部分缺陷单位的变化。

l Np –显示缺陷单位数量的变化。

检验

产品在制造过程不同工序的检查是必须的，但有时长期，大批量的检测并不能改进产品的质量。检查是一个过筛过程，及时发现需要返修的不合格产品。除非设计要求产品100%检验过筛外，大批量检验应该尽量避免。每天检验，应根据合理的取样计划。有的SMT工厂一改过去的大批量检验惯例，取而代之的是统计监控稳定重复的工艺过程。

选定采用何种检验方法及工具是重要的。经常是假设检验者已经熟悉怎样检测，采用自己的方法，在检验产品变化的自我判断作为检验结果。检验应该当作与定义的工艺及其他工艺一样，检测方法应被确认是公正，客观，准确。检测方法与工具决定后，检验者应经培训考核任用。事实是，印制板组件检验可分为三种形式；

l 检验每块印制板上的每个器件（大批量检测）

l 检验每块印制板上的特殊器件（减少检测批量）

l 检验确定印制板上的特殊器件（抽样检测）

SMT组装厂从最初的一种模式转换到新的管理模式，但是制造过程的运作极可能还是从第一种模式开始，而且一成不变地保持原有的东西。当每块印制板安装器件的平均数继续上升时，印制板组件的复杂性对检验产生很大影响，导致对每块印制板每个器件的正确检验变得更加困难。实际上，印制板组件的复杂性是大批量检验无法满足改进产品质量要求的主要因素。一种解决方法是通过减少检验器件数量达到减少检验工作量。在印制板组装过程，期望需要立即检验及返修全部问题，实际上要做到这一点几乎是不可能的。

重点检验是通过模型进行的例举，根据记录数据（排列图分析），确定高缺陷发生率的器件增加检验频次。这种方法保证棘手的器件得到更多关注。低缺陷发生率的器件检验频次低，甚至不检测，整个检测过程得到改进。

检验与监测

组装过程的质量计划应包括两方面；检验目标针对产品，监测目标针对工艺。长期目标应该是减少检验，增加组装过程监测。因为产品检验是响应性的（缺陷已经产生），而过程监测是前摄性的（缺陷可予防），这是一个增值观念，所以需要将重点落实到过程监测上。SMT组装过程在不依靠大批量检验条件下，平衡检验与监测策略的关系肯定会碰到很多困难，这一点务必需要清晰的认识。

印株板组装缺陷的分类

印制板组件的缺陷模式有；桥接，开路，缺锡及漏装器件等，缺陷分类用于简化数据采集及分析，SMT 组装厂又将这些模式进一步分类，以查明需要改进的问题。采用馅饼图图示是显示数据的有效方法。印