我們開發出來的產品,經過艱苦卓絕的調試過程,終于完成了我們需要的功能,市場兄弟打下天下,客戶下了訂單,進入了批量生產的階段。但是我們把BOM送到工廠,最后每100塊電路板,只有幾個好用,大多數都不好用。我們工程師沒日沒夜的跟線,情況未必有改善。
之前一家公司的硬件經理,日日夜夜跟線,感覺人已經虛脫。我問他,你直通率多少了?他說:一開始100塊沒幾塊好的,現在好多了這批加工470套,有400套是好的。
我們來計算了一下直通率,85%左右。以前在華為時,達標線是95%左右,曾經有一段時間,我們產品的直通率是92%左右,在產品線是拖后腿的,整天挨批。后來經過一年的努力,才完成95%的直通率指標。但是對于初創團隊來說,85%似乎已經是比較好的情況了。
訂單來了,直通率卻成了我們的痛!!!!
定義:一次性達到出貨標準的比率。
直通率(First Pass Yield, FPY)是衡量生產線出產品質水準的一項指標,用以描述生產質量、工作質量或測試質量的某種狀況。具體含義是指,在生產線投入100套材料中,制程第一次就通過了所有測試的良品數量。因此,經過生產線的返工(Rework)或修復才通過測試的產品,將不被列入直通率的計算中。
PCB、SMT、裝配、生產調測、HASS,任何一個環節出了問題,都累加在直通率下降的砝碼上。
面對直通率低下,我們有哪些措施可以嘗試呢?
如果發現問題出現在SMT環節
1、優化鋼網(優化PasteMask)
某位網友在各大論壇提出的問題:
我們在生成Gerber文件的時候。需要生成兩個MASK( SOLDERMASK、PASTEMASK)
SOLDERMASK:阻焊層,就是用它來涂敷綠油等阻焊材料,從而防止不需要焊接的地方沾染焊錫的,這一層會露出所有需要焊接的焊盤,并且開孔會比實際焊盤要大。涂綠油時,看到有東西(焊盤)的地方就不涂綠油即可,而且由于其開孔比實際焊盤要大, 保證綠油不會涂到焊盤上,這一層資料需要提供給PCB廠。
PASTEMASK:焊膏層,就是說可以用它來制作印刷錫膏的鋼網,這一層只需要露出所有需要貼片焊接的焊盤,并且開孔可能會比實際焊盤小。這樣得到的鋼網鏤空的地方比實際焊盤要小, 保證刷錫膏的時候不會把錫膏刷到需要焊錫的地方,這一層資料需要提供給SMT廠。
SMT印錫鋼網厚度設計原則
鋼網厚度應以滿足最細間距QFP 、BGA為前提,兼顧最小的CHIP元件。
QFP pitch≤0.5mm鋼板選擇0.13mm或0.12mm;pitch》0.5mm鋼板厚度選擇0.15mm--0.20mm;BGA 球間距》1.0mm鋼板選擇0.15mm;0.5mm≤BGA球間距≤1.0mm鋼板選擇0.13mm。(如效果不佳可選擇0.12mm)(詳見下附表)
SMT錫膏鋼網的一般要求原則
1、位置及尺寸確保較高開口精度,嚴格按規定開口方式開口
2、獨立開口尺寸不能太大,寬度不能大于2mm,焊盤尺寸大于2mm的中間需架0.4mm的橋,以免影響網板強度
3、繃網時嚴格控制,注意開口區域必須居中。
4、以印刷面為上面,網孔下開口應比上開口寬0.01mm或0.02mm,即開口成倒錐形,便于焊膏有效釋放,同時可減少網板清潔次數。
5、網孔孔壁光滑。尤其是對于間距小于0.5mm的QFP和CSP,制作過程中要求供應商作電拋光處理。
6、通常情況下,SMT元件其網板開口尺寸和形狀與焊盤一致,按1:1方式開口。
SMT錫膏鋼網的特殊開口設計原則
1、0805建議如下開口
兩焊盤各內切1.0MM,再做內凹圓B=2/5Y;A=0.25MM或者A=2/5*L防錫珠。
2、1206及以上Chip: 兩焊盤各外移0.1MM后,再做內凹圓B=2/5Y;a=2/5*L防錫珠處理。
3、帶有BGA的電路板球間距在1.0mm以上鋼網開孔比例1:1,球間距小于0.5mm以下的鋼網開孔比例1 : 0.95 。
4、對于所有帶有0.5mmpitch的QFP和SOP,寬度方向開孔比例1:0.8
5、長度方向開孔比例1:1.1,帶有0.4mmpitch QFP寬度方向按照1:0.8開孔,長度方向按照1:1.1開孔,且外側倒圓腳。倒角半徑r=0.12mm 。
0.65mmpitch 的SOP元件開孔寬度縮小10% 。
6、一般產品的PLCC32和PLCC44開孔時寬度方向按1:1開孔,長度方向按1:1.1開孔。
7、一般的SOT封裝的器件,大焊盤端開孔比例1:1.1,小焊盤端寬度方向1:1,長度方向1:1.1
SOT89元件封裝:由于焊盤和元件都比較大,且焊盤間距較小,容易產生錫珠等焊接質量問題,故采用下列方式開口,如下圖,引腳長度方向外擴0.5mm開口。
SMT紅膠鋼網的開口設計原則(使用的少,問題也比較少,此處只做簡略介紹)
對于鋼網使用的注意點:
增加對鋼網清洗次數,并使用無塵紙沾酒精擦拭鋼網
實施前:原來每印刷30PCB清洗一次鋼網,清洗時只用干布條擦拭,導致鋼網孔堵住或鋼網底部粘有錫膏,印刷后PCB板焊盤容易漏印或連點;
實施效果:PCB板引腳間距在0.8mm以下的,印刷5片清洗一次;引腳間距較大的印刷10片清洗一次,并使用無塵紙沾酒精溶劑擦拭,保證鋼網清洗干凈,印刷效果良好。
2、調整錫膏印刷機
原來PCB板定位不均勻,鋼網下壓后,鋼網與PCB板之間形成空隙,印刷后容易造成連點;現在在PCB板中間增加定位,鋼網與PCB板,印刷效果良好。
3、調整錫膏
錫焊直接使用,沒有回溫,會凝結空氣中的水蒸氣,在回流焊里炸錫,導致焊盤焊錫少,上班前,提前2小時將當天要用的錫膏回溫,回溫時間達到2-4小時。
實施錫膏回溫之后的改進。
4、回流焊爐溫調整
向供應商索取錫膏溫度曲線資料,根據預熱時間、升溫斜率要求,重新調整回流爐溫。
實施效果:采用實物板作為測試板,可以達到接近于生產時的實際焊接溫度,每個對應測試點與實際焊接溫度相差±0.5℃,達到工藝要求:誤差<±2℃;再通過調整回流爐溫,使爐溫曲線符合錫膏要求。
特別是進入無鉛化焊接時,尤其需要修正焊接溫度。否則嚴重影響直通率。
5、調整貼裝位置
6、AOI
爐前AOI
爐前小料的偏移,缺件,側立,立碑等缺陷發生的頻率很高,占的比率較大。利用爐前IOA及時發現進行調整。
爐后IOA
還有一些結構、裝配等方面的直通率問題:
例如需要制作一些工裝,否則容易在安裝過程中導致產品損壞;一些結構放置隨意,面板刮花等等問題,其實都是導致直通率下降的原因。
為什么直通率沒有被一些小公司認知和重視?
1、人們不知道有這樣好的方法,當然不會去應用。
2、傳統方法簡單,實用。問題是,人們往往會用方便來代替正確。人們寧肯做了以后返工,也不愿意花一點時間,把事情一下子做好它。人們只會苦干,不會思考。六西格瑪教人正確工作,不只圖方便。
3、習慣問題。領導的習慣,關鍵是在這里。有些領導,不去研究事物內在的客觀規律性,單憑直覺和主觀愿望在指揮。只要過得去,還要去學習什么新的東西?不做正確測量,也就不知道事物的本來面目,更不知道如何去改進。這就是為什么我們國家,同樣國民生產總值的能耗大大超過先進國家的根本原因所在。
希望今天的內容給跟線的朋友有一些幫助,不要整天都做苦逼。
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