去年三聚氰胺奶粉事件轰动全国乃至全球,由此给国内的产品出口带来了极大的影响,使中国的产品很难摘掉残次品的帽子。电子产品也不例外,同样存在着质量和可靠性方面的问题。在电子产品的组装制造过程中,为保证电子产品的质量而采用的检测和管控方法与技术主要有ICT、AOI等,然而,这些方法与技术只能检测出某些特定范围内的制造缺陷或者是只能在整个工序完成后进行检测,随后进行返修或者是对问题严重产品作报废处理,这样不仅使成本上升,而且可靠性下降。针对上述弊端而将SPC实时管控技术与上述技术组合应用,成为实现零缺陷制造的有效途径。
中国赛宝实验室(CEPREI)即工业和信息化部电子第五研究所,是一个按照国家标准管理和运行并通过CNAS认可的国家级重点实验室,是中国唯一专业从事电子产品质量与可靠性研究与提供相关技术服务的权威机构。共获得国内外授权和认可三十多项,所出具的检测证书或认证认可报告具有广泛的权威性,获得包括欧美日在内的四十多个国家或地区的认可。实验室提供包括从环保、材料、元器件、组件、整机设备乃至系统,从硬件到软件的试验、检测、分析与评价以及相关的培训咨询等全面的技术服务。
该实验室在多年的检测实验中采用了SPC方法,并累积了大量的经验。经过几十年的建设,围绕上述技术领域已经形成了完善的软硬件技术条件与技术能力。目前,实验室已获得国家权威部门授权的环保检测机构,授权从事有毒有害物质(RoHS)检测、环境监测与评估和清洁生产审核等技术服务。
作为国家级承担着电子制造业检测重任的赛宝实验室不仅实力雄厚,而且具有一整套现代化的检测设备,成为行业内的旗舰检测机构,我刊针对电子产品的质量控制专门对该实验室的可靠性研究分析中心(RAC)罗道军副主任进行了采访,在采访中使我们进一步地了解到他们不仅有精湛的技术,还为环保法规的实施起到了推动作用。
1 在当今的电子产品制造过程中,由于产品向着轻、薄、小、多功能等方面发展,使得生产工艺难度加大,质量控制也就显得越来越重要,请您重点介绍一下目前生产中采用的质量控制手段主要有哪些?
质量控制如今在电子制造企业扮演着非常重要的角色,企业以从过去注重产品的有无与追求制造速度正逐步过渡到以产品质量为核心的管理模式上来,这是成熟运作的企业必然趋势,也是企业能可持续性发展下去的基础,更是打造品牌的核心要素。
质量控制手段,更确切地说是质量管理方法,它存在于我们每天的生产、管理、营销工作中,核心就是使企业全体人员都具有质量意识和承担质量责任。主流的质量管理方法主要为全面质量管理和ISO9000,以及该体系管理下的具体的SPC手段。从时间上看,全面质量管理的理论晚于质量保证体系的实践;从内容上看,ISO9000体现了全面质量管理的概念。
更进一步讲,ISO9000是了一整套管理方法,企业按照这些方法可生产出质量合格的产品,而全面质量管理方法是在质量合格的基础上生产出质量一致性的产品。质量合格与质量一致性表面上看只是换了几个字,但从本质上对企业的要求有天壤之别:一个企业很容易让所有员工的收入达到10万以上(收入合格),但很难使所有员工的收入都在30万左右(收入一致)。这就是质理管理的精髓,也就是通过统计过程控制(SPC)的实施来达到的效果,并通过失效分析以及设计改进来持续保证这一效果。
2 统计过程控制(SPC)在电子组装过程中主要起到哪些作用?
SPC的最终目的是生产出工序质量一致性的产品,主要通过对每一道工序(如锡膏印刷、贴装组件、回流焊等)的关键参数(甚至是全部参数)进行监控,当发现加工出来的某个工序产品有异常时,马上查找原因、解决问题,不将有工序缺陷的产品流入下一道工序,即使所有的问题在本道工序中得以解决,不会使半成品带伤进入以后的工序而要通过最终的检测才能剔除。
3 SPC的主要优点有哪些?
SPC是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的,它强调过程在受控和有能力的状态下进行,从而使产品和服务稳定地满足客户的要求。
4 柏拉图与直方图的特点分别是什么? 柏拉图和直方图都是一种统计图表模式。简单地说,柏拉图是把产品的故障进行排序,然后,根据每类故障所占的比例从高到低制作的一种数学统计图,它的最主要特点就是直观的显示出每类故障的影响大小,从影响产品质量的众多因素中找出起关键作用的因素,使技术人员能抓住核心问题有针对性地解决。
而直方图在SPC中的应用就是对于某一个特定的工序参数,将对这个大参数大量的检测结果进行统计,得出这个参数符合哪一类分布,也可以说是否符合正态分布。
5 AOI、ICT等检测技术是怎样与SPC组合应用的? 形象地比喻,在SPC的工具中ICT是手,AOI是眼睛和大脑。 ICT是在线检测技术,使用已焊好的测试探针卡或线路板对产品进行测试,最适合于型号固定、批量较大的在线参数检测。
AOI是才兴起的新型测试技术,它是采用全自动控制的产品图像扫描后与计算机中的缺陷库进行对比,进而得出产品是否合格的结论,它的特点是效率高、检测量大,但缺点就是只能对已知的缺陷进行检测,对数据库中未知的缺陷要加入人为的判断。 在实施SPC中是可以对工序参数进行实时参数测试、采集和处理的,结合应用ICT、AOI将会进一步提高SPC的应用效率。
6 您实验室主要从事哪些方面的检测?检测的重点内容是什么? 我实验室是国家级重点实验室,主要从事包括材料、元器件、集成电路、模块、 PCB板及PCB组件等电子产品的相关可靠性测试、评价及失效分析,包括电子元器件的破坏性物理分析(DPA),同时承担电子工艺材料、有毒有害物质(RoHS)的检测以及环境监测和清洁生产审核技术咨询服务等。服务的重点内容包括各种电子制造过程所涉及的工艺材料、微电子及其它元器件、PCB板及 PCB组件(PCBA)的可靠性测试、评价及失效分析。
我实验室在SPC方面提供两类服务,一类就是全过程的SPC制程引入,包括SPC理论培训、产品工序分解、关键工序制定、关键参数的采集、控制图的选取、软件推荐、失效处理等SPC全套方案的制定;另一类就是细化到工艺改进的环节中,针对SPC监控出的问题进行生产线的整改和调试,以及对产品的各类质量和可靠性参数进行测试和分析。
7 今后电子行业在质量控制领域主攻方向是什么? 为提高我国电子产品的国际竞争力,今后电子行业在质量控制方面要做到“又好又快”,在保证产能的同时,更重要的是要抓好质量,提高企业的自主创新能力和持续发展能力。在电子行业竞争已趋白热化的今天,在确保自主知识产权的基础上,加强质量控制的主攻方向应该是研究如何将先进的管理理念、高效的管理手段应用到企业的日常生产管理;另外一个方向就是将可靠性物理技术手段应用到失控处理中,及时快速有效地恢复到受控的质量状态。
SPC是企业质量管理的趋势,在全工艺,包括从原材料的采购直到出厂的产品检测全都推广SPC的管理模式,进而采用全自动参数测试、采集和失控处理方式,最终的成果就像目前的先进汽车制造企业一样,生产在线除了巡查员外,全都是计算机控制的机械手臂。
目前,国内很多企业已引入了统计过程控制(SPC)理论,但并没有收到预期的效果,其原因一方面是没有将SPC理论与企业的实际情况相结合,另一方面是质量过程控制点的设置不合理,再就是缺乏有效的快速失控处理机制和能力。 |