【正文】 進(jìn)。現(xiàn)在，基本的目標(biāo)達(dá)到了嗎？這一步實(shí)際上是第六步的評(píng)估過(guò)程的聽(tīng)診，改進(jìn)和評(píng)估變成運(yùn)作中的一個(gè)行進(jìn)部分。那些掌握這個(gè)連續(xù)準(zhǔn)則的人將具備在當(dāng)今迅速變幻的市場(chǎng)中成功的極具競(jìng)爭(zhēng)性的法寶。 結(jié)論 實(shí)施這八個(gè) 步驟的最終理由是極其簡(jiǎn)單的：即，生存。制造商所面對(duì)的市場(chǎng)壓力將不會(huì)隨著時(shí)間而減少。市場(chǎng)之間的邊界正在消失，競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。成功的人能夠?qū)蛻舴磻?yīng)是迅速、高效并帶有很強(qiáng)的控制，因?yàn)樗麄兊念櫩偷囊蟛粫?huì)變得越少。通過(guò)增加產(chǎn)出、利用率最高化、減少報(bào)廢以及通過(guò)履行行進(jìn)中的過(guò)程控制改進(jìn)來(lái)改善品質(zhì)，原設(shè)備制造商 (OEM)和合約制造商 (CM)將能夠降低成本、改善效益、開(kāi)發(fā)和維持生意，以及抓住開(kāi)朗的客戶忠誠(chéng)。 過(guò)程品質(zhì)控制：通往零缺陷制造的途徑 Inprocess Quality Control: The Route to Zerodefect Manufacture 采用 AOI的最終目標(biāo)將決定生產(chǎn)線上哪里放置 AOI，并將產(chǎn)生什么過(guò)程控制信息。 隨著印刷電路裝配變得更小和更密，自動(dòng)光學(xué)檢查 (AOI, automated optical inspection)設(shè)備越來(lái)越多地用來(lái)監(jiān)視和保證印刷電路板 (PCB, printed circuit board)的品質(zhì)。另外，帶有專(zhuān)門(mén)目的的有效使用AOI可以產(chǎn)生不同類(lèi)型和詳細(xì)程度的過(guò)程控制信息。 有四類(lèi)實(shí)施 AOI的檢查目標(biāo)： 最終品質(zhì) (End quality)。把注意力主要集中 在最終品質(zhì)的制造商對(duì)產(chǎn)品走下生產(chǎn)線時(shí)的狀態(tài)感興趣。當(dāng)生產(chǎn)問(wèn)題非常清楚、產(chǎn)品混合度高、和數(shù)量和速度為關(guān)鍵因素的時(shí)候，優(yōu)先采用這個(gè)目標(biāo)。 AOI 通常將放置在生產(chǎn)線最尾端附進(jìn)。在這個(gè)位置，設(shè)備可以產(chǎn)生大范圍的過(guò)程控制信息。 過(guò)程跟蹤 (Process tracking)使用檢查設(shè)備來(lái)監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程。典型地，包括詳細(xì)的缺陷分類(lèi)和元件貼放偏移信息。當(dāng)產(chǎn)品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供應(yīng)穩(wěn)定時(shí)，制造商優(yōu)先采用這個(gè)目標(biāo)。這經(jīng)常要求把檢查設(shè)備移動(dòng)到幾個(gè)地方，在線地監(jiān)視具體的表現(xiàn)。過(guò)程控制信息通常比采用最終品質(zhì)目標(biāo) 少，但是它可以直接地找到特殊的過(guò)程問(wèn)題。支持特殊過(guò)程步驟的過(guò)程控制信息可能比采用其它目標(biāo)更定量化。 在線測(cè)試 (ICT, incircuit test)第一次通過(guò)率 (FPY, firstpass yields)反應(yīng)過(guò)程能力和 ICT步驟的任何難點(diǎn)。 AOI設(shè)備通過(guò)發(fā)現(xiàn)缺陷板和在第一次 ICT之前把缺陷板發(fā)送到修理，來(lái)改善 ICT的通過(guò)率。當(dāng)生產(chǎn)批量很大而需求時(shí)間短，要使測(cè)試和發(fā)運(yùn)產(chǎn)品成為關(guān)鍵問(wèn)題的時(shí)候，制造商優(yōu)先采用這個(gè)目標(biāo)。因?yàn)?AOI是放置在生產(chǎn)線的最后端點(diǎn)附近，所以過(guò)程控制信息典型地是定性的。 特征化 (Characterization)。在危險(xiǎn)性使用裝配的生產(chǎn)中，即，醫(yī)療或軍事應(yīng)用中，檢查設(shè)備必須調(diào)整到發(fā)現(xiàn)所有可能的異常。其結(jié)果是幾乎不存在遺漏率，但是它會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)，要求較長(zhǎng)的檢查時(shí)間。 AOI典型的用于生產(chǎn)線最尾端，檢查焊錫點(diǎn)，但可以移去監(jiān)測(cè)特殊過(guò)程。對(duì)這個(gè)目標(biāo)的關(guān)鍵生產(chǎn)因素是生產(chǎn)類(lèi)型、現(xiàn)場(chǎng)失效的危險(xiǎn)性和允許的監(jiān)測(cè)時(shí)間?？僧a(chǎn)生定性和定量的過(guò)程控制信息，看檢查設(shè)備的位置和設(shè)定而定。 在許多應(yīng)用中，對(duì)于任何這些目標(biāo)， AOI 機(jī)器設(shè)定將沒(méi)有什么不同。不同之處在于檢查機(jī)器如何使用。例如，檢查機(jī)器典型地只標(biāo)志嚴(yán)重的缺陷 ，可是，如果特征化作為檢查目標(biāo)，使用者可能瀏覽到的 (或讓檢查設(shè)備報(bào)告 )只是不夠嚴(yán)重的、不足以完全反映產(chǎn)品特征的異常。檢查設(shè)備必須支持全部這些檢查目標(biāo)，并可從一個(gè)移動(dòng)到另一個(gè)。 類(lèi)似地，過(guò)程控制信息可能由于設(shè)備的用途而不同。例如，雖然元件貼裝信息可以用回流焊后檢查來(lái)收集和檢查，但是這些信息的利用將于回流焊前檢查收集的不同。在這個(gè)站點(diǎn)，與貼裝機(jī)器錯(cuò)誤的缺陷相關(guān)性可能更小。 實(shí)施策略 (Implementation Strategies) 機(jī)器所放置的位置可以實(shí)現(xiàn)或阻礙檢查目標(biāo)，不同的位置可產(chǎn)生相應(yīng)不同的過(guò)程控 制信息。 AOI 放置位置是由下面因素決定的： 特殊的生產(chǎn)問(wèn)題。如果生產(chǎn)線有特別的問(wèn)題，檢查設(shè)備可增加或移動(dòng)到這個(gè)位置，監(jiān)測(cè)缺陷，盡早發(fā)覺(jué)重復(fù)性的問(wèn)題。 實(shí)施目標(biāo)。對(duì)于檢查設(shè)備，沒(méi)有一個(gè)最好的位置來(lái)處理所有的生產(chǎn)線缺陷 (表一 )。如果實(shí)施 AOI的目標(biāo)是要改進(jìn)全面的最終品質(zhì)，把機(jī)器放在過(guò)程的前面可能沒(méi)有放在后面的價(jià)值大。機(jī)器放在前面的一個(gè)論據(jù)是為了避免對(duì)已有缺陷的產(chǎn)品再增加價(jià)值。還有，在過(guò)程的早期維修缺陷的成本大大抵于發(fā)貨前后的維修成本?？墒牵S多缺陷是在生產(chǎn)的后期出現(xiàn)的，意味著不管前面發(fā)現(xiàn)多少缺陷，發(fā)貨前還是 需要全面的視覺(jué)檢查。 放置位置 (Placement Location) 雖然 AOI可以放在裝配過(guò)程的如何部分的后面，但是有三個(gè)檢查位置是主要的： 錫膏印刷之后 (after solder paste deposit)(圖一 )。如果錫膏印刷過(guò)程滿足要求，那么 ICT發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)量可戲劇性的減少 1。印刷不良可能同下列問(wèn)題是有聯(lián)系的： 焊盤(pán)上焊錫不足。 焊盤(pán)上焊錫過(guò)多。 焊錫對(duì)焊盤(pán)的重合不良。 焊盤(pán)之間的焊錫橋。 在 ICT上，相對(duì)這些情況的缺陷概率直接與情況的嚴(yán)重性成比例。輕微的少錫很少導(dǎo)致缺陷，而嚴(yán) 重的情況，如根本無(wú)錫，幾乎總是在 ICT造成缺陷。焊錫不足可能是元件丟失或焊點(diǎn)開(kāi)路的一個(gè)原因。盡管如此，決定哪里放置 AOI需要認(rèn)識(shí)到元件丟失可能是其它原因下發(fā)生的，這些原因必須放在檢查計(jì)劃內(nèi)。這個(gè)位置的檢查最直接地支持過(guò)程跟蹤和特征化。 這個(gè)階段的定量過(guò)程控制數(shù)據(jù)包括，貼放偏移和焊錫量信息，而有關(guān)印刷焊錫的定性信息也會(huì)產(chǎn)生。 回流焊前 (Prereflow)(圖二 )的檢查是在元件貼放在板上錫膏內(nèi)之后和 PCB送入回流爐之前完成的。這是一個(gè)典型地放置檢查機(jī)器的位置，因?yàn)檫@里可發(fā)現(xiàn)來(lái)自錫膏印刷以及機(jī)器貼放的大多 數(shù)缺陷。 在這位置產(chǎn)生的定量的過(guò)程控制信息，提供射片機(jī)和密間距元件貼裝設(shè)備校準(zhǔn)的信息。這個(gè)信息可用來(lái)修改元件貼放或表明貼片機(jī)需要校準(zhǔn)。這個(gè)位置的檢查支持所有 AOI實(shí)施目標(biāo)。 回流焊后 (Postreflow)(圖三 )檢查是 SMT工藝過(guò)程的最后步驟，在發(fā)貨前完成的 ICT、功能測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試之前。這是 AOI最流行的選擇，因?yàn)檫@個(gè)位置可發(fā)現(xiàn)全部的裝配錯(cuò)誤?；亓骱负髾z查提供高度的安全性，因?yàn)樗R(shí)別由錫膏印刷、元件貼裝和回流過(guò)程引起的錯(cuò)誤。這個(gè)位置的檢查支持所有 AOI實(shí)施目標(biāo)。 雖然在這點(diǎn)可產(chǎn)生定量的信息，但可 能困難于將錯(cuò)誤與確定性的原因關(guān)聯(lián)起來(lái)。盡管如此，所產(chǎn)生的定性的信息可提供全過(guò)程狀態(tài)的最準(zhǔn)確的指示器，因?yàn)樵谶@個(gè)位置， SMT過(guò)程已經(jīng)完成。 如果說(shuō)每個(gè)位置對(duì)識(shí)別某個(gè)特殊缺陷都可能理想主義的話，實(shí)施 AOI的挑戰(zhàn)就是將檢查設(shè)備放到一個(gè)可以盡早識(shí)別和改正最多缺陷的位置。 過(guò)程控制信息 (Process Control Information) AOI設(shè)備產(chǎn)生兩種類(lèi)型的過(guò)程控制信息。 定量的信息，如元件偏移的測(cè)量，可用于監(jiān)測(cè)貼片設(shè)備的狀態(tài)。其后的邏輯是貼裝精度是全部的生產(chǎn)過(guò)程品質(zhì)的一個(gè)好的指示器。 定性信息可通過(guò) 直接報(bào)告缺陷信息來(lái)決定全部裝配過(guò)程的品質(zhì)。該信息可用于決定制造過(guò)程的系統(tǒng)缺陷。分析信息的步驟如下。 選擇一個(gè)控制圖作為主監(jiān)視圖。這個(gè)圖經(jīng)常在檢查機(jī)器或返工站顯示。操作員觀察圖表來(lái)決定是否過(guò)程超出公差。對(duì)監(jiān)測(cè)元件貼裝的回流焊前的檢查站，圖表典型地是一個(gè)元件偏移的離散圖。當(dāng)繪出的點(diǎn)超出預(yù)設(shè)的極限，操作員可以糾正缺陷，可能的話調(diào)整貼片機(jī)。對(duì)回流焊后的應(yīng)用，主監(jiān)視圖將或是一個(gè)Pareto圖，或是一個(gè) FPY圖。圖四顯示一個(gè)典型的 FPY品質(zhì)控制圖。該圖比較來(lái)自從 AOI設(shè)備和 PCA返工工位的操作員所產(chǎn)生的 FPY數(shù)據(jù)。因 為 FPY是全面過(guò)程線性能的良好指示器，所以該圖一般作為一個(gè)關(guān)鍵的過(guò)程監(jiān)視工具。在任何時(shí)候，操作員可以選擇一個(gè)點(diǎn)來(lái)作進(jìn)一步的調(diào)查，并且可產(chǎn)生一個(gè)更詳細(xì)的缺陷分類(lèi)圖。 圖五是一個(gè)總結(jié) Pareto圖分類(lèi)的缺陷的報(bào)告。象這樣的過(guò)程控制圖典型地是當(dāng) FPY圖出現(xiàn)某種異常的時(shí)候提出的。該圖告訴過(guò)程工程師什么類(lèi)型的缺陷正在出現(xiàn)。在本例中，最重要的缺陷是錫橋，它占了缺陷的 42%。線性圖顯示與 Pareto條形圖有聯(lián)系的缺陷的累積百分率。它表明最多的三種缺陷占產(chǎn)品上發(fā)生的錯(cuò)誤的 75%。如果這些缺陷被消除，那么可得到重大的過(guò)程改 進(jìn)。再進(jìn)一步深究這數(shù)據(jù)，可以決定焊錫短路的位置。 圖六顯示焊錫短路缺陷發(fā)生在哪里。通過(guò)逐個(gè)位置的檢查特殊缺陷的發(fā)生，過(guò)程工程師可更好地決定缺陷的根源。在本例中，最多缺陷的位置造成錫橋總數(shù)量的 15%。由于這個(gè)至關(guān)重要，缺陷的根源將要求進(jìn)一步的調(diào)查。 定性品質(zhì)控制圖給操作員和過(guò)程工程師改進(jìn)尋找缺陷根源和突出系統(tǒng)缺陷的工具。 AOI的未來(lái) (Future of AOI) AOI 工業(yè)正努力邁向零缺陷制造的最終目標(biāo)，當(dāng)然現(xiàn)在還未達(dá)到?，F(xiàn)在的情況是一系列的統(tǒng)計(jì)數(shù)量告訴過(guò)程工程師什么已經(jīng)發(fā)生，但是還不能告訴操作員什 么將會(huì)發(fā)生。類(lèi)似地，推測(cè)缺陷根源是借助于 AOI系統(tǒng)產(chǎn)生的控制圖類(lèi)型，但系統(tǒng)很少可以自己決定根源。元件貼裝 /元件偏移檢查循環(huán)只不過(guò)剛剛開(kāi)始接近一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是回流焊前檢查機(jī)可以直接對(duì)貼片機(jī)發(fā)出偏移改正信號(hào)，修改其貼裝程序。 對(duì)過(guò)程品質(zhì)控制而言， AOI 的未來(lái)將涉及智能軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、與品質(zhì)數(shù)據(jù)有關(guān)的信息和來(lái)自其它生產(chǎn)設(shè)備的變量翻譯出來(lái)，預(yù)測(cè)發(fā)生前的缺陷，在行進(jìn)中找出過(guò)程缺陷的可能根源。進(jìn)一步增加系統(tǒng)能力，將使自動(dòng)改正行動(dòng)成為可能。 四個(gè)主要的檢查目標(biāo)適合于所有類(lèi)型的制造商。生產(chǎn)線上哪里放置 AOI決定于最終目標(biāo)是什么。位置也影響檢查設(shè)備產(chǎn)生的過(guò)程控制體系的品質(zhì)。這個(gè)必須納入考慮范圍，以確實(shí)滿足 AOI實(shí)施的目標(biāo)。 檢查目標(biāo)隨著過(guò)程的改變和成熟而發(fā)生變化。 AOI 設(shè)備必須靈活以適應(yīng)變化。重要的是設(shè)備方便移動(dòng)到生產(chǎn)線上的不同位置，可以準(zhǔn)確地識(shí)別和分類(lèi)缺陷。同樣，不同的時(shí)期將有必要采用不同的過(guò)程統(tǒng)計(jì)。AOI 產(chǎn)生的描述性的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在什么時(shí)候適合于尋找過(guò)程變化，對(duì)這一點(diǎn)的認(rèn)識(shí)是通往零缺陷制造道路上的下一站。 SMT 基本名詞解釋 Accuracy(精度 )： 測(cè)量結(jié)果與目標(biāo)值之間的差額。 Additive Process(加成工藝 )：一種制造 PCB導(dǎo)電布線的方法，通過(guò)選擇性的在板層上沉淀導(dǎo)電材料 (銅、錫等 )。 Adhesion(附著力 )： 類(lèi)似于分子之間的吸引力。 Aerosol(氣溶劑 )： 小到足以空氣傳播的液態(tài)或氣體粒子。 Angle of attack(迎角 )：絲印刮板面與絲印平面之間的夾角。 Anisotropic adhesive(各異向性膠 )：一種導(dǎo)電性物質(zhì)，其粒子只在 Z軸方向通過(guò)電流。 Annular ring(環(huán)狀圈 )：鉆孔周?chē)膶?dǎo)電材料。 Application specific integrated circuit (ASIC特殊應(yīng)用集成電路 )：客戶定做得用于專(zhuān)門(mén)用途的電路。 Array(列陣 )：一組元素，比如：錫球點(diǎn)，按行列排列。 Artwork(布線圖 )： PCB的導(dǎo)電布線圖，用來(lái)產(chǎn)生照片原版，可以任何比例制作，但一般為 3:1或 4:1。 Automated test equipment (ATE自動(dòng)測(cè)試設(shè)備 )：為了評(píng)估性能等級(jí)，設(shè)計(jì)用于自動(dòng)分析功能或靜態(tài)參數(shù)的設(shè)備，也用于故障離析。 Automatic optical inspection (AOI自動(dòng)光學(xué)檢查 )：在自動(dòng) 系統(tǒng)上，用相機(jī)來(lái)檢查模型或物體。 Ball grid array (BGA 球柵列陣 )：集成電路的包裝形式，其輸入輸出點(diǎn)是在元件底面上按柵格樣式排列的錫球。 Blind via(盲通路孔 )： PCB的外層與內(nèi)層之間的導(dǎo)電連接，不繼續(xù)通到板的另一面。 Bond liftoff(焊接升離 )：把焊接引腳從焊盤(pán)表面 (電路板基底 )分開(kāi)的故障。 Bonding agent(粘合劑 )：將單層粘合形成多層板的膠劑。 Bridge(錫橋 )：把兩個(gè)應(yīng)該導(dǎo)電連接的導(dǎo)體連接起來(lái)的焊錫，引起短路。 Buried via(埋 入的通路孔 )： PCB的兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)層之間的導(dǎo)電連接 (即，從外層看不見(jiàn)的 )。 CAD/CAM system(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng) )：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是使用專(zhuān)門(mén)的軟件工具來(lái)設(shè)計(jì)印刷電路結(jié)構(gòu)；計(jì)算機(jī)輔助制造把這種設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成實(shí)際的產(chǎn)品。這些系統(tǒng)包括用于數(shù)據(jù)處理和儲(chǔ)存的大規(guī)模內(nèi)存、用于設(shè)計(jì)創(chuàng)作的輸入和把儲(chǔ)存的信息轉(zhuǎn)換成圖形和報(bào)告的輸出設(shè)備 Capillary action(毛細(xì)管作用 )：使熔化的焊錫，逆著重力，在相隔很近的固體表面流動(dòng)的一種自然現(xiàn)象。 Chip on board (COB 板面芯片 )：一種混合技 術(shù)，它使用了面朝上膠著的芯片元件，傳統(tǒng)上通過(guò)飛線專(zhuān)門(mén)地連接于電路板基底層。 Circuit tester(電路測(cè)試機(jī) )：一種在批量生產(chǎn)時(shí)測(cè)試 PCB的方法。包括：針床、元件引腳腳印、導(dǎo)向探針、內(nèi)部跡線、裝載板、空板、和元件測(cè)試。 Cladding(覆蓋層 )：一個(gè)金屬箔的薄層粘合在板層上形成 PCB導(dǎo)電布線。 Coefficient of the thermal expansion(溫度膨脹系數(shù) )：當(dāng)材料的表面溫度增加時(shí)，測(cè)量到的每度溫度材料膨脹百萬(wàn)分率 (ppm) Cold cleaning(冷清洗 )：一 種有機(jī)溶解過(guò)程，液體接觸完成焊接后的殘?jiān)宄? Cold solder jo