优思学院｜SMT行业的质量水平应该是怎样的？

优思学院｜SMT行业的质量水平应该是怎样的？

随着六西格玛管理的流行，在SMT、PCBA制造行业中选择优质的合约装配商（Subcontractor）时的重要性和要求也越来越高，问题变成了，目前行业的质量水平怎样才自好？

优质的制造商都正在为它们的自动化表面贴装生产制程（SMT Production）争取达至六西格玛[1]的质量水平（3.4 DPMO），即以每百万个焊点中只有3.4个不良点作为它们的质量目标。

不过，这里的说的只是 "目标"。

事实上，在统计控制范围内运行的自动化表面贴装生产线（SMT）的缺陷水平普遍地在300至500 DPMO（每百万次机会的缺陷）之间，这个观察结果往往在已发表的很多国外的文献中得到证实，当中包括2007年发表的最详尽的研究。

根据优思学院的调查，史上有几篇文献都指出，50个DPMO已经是属于当今世界级的表现。

不过，Packard Bell公司的Don Revelino的一篇文章，题为 "在SMT工艺中实现个位数的DPMO"，指出 "世界级 "的SMT质量水平是50ppm，而Packard Bell公司卻实现了个位数的DPMO。C. Mangin的一篇文章（"DPMO：衡量工艺性能以达到世界级质量"）也指出，大约50或更少的DPMO才适合于电子产品的连续组装。

甚至在另一篇文章中，Daryl Santos使用了一个新的词：DPBO，即是每十亿次中的缺陷心率，意味着世界将会追求一个超越六西格玛的质量水平。

一般来说，波峰焊的缺陷率往往比SMT大一个数量级，而手工焊接操作往往比SMT大两个数量级。意识到这一点，人们可以看到设计可以在SMT生产线上制造的产品的关键性，而不是用手工。

其他研究对SMT制造的过程控制提出了更悲观的观点。K. Walters的一篇文章（"用SPC改进回流焊工艺"）建议SMT的最低Cpk值为1.33（600ppm）。该报告确实指出，有三家制造商达到了200ppm以下。

当比较制造商的性能时，重要的是要确保苹果与苹果之间的比较。作为一般的经验法则，机会的数量应该以焊点的数量为基础。

此外，缺陷的数量应基于已经或将要导致故障的物理缺陷。不应包括外观缺陷。使用IPC610作为焊点验收的实际工艺标准。

因此，假设一块电路板有10,000个焊点，其中10%的焊点是BGA和倒装芯片器件。50ppm的缺陷率将导致大约一半的电路板返工。在一个有5000个焊点、5%的焊点是BGA和FC的中等技术电路板上，如果缺陷率为20ppm，则返工率为10%。对于含有大约500个焊点、没有BGA或FC的大批量、低技术含量的电路板，可以看出，平均每100块电路板中就有一块需要返工。

要获得单位数的DPMO所需的控制程度，如果一个144引脚的pin quad flat pack(QFP)错位了，那么其所有焊点都有缺陷，这样的话，制造商如果希望的缺陷数字为20dpmo，那么接下来的700万个焊点必须是无缺陷的，然后制造商才能再次声称其缺陷率为20dpmo。

隨著回流焊温度曲线为回流焊参数设定值、PCB产品特性等综合输出效应，其需求呈现多样性与高复杂度，传统的经反复试验、反复调整来确定回流焊焊接温度曲线的方法越来越不能适应这一要求，甚至很难完成温度曲线的设置。而且，传统的方法既费时又耗费大量实验经费，不能适应当前电子产品更新速度快、竞争日益激烈的需求。

因此六西格玛管理（DMAIC五部曲）的改进方法成为了SMT改进技术的行业首选方法。在SMT行业的理论研究基础上，六西格玛可以对回流焊过程质量进行展开分析研究。

DMAIC五部曲就是透过：定义：明确SMT系统的目标和期望质量水平，测量：使用适当的指标来评估SMT系统的当前质量水平，分析：识别并分析导致SMT系统质量不足的原因，包括了回流焊温度、锡膏印刷工艺等。改进：开发并实施改进SMT系统的解决方案，控制：设置监控机制，以确保改进后的SMT系统能够维持较高的质量水平。

一般来说，公司经过六西格玛绿带或六西格玛黑带培训的人，都可以带领SMT工程师、工艺工程师等执行由DMAIC五步法所组成六西格玛改进行目，为当前流程寻找最佳化方案，以突破公司现有质量水平。