电镀与涂饰

案例降低电镀变色不良率 

来源:电镀与涂饰 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-02

追梦QC小组来自尼西半导体科技(上海)有限公司,是AOS公司(Alpha and Omega Semiconductor)在上海松江出口加工B区的半导体封装测试工厂。公司总部在美国加州硅谷,产品广泛应用于计算机、通信、工业、家电、新能源、汽车等相关的电源管理领域,是世界最大的电源功率半导体器件公司之一。

追梦小组创建于2011年,7位成员均来自电镀工序的不同部门,小组在公司内部QCC擂台赛活动中连续5年荣获奖项,并于2016年获得全国优秀质量管理小组称号,在公司基层QC活动中起到了模范带头作用。

小组所在的电镀工序的生产过程,是通过电化学反应将纯锡镀在产品表面,以增加产品的导电性、防腐蚀性和可焊性。电镀工艺分为三个步骤,即“前处理(化学浸泡)——中处理(电镀)——后处理(清洗烘干)”。电镀完成后的产品表面应呈纯锡本色。如果产品电镀后表面呈非纯锡本色,即为变色缺陷,将被下一工序拒收,视变色程度作返工或直接报废处理。

课题选择、现状调查及目标设定

在2015年初,质量部内部反馈的统计数据表明,电镀产品的不良率较高,不仅造成公司生产成本升高,而且降低了客户满意度。秉承公司一贯要求的增效提质降本的原则,为了尽快解决这一质量问题,追梦小组将2014年9月至2015年2月的内部异常单数据进行收集、整理和分类。数据显示,变色是导致电镀不良批次增加的主要因素,占不良批次的63%,通过进一步数据分析,6个月平均变色不良率高达×10-6,且呈波浪形上升趋势。因此小组选择“降低电镀变色不良率”为本次QC课题。

小组确定课题后对现状进行了全面调查。由于正常生产过程中的部分变色产品被返工处理了,已无法准确统计反映真实情况。为此,小组成员在现场全面检查变色产品88批次,并将不良批次制成调查表,发现产品变色主要有“发黄、发黑、发蓝及油污”四大类,随后根据收集的数据制作柏拉图,显示发黄占比为76%,由此确认,“发黄变色”为主要症结。

找到症结后,小组采用“理论测算法”和“相同问题历史数据比较法”,设定活动目标为降低电镀不良率至5000×10-6,通过对现状数据的分析,预计可以解决80%的问题,证明小组有能力有信心达到设定目标。

原因分析、要因确认、制定对策

针对“发黄变色不良率高”的问题,小组首先制作了整个电镀流程图,再运用头脑风暴法列出所有可能原因,然后根据其相互间的因果关系绘制关联图,对“发黄变色不良”作原因分析,共找出7条末端因素,分别为① 中和液浓度高;②纯水更换不及时;③钢带夹易积水渍;④风口异物堵塞;⑤洗喷淋不全面;⑥电镀液杂质多;⑦水洗时间不够。

小组制定了要因计划表,在现场检测和使用模拟试验对末端因素逐一验证,找到以下两条为主要原因:①钢带夹易积水渍;②洗喷淋不全面。

针对要因一“钢带夹易积水渍”,小组首先进行方案优选,由于钢表面容易形成水膜,小组提出变更材质。首先是导体与非导体材质的选择,在深入研究和参考同行信息后选择非导体材质为优选方案。对于非导体材质继续开展新一轮方案优选,对不同材质的经济性、有效性、可靠性、便捷性和可实施性五大性能评分,最终确认使用PTS不导电夹子材质为最佳方案。

小组针对两条要因,遵循5W1H原则,分别制定了相应的对策(见表1),目标量化、措施具体、责任到人。

对策实施

对策实施一:更换为PTS材质夹子。

首先,小组提供钢夹子样本委托供应商定制尺寸一致的PTS材质的夹子。由于PTS为新材质,小组结合应用环境和使用要求,取22个新夹子做加严模拟实验,对PTS夹子性能进行确认(见表2)。试验结果符合生产工艺要求。

随后在安装完毕后,小组在7月15日至29日内每班2批次进行随机抽样检查,连续试样30批次均未在夹子部位发现水渍及发黄现象。

表1 对策表

表2 PTS夹子性能确认表

结论:使用PTS夹子后,夹子部位不积水渍,产品发黄现象均未发生。对策有效!

对策实施二:优化喷淋方式。

小组经过头脑风暴法选出3种解决方案设计喷淋方式(见表3)。

针对立柱双头出水方案,小组经过测算得出安装4根立柱即可满足全覆盖,为提高冲洗压力,将出水口径由2mm减至0.8mm,同时也节约了用水量。小组先与设备供应商确认改造设想可行,接下来要求采购部门与供应商进行议价,协调供应商上门安装4个立柱喷头并调试投产。

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