例如,在ICT发现的缺陷必须经过可能15个步骤,从发现到拿去返工/修理到管理上的审批到工作停止到重测,等等。“十倍原则”是接受的快速公式,用来估计在每个阶段的一个缺陷或失效的成本,戏剧性的展示了在第一阶段发现缺陷可以怎样容易地调整过程控制设备的成本:
印刷失效 $ 0.50
回流焊后 $ 5.00
在线测试(ICT) $ 50.00
现场失效 $ 500.00
手工比较自动检查
许多用户还依靠手工(目视)检查来作基本的通过/不通过的筛选。使用环形灯光或显微镜,操作员检查样板(或有些情况,全部的板),必要时作改正行动。这是过程监视最廉价的方法,但提供的反馈的复杂程度最低。印刷后的目视检查通过在过程的最成本高效的工序采取改正行动,减少了返工。但人的检查是主观的,测试表明只有80%的可靠性。增加一个手工台面仪器来测量锡膏的高度和计算体积,改进了可重复性,但不可能完全消除人类的不一致性。比较来说,自动机器可实现各个级别的检查,从抽样到100%检查。自动、在线、三维的锡膏检查设备现在可从几个制造商那里买到。每个提供不同级别的速度,性能和价格,但都实现锡膏高度、体积和面积的测量。有些丝印机制造商提供嵌入式锡膏面积的二维面积检查系统;某些抽样检查高度和估算体积。
使用SPC作数据分析
统计过程控制(SPC, Statistical Process Control)是一个过分吹嘘的工具,滥用多过正确使用。陷井之一是收集过多的资料。关键是决定什么数据重要,什么信息是毫无价值的。
限制数据量的一个方法是,只检查每个板的关键位置,而不是所有板的100%检查。一个经验法则是,监测板的左、右、中间、以及关键的BGA和密脚位置。这个技术抓住了低锡膏量,或当压力、速度或下停位置设定不正确时的最常见的问题。
实行过程控制
越来越多的进取的装配管理员和工程师不仅对监测其过程,而且对实行过程控制把它推向下一个级别感兴趣。这要求对两个概念的知识和理解:试验的设计和统计过程控制。实施真正的过程控制要求三个步骤(参阅《过程控制》):
在现有的过程上收集数据,建立基准和决定规范
使用SPC技术分析数据,决定为达到连续的无缺陷过程的关键参数和规格。
监测过程,按照建立的规格连续地测量它,在坏品出现之前更正任何异常情况。
前面两个步骤涉及设计试验,来决定所有可控制参数的可接受范围。例如,可用试验来找到锡膏堆积的优化参数,以决定为某个特殊应用使用的模板类型,或建立什么样的锡膏体积连续地生产出可接受的回流焊接点。可设计类似的试验来决定优化的擦拭频率、印刷速度或刮板压力。
把过程控制作为工具使用来达到连续的改进,要求训练和奉献。工艺工程师连续地分析数据来评估哪些缺陷是重复的、有共同原因的,哪些是以前的、特殊原因的。通常消除有共同原因的缺陷是最困难的挑战。
死循环过程控制
理想的系统将在过程失控前,自动地改正任何印刷问题,其结果是实时的、死循环系统,能够运行印刷机、检查锡膏印刷、分析结果和按要求改正过程 – 所有这些都没有操作员的干预。例如,一个模板印刷机制造商正在和几个检查系统供货商一起工作,来建立一个硬件/软件包,它将提供三个不同级别的印刷过程控制。第一级别是内部检查开环过程,印刷机使用内部2-D面积检查来扑捉锡膏图像,其后,测量数据放入一个SPC包,作实时监测。然后,SPC数据从印刷机传入个人计算机,这里专家软件分析数据、提供有关过程和机器性能的建议给操作员或技术员,他们然后作出推荐的改进行动。控制的第二级别是内部检查、死循环过程,专家系统决定作什么改变并发出遥感命令给印刷机,印刷机自动应答作出调整。第三个级别使用外部的锡膏检查系统,典型的带有3-D能力,测量锡膏高度,面积和体积。因为3-D系统是外部的,通常在线安装,它有更多时间用于检查过程,可以在下一块板印刷的同时进行。
从外部检查系统收集的大量数据通过SPC软件包来处理和分析。由于其使用3-D的能力,趋势很快被认同。这种实时分析帮助预测和在产生停生产线的缺陷趋势之前,让印刷机作出调整。
息灯、勿动手装配
任何生产管理者的梦想都是全自动的生产线,能够自我监测的、作任何必须的调整来连续地维持可接受的最终产质量量。为了达到这个集成的水平,所有生产设备都必须能够和其它系统通信,自我诊断出现的异常。然后,问题由一个专家系统分析,决定采取什么行动来维持规格内性能,然后一直保持下去。
一群制造商和设备供货商已在为有效的工厂自动而合作建立一个通信协议标准接口叫做SECS/GEM(SEMI Equipment Communication Standard and Generic Equipment Model)。SECS/GEM可以实现无操作员的情况下在工厂车间内自动设备的遥感操作和控制。可以卸载程序、执行调节指令和返回性能数据 – 所有都从遥感位置。虽然现在可以买到,但这技术还没 广泛使用。
免动手印刷控制的概念还在发展中,它将要求一个专家系统,包括一系列改正行动规则,来处理实际所有的可能情况。象IBM的下棋超级计算机,要求程序员在给计算机编程之前,懂得这个游戏的所有方面,一个专家系统只能建立在工艺工程师的知识和经验的基础上。