QC案例：降低電鍍變色不良率

◆追夢QC小組 / 文

QC案例：降低電鍍變色不良率

◆追夢QC小組 / 文

追夢QC小組來自尼西半導(dǎo)體科技（上海）有限公司，是AOS公司（Alpha and Omega Semiconductor）在上海松江出口加工B區(qū)的半導(dǎo)體封裝測試工廠。公司總部在美國加州硅谷，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于計算機、通信、工業(yè)、家電、新能源、汽車等相關(guān)的電源管理領(lǐng)域，是世界最大的電源功率半導(dǎo)體器件公司之一。

追夢小組創(chuàng)建于2011年，7位成員均來自電鍍工序的不同部門，小組在公司內(nèi)部QCC擂臺賽活動中連續(xù)5年榮獲獎項，并于2016年獲得全國優(yōu)秀質(zhì)量管理小組稱號，在公司基層QC活動中起到了模范帶頭作用。

小組所在的電鍍工序的生產(chǎn)過程，是通過電化學(xué)反應(yīng)將純錫鍍在產(chǎn)品表面，以增加產(chǎn)品的導(dǎo)電性、防腐蝕性和可焊性。電鍍工藝分為三個步驟，即“前處理（化學(xué)浸泡）——中處理（電鍍）——后處理（清洗烘干）”。電鍍完成后的產(chǎn)品表面應(yīng)呈純錫本色。如果產(chǎn)品電鍍后表面呈非純錫本色，即為變色缺陷，將被下一工序拒收，視變色程度作返工或直接報廢處理。

課題選擇、現(xiàn)狀調(diào)查及目標(biāo)設(shè)定

在2015年初，質(zhì)量部內(nèi)部反饋的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，電鍍產(chǎn)品的不良率較高，不僅造成公司生產(chǎn)成本升高，而且降低了客戶滿意度。秉承公司一貫要求的增效提質(zhì)降本的原則，為了盡快解決這一質(zhì)量問題，追夢小組將2014年9月至2015年2月的內(nèi)部異常單數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和分類。數(shù)據(jù)顯示，變色是導(dǎo)致電鍍不良批次增加的主要因素，占不良批次的63%，通過進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析，6個月平均變色不良率高達(dá)12000×10-6，且呈波浪形上升趨勢。因此小組選擇“降低電鍍變色不良率”為本次QC課題。

小組確定課題后對現(xiàn)狀進(jìn)行了全面調(diào)查。由于正常生產(chǎn)過程中的部分變色產(chǎn)品被返工處理了，已無法準(zhǔn)確統(tǒng)計反映真實情況。為此，小組成員在現(xiàn)場全面檢查變色產(chǎn)品88批次，并將不良批次制成調(diào)查表，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品變色主要有“發(fā)黃、發(fā)黑、發(fā)藍(lán)及油污”四大類，隨后根據(jù)收集的數(shù)據(jù)制作柏拉圖，顯示發(fā)黃占比為76%，由此確認(rèn)，“發(fā)黃變色”為主要癥結(jié)。

找到癥結(jié)后，小組采用“理論測算法”和“相同問題歷史數(shù)據(jù)比較法”，設(shè)定活動目標(biāo)為降低電鍍不良率至5000×10-6，通過對現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的分析，預(yù)計可以解決80%的問題，證明小組有能力有信心達(dá)到設(shè)定目標(biāo)。

原因分析、要因確認(rèn)、制定對策

針對“發(fā)黃變色不良率高”的問題，小組首先制作了整個電鍍流程圖，再運用頭腦風(fēng)暴法列出所有可能原因，然后根據(jù)其相互間的因果關(guān)系繪制關(guān)聯(lián)圖，對“發(fā)黃變色不良”作原因分析，共找出7條末端因素，分別為① 中和液濃度高；②純水更換不及時；③鋼帶夾易積水漬；④風(fēng)口異物堵塞；⑤洗噴淋不全面；⑥電鍍液雜質(zhì)多；⑦水洗時間不夠。

小組制定了要因計劃表，在現(xiàn)場檢測和使用模擬試驗對末端因素逐一驗證，找到以下兩條為主要原因：①鋼帶夾易積水漬；②洗噴淋不全面。

針對要因一“鋼帶夾易積水漬”，小組首先進(jìn)行方案優(yōu)選，由于鋼表面容易形成水膜，小組提出變更材質(zhì)。首先是導(dǎo)體與非導(dǎo)體材質(zhì)的選擇，在深入研究和參考同行信息后選擇非導(dǎo)體材質(zhì)為優(yōu)選方案。對于非導(dǎo)體材質(zhì)繼續(xù)開展新一輪方案優(yōu)選，對不同材質(zhì)的經(jīng)濟(jì)性、有效性、可靠性、便捷性和可實施性五大性能評分，最終確認(rèn)使用PTS不導(dǎo)電夾子材質(zhì)為最佳方案。

小組針對兩條要因，遵循5W1H原則，分別制定了相應(yīng)的對策（見表1），目標(biāo)量化、措施具體、責(zé)任到人。

對策實施

對策實施一：更換為PTS材質(zhì)夾子。

首先，小組提供鋼夾子樣本委托供應(yīng)商定制尺寸一致的PTS材質(zhì)的夾子。由于PTS為新材質(zhì)，小組結(jié)合應(yīng)用環(huán)境和使用要求，取22個新夾子做加嚴(yán)模擬實驗，對PTS夾子性能進(jìn)行確認(rèn)（見表2）。試驗結(jié)果符合生產(chǎn)工藝要求。

隨后在安裝完畢后，小組在7月15日至29日內(nèi)每班2批次進(jìn)行隨機抽樣檢查，連續(xù)試樣30批次均未在夾子部位發(fā)現(xiàn)水漬及發(fā)黃現(xiàn)象。

表1 對策表

表2 PTS夾子性能確認(rèn)表

結(jié)論：使用PTS夾子后，夾子部位不積水漬，產(chǎn)品發(fā)黃現(xiàn)象均未發(fā)生。對策有效！

對策實施二：優(yōu)化噴淋方式。

小組經(jīng)過頭腦風(fēng)暴法選出3種解決方案設(shè)計噴淋方式（見表3）。

針對立柱雙頭出水方案，小組經(jīng)過測算得出安裝4根立柱即可滿足全覆蓋，為提高沖洗壓力，將出水口徑由2mm減至0.8mm，同時也節(jié)約了用水量。小組先與設(shè)備供應(yīng)商確認(rèn)改造設(shè)想可行，接下來要求采購部門與供應(yīng)商進(jìn)行議價，協(xié)調(diào)供應(yīng)商上門安裝4個立柱噴頭并調(diào)試投產(chǎn)。

洗噴淋方式優(yōu)化后，小組連續(xù)在7月20日至8月20日內(nèi)的生產(chǎn)檢查中進(jìn)行甲基璜酸殘留檢測，共檢測30批次，均未發(fā)現(xiàn)殘留超標(biāo)。

表3 優(yōu)化噴淋方案

結(jié)論：優(yōu)化后的洗噴淋能全面均勻沖淋產(chǎn)品，無甲基璜酸殘留超標(biāo)，對策有效！

效果檢查

（1）活動前后變色不良率變化趨勢比對 在小組活動后，電鍍變色不良率明顯降低，8月至12月平均值為4553×10-6（見表4），小組活動目標(biāo)達(dá)到。

（2）活動前后課題目標(biāo)比對

（3）活動后問題變化比對 發(fā)黃變色不良產(chǎn)品由原來占總數(shù)的76%下降至34%，發(fā)黃變色不良率由9212×10-6降至1533×10-6，降幅達(dá)83%。

經(jīng)濟(jì)效益

表4 活動前后變色不良率統(tǒng)計

追夢QC小組經(jīng)過活動成功降低62%變色不良率，大幅減少返工時間從而提升生產(chǎn)產(chǎn)出，同時也減少了因可能的漏檢導(dǎo)致的客戶抱怨。

此外，由于使用PTS不導(dǎo)電夾子，提高了鍍槽有效電流，從而降低了鍍槽錫的消耗。經(jīng)過鞏固期5個月的使用量的統(tǒng)計，退鍍鋼帶藥水使用量下降13.7%；電鍍槽陽極錫球消耗量下降6.1%。在本次活動中，除去小組改裝PTS夾子成本和改裝洗噴淋成本，在8月至12月共取得經(jīng)濟(jì)效益15余萬元，并取得公司財務(wù)和持續(xù)改進(jìn)委員會審核認(rèn)可。

小組把本次QC活動中所取得的有效措施納入標(biāo)準(zhǔn)化工作，將內(nèi)容和依據(jù)更新至文件規(guī)范中并通過審批，以利于將來開展培訓(xùn)和定期檢查。

總結(jié)及下一步打算

在小組成員的共同努力下，本次QC活動成功降低了電鍍產(chǎn)品的變色不良率，不僅為公司節(jié)約了成本，降低了客戶抱怨風(fēng)險，而且提高了小組成員的解決分析問題的能力。小組將推廣應(yīng)用這些經(jīng)驗，提升工作效率，行之有效地解決實際問題。

小組團(tuán)隊對于QC工具方法系統(tǒng)運用尚不熟練，需要進(jìn)一步的鞏固、加強和規(guī)范。針對近期公司兩次收到關(guān)于可焊性不良的客戶抱怨，電鍍追夢QC小組已再次集結(jié)，希望盡快解決這個問題，提升客戶滿意度。

[作者單位：尼西半導(dǎo)體科技（上海）有限公司]