在SMT量產(chǎn)管理中,“良率”幾乎是最重要、最直觀、最常被引用的指標(biāo)。日報看良率,周會講良率,月報比良率。當(dāng)數(shù)字長期穩(wěn)定在98%、99%以上,很多團(tuán)隊都會自然產(chǎn)生一種判斷:“這條線非常穩(wěn)定,質(zhì)量風(fēng)險很低。”但在越來越多長期項目中,卻不斷出現(xiàn)一種令人困惑的現(xiàn)象:良率報表始終漂亮,異常卻在客戶端與后段逐漸集中爆發(fā)。問題不在良率造假,而在于:當(dāng)團(tuán)隊只盯著“當(dāng)下良率”,往往已經(jīng)忽略了真正決定長期可靠性的“波動趨勢”。
良率,只是結(jié)果指標(biāo),并不直接反映系統(tǒng)健康狀態(tài)
良率本質(zhì)上只是一個結(jié)果統(tǒng)計:這一批有多少板被判定合格,有多少板被判定不良。但它并不能回答三個關(guān)鍵問題:工藝窗口是否正在變窄?參數(shù)分布是否正在漂移?系統(tǒng)是否正逐步逼近失控邊界?在很多產(chǎn)線中,只要當(dāng)日不良率沒有明顯升高,系統(tǒng)就被默認(rèn)“狀態(tài)正常”。而真正危險的變化,恰恰往往發(fā)生在:良率仍然很高的階段。
最隱蔽的風(fēng)險,是“良率穩(wěn)定,但分布正在悄悄移動”
在穩(wěn)定產(chǎn)線中,最理想狀態(tài)是:焊點體積、貼裝偏移、潤濕角度長期圍繞工藝窗口中心波動。但在實際運行中,更常見的情況是:分布中心緩慢向某一側(cè)移動,但尚未觸碰報警閾值。例如:焊點平均體積逐漸變小;貼裝偏移均值慢慢向某一方向偏移;潤濕角整體略偏干。在這種階段:每一片板仍然完全合格;良率數(shù)據(jù)幾乎沒有變化;系統(tǒng)卻已經(jīng)明顯靠近工藝下邊界。一旦疊加:環(huán)境變化、物料批次波動、設(shè)備輕微老化,異常就會突然越界爆發(fā)。
良率掩蓋的,是“合格區(qū)間內(nèi)部質(zhì)量差異正在擴(kuò)大”
在傳統(tǒng)良率統(tǒng)計中,只要在規(guī)格范圍內(nèi),無論處在中心還是邊緣,全部計為“合格”。但在長期可靠性角度,這兩者的壽命差異往往極大。靠近窗口中心的焊點:金屬間化合物生長均勻,應(yīng)力分布平衡,熱循環(huán)壽命較長??拷翱谶吔绲暮更c:潤濕不足、界面層不均、微裂紋萌生更早。當(dāng)產(chǎn)線整體分布向邊界集中時,良率依然好看,但整批產(chǎn)品的平均壽命已經(jīng)明顯下降。而這種風(fēng)險,在出廠階段幾乎完全不可見。
更危險的是“波動幅度正在變大,但均值暫時未變”
在某些產(chǎn)線中,參數(shù)平均值看似穩(wěn)定,但分布寬度卻在逐漸拉大。常見表現(xiàn)包括:同一焊盤體積離散度明顯增加;貼裝偏移標(biāo)準(zhǔn)差逐步變大;回流峰值溫度波動范圍擴(kuò)大。這意味著:系統(tǒng)對擾動的抑制能力正在下降;制程穩(wěn)定區(qū)間正在變窄。在這種狀態(tài)下,任何一次小波動,都可能瞬間觸碰失效邊界。但在良率報表中,這種“穩(wěn)定性退化”幾乎完全看不出來。
日報、周報機制,天然容易掩蓋“慢變量風(fēng)險”
絕大多數(shù)工廠的質(zhì)量管理節(jié)奏是:看當(dāng)日數(shù)據(jù),看當(dāng)周平均,看當(dāng)月匯總。這種機制非常擅長發(fā)現(xiàn):突發(fā)異常、設(shè)備故障、物料失控。但它幾乎無法識別:慢速漂移、長期趨勢、系統(tǒng)老化。當(dāng)某一參數(shù):每周偏移0.5%,每月偏移2%,三個月后偏移6%,此時往往才開始出現(xiàn)明顯異常。而在前三個月的報表中,一切都“完全正常”。
最容易被忽略的,是“不同器件之間的趨勢分化”
在多品種混線環(huán)境中,整體良率往往由“容易器件”主導(dǎo)。而真正高風(fēng)險器件:BGA、CSP、底部焊盤、細(xì)間距器件在統(tǒng)計中所占比例往往很小。當(dāng)這些器件的:空洞率逐漸上升、潤濕邊界逼近極限、焊點形貌開始退化時,整體良率幾乎不會有明顯變化。但最終失效,卻幾乎全部集中在這些關(guān)鍵器件上。
成熟企業(yè),看的是“趨勢健康度”,而不僅是“當(dāng)期良率”
在高可靠制造體系中,良率只是最基礎(chǔ)的入門指標(biāo)。真正成熟的團(tuán)隊更關(guān)注:關(guān)鍵參數(shù)長期中心度變化;分布寬度變化趨勢;不同器件族群的獨立穩(wěn)定區(qū)間;異常發(fā)生前的趨勢拐點信號。在長期量產(chǎn)項目中,類似捷創(chuàng)電子在質(zhì)量監(jiān)控體系中,通常不僅跟蹤每日良率數(shù)據(jù),還會對關(guān)鍵焊點體積、貼裝偏移和回流溫區(qū)建立長期趨勢曲線,通過觀察分布中心與離散度的緩慢變化,提前判斷工藝窗口是否正在收縮,在異常尚未形成不良前完成參數(shù)回調(diào),從而避免風(fēng)險在客戶端階段集中暴露。這種體系,才真正把質(zhì)量管理從“事后統(tǒng)計”升級為“事前預(yù)防”。
當(dāng)趨勢被忽略,異常往往以“系統(tǒng)性失效”形式出現(xiàn)
這類問題最典型的表現(xiàn)是:某一時間段產(chǎn)品集中失效;不同客戶同類問題同時出現(xiàn);失效模式高度一致。而追溯發(fā)現(xiàn):這一時間段內(nèi)良率始終穩(wěn)定;產(chǎn)線沒有明顯異常記錄;參數(shù)全部在規(guī)格范圍內(nèi)。真正的原因,往往是:系統(tǒng)在很長一段時間內(nèi),持續(xù)運行在工藝窗口邊界附近。當(dāng)邊界最終被突破,問題一次性集中爆發(fā)。
最危險的信號,是“良率長期穩(wěn)定,但返修率與客戶端抱怨緩慢上升”
在很多項目中,最早的預(yù)警信號并不來自產(chǎn)線,而來自:返修比例逐步上升;功能測試復(fù)測次數(shù)增加;客戶端偶發(fā)異常開始變多。如果此時仍然只看良率報表,幾乎一定會錯過最佳干預(yù)窗口。等到產(chǎn)線良率真正下降時,系統(tǒng)往往已經(jīng)處在嚴(yán)重失控邊緣。
真正成熟的質(zhì)量管理,是“盯趨勢,而不是盯數(shù)字”
高水平制造體系關(guān)注的不是:今天良率多少,而是:系統(tǒng)是否仍然處在健康區(qū)間。他們更關(guān)心:工藝窗口是否在變窄;參數(shù)中心是否在漂移;不同器件族群穩(wěn)定性是否分化;長期壽命是否正在被透支。在這種體系下,異常往往在形成不良之前就被提前化解。
總結(jié)
SMT良率好看,并不代表系統(tǒng)健康。當(dāng)團(tuán)隊只關(guān)注“是否合格”,而忽略“是否正在靠近邊界”,真正危險的風(fēng)險反而更容易被隱藏。異常不會突然從天而降,而是:在很長一段時間內(nèi),被趨勢掩蓋、被統(tǒng)計稀釋、被報表美化。真正高水平的制造能力,不是把良率做得好看,而是在良率仍然很好時,就已經(jīng)看清系統(tǒng)正在走向哪里。