QC案例：降低电镀变色不良率

◆追梦QC小组 / 文

QC案例：降低电镀变色不良率

◆追梦QC小组 / 文

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12000×10-6，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。

洗喷淋方式优化后，小组连续在7月20日至8月20日内的生产检查中进行甲基璜酸残留检测，共检测30批次，均未发现残留超标。

表3 优化喷淋方案

结论：优化后的洗喷淋能全面均匀冲淋产品，无甲基璜酸残留超标，对策有效！

效果检查

（1）活动前后变色不良率变化趋势比对 在小组活动后，电镀变色不良率明显降低，8月至12月平均值为4553×10-6（见表4），小组活动目标达到。

（2）活动前后课题目标比对

（3）活动后问题变化比对 发黄变色不良产品由原来占总数的76%下降至34%，发黄变色不良率由9212×10-6降至1533×10-6，降幅达83%。

经济效益

表4 活动前后变色不良率统计

追梦QC小组经过活动成功降低62%变色不良率，大幅减少返工时间从而提升生产产出，同时也减少了因可能的漏检导致的客户抱怨。

此外，由于使用PTS不导电夹子，提高了镀槽有效电流，从而降低了镀槽锡的消耗。经过巩固期5个月的使用量的统计，退镀钢带药水使用量下降13.7%；电镀槽阳极锡球消耗量下降6.1%。在本次活动中，除去小组改装PTS夹子成本和改装洗喷淋成本，在8月至12月共取得经济效益15余万元，并取得公司财务和持续改进委员会审核认可。

小组把本次QC活动中所取得的有效措施纳入标准化工作，将内容和依据更新至文件规范中并通过审批，以利于将来开展培训和定期检查。

总结及下一步打算

在小组成员的共同努力下，本次QC活动成功降低了电镀产品的变色不良率，不仅为公司节约了成本，降低了客户抱怨风险，而且提高了小组成员的解决分析问题的能力。小组将推广应用这些经验，提升工作效率，行之有效地解决实际问题。

小组团队对于QC工具方法系统运用尚不熟练，需要进一步的巩固、加强和规范。针对近期公司两次收到关于可焊性不良的客户抱怨，电镀追梦QC小组已再次集结，希望尽快解决这个问题，提升客户满意度。

[作者单位：尼西半导体科技（上海）有限公司]