应用过程能力分析评估供应商质量

无论是OEM还是ODM的现代化工业生产,最重视的莫过于产品良率,也就是产品落在规格内的百分比。但是如果要评估产品的好坏,良率并不是唯一的指标,最常评估的还有过程能力的优劣,如CPK>1.33等等。我们所熟知的一些全球知名电子消费品牌,为什么产品质量可以始终如一地保持长期稳定?这就牵涉到他们评估所使用的工具及指标。
今天,我们以SMT领域的一个简单案例来分析,如何通过JMP的交互式统计分析及过程能力分析,来评估供应商的质量,希望为大家指点迷津,带来启发。
SMT(Surface Mounted Technology的缩写)表面组装技术(表面贴装技术),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。此案例中,某SMT产线其中一站的点胶制程,需要评估适合的机台,要从两家不同的厂商去做评估与比较。
在分析前,先让大家简单了解点胶的制程 - 芯片与基板热膨胀系数不同,温度变化造成热应力集中于两者间的凸块造成破裂形成断路(图1),当基板受外力产生变形时或环境氧化也会造成凸块变脆变质,所以就必须点胶,增加芯片与基板间的接合强度及隔绝空气,并使应力重新分布(图2)。


当然,点胶制程的因子很多,这次只单纯评估机台点胶后的重量一致性以及X和Y方向的偏移程度。
首先,我们先从点胶重量着手分析。案例中所收集的数据包含了公司(M,W)信息,以及天数数据(图3)。一开始建议先从描述性统计着手,先观察数据的分布,并且将规格输入,以便比较。

从图4可以看到,两家公司都不是非常对称的分布,使用JMP软件的“分布”(Distribution)和“图形生成器”(Graph Builder)平台可以轻松比较。

搭配常规检验(图5),确定数据为非正态分布。所以接下来可以针对过程能力去做比较。从图6的比较可以看出,M公司过程能力高于W公司,但都有大于1.33的水平。


描述性统计比较完后,我们可以接着使用假设检验去了解两家公司是否有显著差异。由检定结果得知,两者间的变异不相等(因为两者都非正态分布,所以使用Levene方法去做判断),通过 Welch's Test可以看出,两者均值间有显著差异,所以在重量的部分,M公司占有优势。

接下来,看看不同天是否会造成两家公司的重量会有显著差异。我们来根据所收集资料进行不同天的ANOVA分析。
其中M公司两天在变异部分没有显著差异,而均值部分有显著差异,假设偏差不影响质量,一般公司会设定另外一个Practical difference当作水平,视实际是否会造成质量影响。而W公司很明显两天的水平有显著差异,即使均值没显著差异,一般来说,调整变异会比调整偏差来的更加困难。


除了统计检验外,还可以使用控制图 (图10),搭配本地数据过滤器(Local Data Filter)筛选及比对数据。从图形中可以看出,两家设备商第二天的控制界限较窄,但W公司很明显有接近规格的点出现,如果真的因为价格因素考虑,就必须调查原因为何。

接着就XY的偏移程度作确认,同样重复上面的流程去确认。

从图11的过程能力确认,还是M公司较佳,而两公司进行ANOVA分析(图12),无论是变异或是均值,两家设备商有显著差异。


接着细分成两天去比较(图13),这里仅列出有差异的部分,W公司无论是X或Y方向,天数均会造成差异,而M公司均无影响。

最后,搭配图14的控制图确认W公司的水平(因M公司无显著差异就不放上图)。

所以,无论是点胶的重量,或是XY的偏移,确认都是M公司较佳。
最后,从客户端的角度,光是一个制程,就有许多的质量参数要确认。此外,各个参数也都有不同的方法需要分析,通过JMP独有的脚本语言- JSL的定制化窗口,或仪表板(Dashboard)功能,你可以轻松地将所有分析结果集中在一起并实现标准化、实时性,从而高效实现高效的管理与分析。工欲善其事,必先利其器。在JMP软件的协助下,你的企业也可以像世界一流的企业看齐,让供应商的质量管理将变得前所未有的简便、高效且有说服力。
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