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區的半導體封裝測試工廠。公司總部在美國加州硅谷，產品廣泛應用于計算機、通信、工業、家電、新能源、汽車等相關的電源管理領域，是世界最大的電源功率半導體器件公司之一。

追夢小組創建于2011年，7位成員均來自電鍍工序的不同部門，小組在公司內部QCC擂臺賽活動中連續5年榮獲獎項，并于2016年獲得全國優秀質量管理小組稱號，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過程，是通過電化學反應將純錫鍍在產品表面，以增加產品的導電性、防腐蝕性和可焊性。電鍍工藝分為三個步驟，即“前處理（化學浸泡）——中處理（電鍍）——后處理（清洗烘干）”。電鍍完成后的產品表面應呈純錫本色。如果產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、現狀調查及目標設定

在2015年初，質量部內部反饋的統計數據表明，電鍍產品的不良率較高，不僅造成公司生產成本升高，而且降低了客戶滿意度。秉承公司一貫要求的增效提質降本的原則，為了盡快解決這一質量問題，追夢小組將2014年9月至2015年2月的內部異常單數據進行收集、整理和分類。數據顯示，變色是導致電鍍不良批次增加的主要因素，占不良批次的63%，通過進一步數據分析，6個月平均變色不良率高達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狀進行了全面調查。由于正常生產過程中的部分變色產品被返工處理了，已無法準確統計反映真實情況。為此，小組成員在現場全面檢查變色產品88批次，并將不良批次制成調查表，發現產品變色主要有“發黃、發黑、發藍及油污”四大類，隨后根據收集的數據制作柏拉圖，顯示發黃占比為76%，由此確認，“發黃變色”為主要癥結。

找到癥結后，小組采用“理論測算法”和“相同問題歷史數據比較法”，設定活動目標為降低電鍍不良率至5000×10-6，通過對現狀數據的分析，預計可以解決80%的問題，證明小組有能力有信心達到設定目標。

原因分析、要因確認、制定對策

針對“發黃變色不良率高”的問題，小組首先制作了整個電鍍流程圖，再運用頭腦風暴法列出所有可能原因，然后根據其相互間的因果關系繪制關聯圖，對“發黃變色不良”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風口異物堵塞；⑤洗噴淋不全面；⑥電鍍液雜質多；⑦水洗時間不夠。

小組制定了要因計劃表，在現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”，小組首先進行方案優選，由于鋼表面容易形成水膜，小組提出變更材質。首先是導體與非導體材質的選擇，在深入研究和參考同行信息后選擇非導體材質為優選方案。對于非導體材質繼續開展新一輪方案優選，對不同材質的經濟性、有效性、可靠性、便捷性和可實施性五大性能評分，最終確認使用PTS不導電夾子材質為最佳方案。

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

對策實施

對策實施一：更換為PTS材質夾子。

首先，小組提供鋼夾子樣本委托供應商定制尺寸一致的PTS材質的夾子。由于PTS為新材質，小組結合應用環境和使用要求，取22個新夾子做加嚴模擬實驗，對PTS夾子性能進行確認（見表2）。試驗結果符合生產工藝要求。

隨后在安裝完畢后，小組在7月15日至29日內每班2批次進行隨機抽樣檢查，連續試樣30批次均未在夾子部位發現水漬及發黃現象。

表1 對策表

表2 PTS夾子性能確認表

結論：使用PTS夾子后，夾子部位不積水漬，產品發黃現象均未發生。對策有效！

對策實施二：優化噴淋方式。

小組經過頭腦風暴法選出3種解決方案設計噴淋方式（見表3）。

針對立柱雙頭出水方案，小組經過測算得出安裝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，同時也節約了用水量。小組先與設備供應商確認改造設想可行，接下來要求采購部門與供應商進行議價，協調供應商上門安裝4個立柱噴頭并調試投產。

洗噴淋方式優化后，小組連續在7月20日至8月20日內的生產檢查中進行甲基璜酸殘留檢測，共檢測30批次，均未發現殘留超標。

表3 優化噴淋方案

結論：優化后的洗噴淋能全面均勻沖淋產品，無甲基璜酸殘留超標，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），小組活動目標達到。

（2）活動前后課題目標比對

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

經濟效益

表4 活動前后變色不良率統計

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

此外，由于使用PTS不導電夾子，提高了鍍槽有效電流，從而降低了鍍槽錫的消耗。經過鞏固期5個月的使用量的統計，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月共取得經濟效益15余萬元，并取得公司財務和持續改進委員會審核認可。

小組把本次QC活動中所取得的有效措施納入標準化工作，將內容和依據更新至文件規范中并通過審批，以利于將來開展培訓和定期檢查。

總結及下一步打算

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

小組團隊對于QC工具方法系統運用尚不熟練，需要進一步的鞏固、加強和規范。針對近期公司兩次收到關于可焊性不良的客戶抱怨，電鍍追夢QC小組已再次集結，希望盡快解決這個問題，提升客戶滿意度。

[作者單位：尼西半導體科技（上海）有限公司]