邱月華,蔣勝勇,楊通林,林友記,溫松彬,曾玲輝
(廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司,肇慶 526000)
LTCC基板目前的失效模式分外觀、尺寸、性能失效,主要有:外觀(缺損、色澤暗淡、虛鍍、漏鍍、起皮、脫金、滲鍍、分層);尺寸收縮性;性能(不導(dǎo)通、基板可焊性差、焊接強(qiáng)度弱)。
質(zhì)量控制是為了通過監(jiān)視質(zhì)量形成過程,消除質(zhì)量環(huán)上所有階段引起不合格或不滿意效果的因素,以達(dá)到質(zhì)量要求,獲取經(jīng)濟(jì)效益。LTCC工藝質(zhì)量控制點(diǎn)眾多,工藝流程要求精度高,6M1E對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響大。
人是帶有思想的,不同的人對(duì)設(shè)備、工藝、產(chǎn)品失效模式的了解程度和掌握程度不同。由人員造成的產(chǎn)品質(zhì)量問題有:質(zhì)量意識(shí)差、培訓(xùn)不到位,技術(shù)不熟練、不守規(guī)、粗心、身體狀況;選擇合適的人操作合適的崗位,定時(shí)人員培訓(xùn)和考核,不斷提高人員對(duì)品質(zhì)的認(rèn)識(shí)是確保品質(zhì)合格的關(guān)鍵因素。
設(shè)備是制造必不可少的,設(shè)備的精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。由設(shè)備因素影響產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)中的可控因素。生產(chǎn)過程中采用首件檢驗(yàn),核實(shí)定位或定量裝置的調(diào)整量并加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng),定期檢測機(jī)器設(shè)備的關(guān)鍵精度和性能項(xiàng)目,建立設(shè)備關(guān)鍵部位日點(diǎn)檢制度,對(duì)工序質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)控制,實(shí)施監(jiān)測設(shè)備的穩(wěn)定性、使用壽命、運(yùn)行參數(shù)、精度等級(jí)等。
LTCC基板的制作和材料有很大的關(guān)系。材料廠家的選擇、物料配比、材料成分,物理性能、化學(xué)性能、電性能、熱機(jī)械性能和工藝性能是產(chǎn)品工藝穩(wěn)定的重要因素。
其中介電常數(shù)是LTCC材料最關(guān)健的性能。在材料的選型時(shí),應(yīng)對(duì)材料的介電常數(shù)進(jìn)行系列化分區(qū),以適用于不同的工作頻率。同時(shí),介電常數(shù)的溫度系數(shù),是決定射頻器件電性能溫度穩(wěn)定性的重要參數(shù)。
為了保證LTCC器件的可靠性,在材料選擇時(shí)還必須考慮到許多熱機(jī)械性能。其中最關(guān)鍵的是熱膨脹系數(shù),應(yīng)盡可能與其要焊接的電路板相匹配。此外,考慮到加工及以后的應(yīng)用,LTCC材料還應(yīng)滿足許多機(jī)械性能的要求,如彎曲強(qiáng)度、硬度、表面平整度、彈性模量及斷裂韌性等。
基于以上的材料因素,不僅在原材料采購合同中明確質(zhì)量要求,在來料檢驗(yàn)中嚴(yán)格控制來料質(zhì)量,在后續(xù)中加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)商的管理是品質(zhì)保證的基礎(chǔ)。
LTCC的工藝流程為配料→流延→裁片→打孔→填孔→導(dǎo)體印刷→疊片→層壓→熱切→共燒→調(diào)阻及測試→最終檢驗(yàn),每個(gè)工序之間環(huán)環(huán)相扣,要求每個(gè)工序都嚴(yán)格按照工藝方法進(jìn)行操作。
工藝方法包括工藝流程的安排、工藝之間的銜接、工序加工手段的選擇(加工環(huán)境條件的選擇、工藝裝備配置的選擇、工藝參數(shù)的選擇)和工序加工的指導(dǎo)文件的編制(如工藝卡、操作規(guī)程、作業(yè)指導(dǎo)書、工序質(zhì)量分析表等)。
工藝方法對(duì)工序質(zhì)量的影響,主要來自兩個(gè)方面:一是指定的加工方法,選擇的工藝參數(shù)和工藝裝備等正確性和合理性,二是貫徹、執(zhí)行工藝方法的嚴(yán)肅性。
一般指生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度、濕度、噪音干擾、振動(dòng)、照明、室內(nèi)凈化和現(xiàn)場污染程度等。
LTCC基板生產(chǎn)中溫濕度影響生瓷片的粘性、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性;潔凈度影響漿料與瓷片的粘合強(qiáng)度。所以,在確保產(chǎn)品對(duì)環(huán)境條件的特殊要求外,還要做好現(xiàn)場的整理、整頓和清掃工作,大力搞好文明生產(chǎn),為持久地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品創(chuàng)造條件。
管理的本意在于提高效率節(jié)省成本的過程。而對(duì)質(zhì)量成本而言,由預(yù)防成本、鑒定成本、內(nèi)部損失成本、外部損失成本四大塊組成。LTCC加工工藝復(fù)雜、影響因素多,不可返工等問題對(duì)成本的要求需要在前期進(jìn)行評(píng)估。
測量是監(jiān)控和保證產(chǎn)品質(zhì)量一種手段。在生產(chǎn)過程中,計(jì)量器具的選擇、檢測方法的使用對(duì)產(chǎn)品的判斷有著直接的影響。在檢驗(yàn)過程中,使用正確的量具,定期校驗(yàn),做好器具的維護(hù)保養(yǎng),是保證測量準(zhǔn)確的手段之一。同時(shí),我們也可以運(yùn)用MSA分析工具輔助選擇量具,對(duì)量具進(jìn)行適用性評(píng)估,確信測量系統(tǒng)處于統(tǒng)計(jì)控制中處于受控狀態(tài)。
6M1E是引起質(zhì)量波動(dòng)的7大重要因素,在前期運(yùn)用魚骨圖對(duì)影響因素進(jìn)行的分析,抓好產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中的質(zhì)量管理,細(xì)化質(zhì)量控制流程,提升質(zhì)量管理水平,有效地保證生產(chǎn)的產(chǎn)品都能達(dá)到客戶要求。本文通過6M1E在LTCC陶瓷基板品質(zhì)管控中的運(yùn)用,可以得出加工過程的質(zhì)量管控點(diǎn),對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量控制有一定的參考價(jià)值。