這份《品質歷程(QC Story)》案例報告是工作熊在幾年前寫的，當時僅提供留言後索取三張圖片，現在把它放寫成部落格文章給大家參考。

品管歷程的重點其實就是把整個品質改善過程當作一個故事來說給聽者(長官或相關人員）了解，所以報告中經常需要運用到許多的品管工具與圖表來輔助說明。

《品質歷程(QC Story)》的報告方式基本上就是讓寫報告者有一個可以遵循的範例，將報告寫成，讓讀報告的人可以清楚了解品質問題得來龍去脈與解決方法。如果你還不是很清楚什麼是《品質歷程(QC Story)》，可以參考這兩偏文章：
QC story品質改善歷程(故事)方法解說
News Letter: 「QC Story Sheet 單張表格」開放索取

（對於大陸那些盜文網站，複製貼上本站文章後，居然還改成自己公司的名字，感到無恥！文章內容部份防止複製編排可能造成您閱讀的不便，請見諒！）

QC story for Tranz1230 Quality Improvement
Tranz1230生產良率改善的品質歷程

Prepared by: 工作熊
Created date: 20-Aug-2012

1. Problem Selected（主題選定）:

Yield rate improvement for Tranz1230 product final assembly.

Tranz1230產品組裝良率改善。

2. Why selected（為何選擇這個主題）:

The target yield rate is 95% for New product Manufacture Release sign off.

根據公司規定要求，新產品量產前的良率至少必須達到95％以上，而且不良率必須持續改善以避免停線風險。

3. Current Status（現況評估）:

Tranz1230 got low yield rate. The yield rate trends to worse from 90.6% down to 66.1% and loses control.

生產線反饋產品良率報告偏低，且Tranz1230的產品良率有一直下降的趨勢，根據生產修理報表及資料收集後顯示原本的良率區間落在85～91％之間(2/23~3/16)，但自從4/1後良率就一直下降，而且在4/6降到66.1％，產線因而停線。

4. Defect Analysis（不良原因分析）:

4.1 Data collection（資料收集）

The defect mode analysis show 1) IPP RAM test fail, 2) Swiping card fail, and 3) Display fail are top three defect issues.

根據修理報表，分析現況資料後，其不良現象的前三名分別為：
1) 記憶體測試不良(IPP RAM test fail) ，有58%。
2) 刷卡不良(swiping card fail)，有21%。
3) 顯示不良(Display test fail) ，有9%。

4.2 Defect Symptom Analysis（不良原因分析）

As analysis and find almost the IPP RAM test fail units can be fixed by following step:
1）Disassemble top and bottom case screw.
2）Lift IPP Assembly frame parts then put it back to original position without any rework or replacement.
3）Re-screw up top and bottom case.
Reviewed the structure of Tranz1230 design. There are two zebra stripes inside the IPP Assembly that locates between both Display and System board as security junction. If the zebra disconnects between Display and System boards then unit will get IPP RAM test fail. So, we do focus on why these zebra stripes will contact fail between Display or System boards.

經過分析之後發現，幾乎所有的記憶體測試不良(IPP RAM test fail)現象都可已經由下列的步驟修理回復：
1. 拆開產品上下外殼的螺絲。
2. 把安全組框(IPP Assembly frame parts)抬起，然後不做任何動作就重新放置回到原來的位置。
3. 重新鎖上螺絲。

經過重新檢視整個Tranz1230產品的組裝結構後，發現這個安全組框使用兩個矽膠導電條(zebra strip rubber)當作顯示電路板與系統電路板之間的電氣訊號連接裝置，如果這兩個矽膠導電條的安裝有問題或是接觸不良，就會發生記憶體測試不良的現象。

另外我們也發現這兩個矽膠導電條如果有些接觸不良或是阻抗過大，也會連帶的引起刷卡不良(swiping card fail)及顯示不良(Display test fail)等現象。  

According to above fish bone diagram, we highlighted four potential causes as action items.

• Dust contaminates on contact pad of zebra or PCB.
• Poor Zebra location.
• Resistance between zebra and film over specification.
• Poor material of zebra or film.

根據魚骨圖(要因分析圖)的結果，我們選定四個可能的主要原因採取對策：

• 電路板的接觸點或是矽膠導電條有灰塵沾污。
• 矽膠導電條的安裝不良導致變形引起接觸不良。
• 矽膠導電條與安全框軟板間阻抗異常。
• 矽膠導電條或安全框軟板來料不良。

5. Actions（改善對策）:

1. Asking clear the dust and contamination before assembling the zebra stripes and IPP frame assembly parts.
–>No different for the yield rate improvement.
組裝矽膠導電條與安全框組時，要求先清除在接觸點上的所有的灰塵與沾污。（結果：品質改善無差異）

2. Build a fixture to align zebra strip in the middle of SHROUD holder.
–>Yield improved.          
製作矽膠導電條的組裝治具，這個治具重新定義並要求更精準的治具安裝尺寸，而且增加壓力避免矽膠導電條組裝時有變形的現象發生。（結果：良率有大幅改善）

3. Making extra test fixture to test the resistance value between the zebra-strip and security-film. There is no big different for the yield rate improve after implement the test fixture.
為此我們新增製作了測試治具來檢測安全框組的電氣特性，但對於品質改善並沒有太大的幫助。（結果：品質改善無差異）

4. Making extra fixture to test the zebra strip and IPP film resistance.  
–>No different for the yield rate improvement.        
新增測試治具加檢矽膠導電條與安全軟板的來料阻抗。（結果：品質改善無差異）

6. Results（結果評估）:

There is no big yield improvement for the Action 1, 3, and 4. We will say these three actions are failed.

For Action 2 that applying correct fixture to assemble zebra and IPP film into Shell got good result. The yield rate was improved from 66.1% to 91.5% (refer to below yield rate chart).

對策1, 3, 4對產品良率並沒有太大的改善。對策2使用正確的矽膠導電條的組裝治具後，產品良率即從66.1%上升到91.5%，獲得大幅的改善，後續良率更持續改善達到95%符合量產的良率。

7. Standardization（標準化）:

SOP of TPE-01169 Rev.B was released on Apr-11-2012 and asked to apply correct assembly fixture and also add the inspection criteria for the zebra strip position checking.

標準作業指導書TPE-01169 Rev.B已經在Apr-11-2012更改並且發行，要求作業時必須使用正確的矽膠導電條的組裝治具，而且還規定矽膠導電條的檢驗標準。

8. Problems remaining（殘留問題）:

Current yield rate is 97.2% and there still a defect rate needs to be improved.

現在的產品良率是97.2%，仍然還有部份不良需要持續改善。

9. Future plans（展望未來）:

Need to focus on another zebra strip installation for the IPP ASSEMBLY. If this zebra don’t be installed well then it will bring Display fail and swiping card fail too.

仍然需要持續改善並控制另一個矽膠導電膠條的組裝，因為這個矽膠導電膠條如果組裝不良，仍然會造成刷卡不良(swiping card fail)與 顯示不良(Display test fail)。

不知道看官們有沒有發現，這樣一份「品質歷程(QC story)」報告似乎比較適合用來留存紀錄、給後人查詢之用，如果要拿這樣的Report上台報告似乎就不太合適了，要上台報告時建議用單張的品質歷程(如文章最上面的圖)講給老闆聽會比較簡潔有力。

回》SPC、Cpk、製程能力之解說與整理

延伸閱讀：
柏拉圖分析 (Pareto Chart)介紹
品管七大工具－層別法的介紹與使用
問題分析與對策解決，簡介8D report方法
特性要因分析圖(Cause & effect Analysis)介紹

工作熊之前曾經在部落格中介紹過「如何使用Excel 2007來繪製正確的柏拉圖(Pareto chart)？」 […]

（本文先不探討SPI設備本身量測的精準度問題，純粹只是就品質觀點來討論SPI的管控參數，這個議題沒有標準答案，歡迎留言討論提出你的看法）

工作熊發現有很多SMT工程師都不太清楚SPI的管控參數是如何定義出來的，尤其是針對錫膏厚度的中心值與上、下界限的公差是如何決定的更是莫栽央。

而大部分SMT工程師則會直接採用SPI廠商給的建議，有些比較有良心的廠商可能會建議以鋼板的厚度為中心值，然後下界限抓80%、上界限抓160%，有的甚至會直接建議【60%~200%】的公差值，這麼一來你可能會驚訝的發現怎麼SPI幾乎都不會報警且流程變得順暢無比，在這種條件下SPI大概只會抓出那些有嚴重堵塞或是拉尖特別嚴重的錫膏印刷缺失，這真的是你要的嗎？

你有想過設置SPI的真正目的是什麼？SPI可是我們花了大錢買來的，SPI真的就只能用來抓出這些重大缺失而已嗎？對於那些比較細小的零件（如0201以下零件）或是對錫膏量比較敏感的零件（如BGA）如果遵循同樣的公差標準真的不會出現焊錫問題嗎？

應該要以回焊後的焊錫品質來判斷錫膏量印刷是否恰當

想要釐清這個問題前，我們要來先來做幾個問答：

Q1：設置SPI的真正目的是什麼？
A1：應該是為了要提前檢查篩選出有否錫膏印刷不良的缺失。

Q2：那什麼叫做錫膏印刷不良？
A2：就是錫膏量印刷太多或太少。

Q3：那錫膏量印刷太多或太少會造成什麼問題？
A3：錫膏印多了會造成焊錫短路，錫膏印少了則會造成空焊。

所以最終我們應該要以回焊後的焊錫品質有否造成短路及空焊來評估該錫膏量是否恰當。

不同焊點對錫膏量精準度要求不一樣

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這麼一來又會牽扯到另一個問題：「不同焊墊大小對錫膏量精準度的要求應該不一樣？」，比如說印刷在0201的錫膏量精準度要求應該會比0805的精準度來得高吧！也就是說越細小零件焊點的錫膏量公差應該要越小，這麼一來同一片板子上的不同焊點不就會有不同的公差需求？確實也是如此，真是傷腦筋。

不過，如果你想使用一個公差來管控同一片板子上的所有焊點也不是不可以，你只要選擇板子上對錫膏印刷量公差要求最嚴格的焊點來當成整片板子的公差來管控就可以了，而實際的作法應該也是如此，只要在碰到某個焊點一直報警時再檢查一下是否為比較大的焊點，是否可以放寬個別焊點公差來做調整就可以了，這樣也可以解決誤報率或漏放印刷不良的問題。

利用SPC與印刷機的製程能力來定義錫膏厚度的上、下界限

除了上述的試誤法之外，工作熊這裡會建議你採用SPC統計手法並依據錫膏印刷機的製程能力來定義錫膏厚度管控的上、下界限標準。

我們可以選定1～5個可以代表該片板子的焊點並透過SPC的手法來收集計算錫膏平均厚度的標準差(σ，sigma)，這些焊點最好要包含板子上對錫膏量精準度要求較嚴格的FBGA (Fine-Pitch BGA)或是有細間距焊腳的零件，以及對錫膏量精準度要求比較鬆的大焊點。

規格中心值：

建議一樣取鋼板厚度來當做錫膏印刷的中心值。鋼板厚度是我們可以自己定義且管控的材料參數，而鋼板厚度其實也是我們在做錫膏印刷厚度所追求的目標值。

規格上、下界限：

一般應該要用+/-3σ來作為規格的上、下界限，然後逐步排除製程中的變異因素，但實際操作下來，會發現實際印刷出來的錫膏一般都會比鋼板的厚度要來得厚，原因是PCB上面會印有綠漆(solder mask)與白漆(silkscreen)墊高了鋼板，另外刮刀的壓力、速度與角度也會影響的錫膏量。所以…

• 如果實際錫膏厚度平均中心往上偏移約1.0σ時，建議上下界限可以取+/-4σ。這樣初始Cpk算出來會在1.0左右。
  Cp=8σ/6σ, Ck=1σ/4σ, Cpk=(1-Ck)xCp=(1-1/4)x4/3=1.0

• 如果實際錫膏厚度中心往上偏移約1.5σ時，建議上下界限可以取+/-4.5σ。這樣初始Cpk算出來會在1.0左右。
  Cp=9σ/6σ, Ck=1.5σ/4.5σ, Cpk=(1-Ck)xCp=(1-1/3)x3/2=1.0

• 不建議採用中心值偏移超過1.5σ以上的數據，而應該要先檢討為何錫膏印刷厚度會偏移中心值如此大，惕除不合理的數據之後再來使用SPC。

• 不建議移動規格中心值，因為我們的目標依然還是鋼板厚度，移動規格中心會讓我們的目標失準。

（對於大陸那些盜文網站，複製貼上本站文章後，居然還改成自己公司的名字，感到無恥！文章內容部份防止複製編排可能造成您閱讀的不便，請見諒！）

當我們使用標準差(σ)定義出了錫膏厚度的規格上、下界限後，要再回去做確認與比對，當錫膏厚度剛好落在規格的上界限與下界限時，回焊後的焊錫品質必須仍然符合品質要求，然後要試著運用PDCA循環來提高Cpk。

下列有幾個方法提供給想改善錫膏印刷Cpk的朋友參考：

• 排除生產中所可能產生的「機遇變異」與「非機遇變異」。
  相關閱讀：
  統計製程中的「機遇變異」與「非機遇變異」原因
  SMT生產線需要管控環境落塵量嗎？落塵對品質會有何影響？
  

• 調整錫膏印刷機中刮刀的設定參數（壓力、速度、角度）。
  相關閱讀：運用實驗設計法尋找SMT錫膏印刷厚度的管控條件

• 提昇鋼板品質。比如改用鐳射、奈米塗層、電鑄鋼板來穩定落錫量。

• 採用高號數的錫膏來增加落錫量。錫膏編號數越高，則錫粉的顆粒就越小，越容易下錫。
  相關閱讀：介紹並認識【錫膏(solder paste)】的基本知識(含助焊劑)

要想辦法讓錫膏厚度的中心值趨近鋼板厚度。當Cpk大於1.5後，建議要重新計算標準差(σ)縮小原來規格的上、下限，如此循環持續品質改善。

延伸閱讀：
簡介SMT表面貼焊流程中包含哪些製程與注意事項
SPI(Solder Paste Inspection)錫膏檢查機可以做什麼？
何謂SMT「紅膠」製程？什麼時候該用紅膠呢？有何限制呢？

《這是最近一位網友詢問關於「管制圖繪製的問題」，當產線遇到假日或突發狀況間歇停工時管制圖繪製時是該自動填滿或是以不連續的區段呈現呢？這應該也是很多新手的疑問。再次強調：工作熊不是品管專業，所以內容不一定最正確，僅供參考，有意見歡迎留言討論。》

(有網友提問)

請教您：

若因為疫情關係，資料蒐集日(或月)沒有數據(空值)，是否仍可以以管制圖繪製，該日(或月)要用0呈現嗎？還是以不連續的區段呈現？

同上，繪製折線圖時，遇到空值，正確畫圖方法應該怎麼呈現？

同上，繪製推移圖時，遇到空值，正確畫圖方法應該怎麼呈現？

在回答這個問題前，我們應該要先瞭解管制圖的主要目的是什麼？管制圖基本上是為了要找出產線上的「非機遇原因」而設計出來的一種工具，非機遇原因通常來自於製程的變異，而變異的來源又可能來自於人員、工法、材料、設備及環境等諸多因素。而停線後重新開工所可能引發的品質不穩則包含在「非機遇原因」之中。所以，一旦該製程開始使用管制圖，就應該要繼續使用，以排除這類非機遇原因，除非該製程已經沒有管制必要。

建議延伸閱讀：統計製程中的「機遇變異」與「非機遇變異」原因

話又說回來，如果產線會因為重新開工就出現品質異常，則表示該製程的開線期間處於不穩定狀態下，需要特別將該時段挑出來實施品質對策，其實許多製程都有這個開機不穩的品質特性，而這也是為何很多工廠都會特別要求產線在重新開工時需要作到開機查核表(checklist)檢查以及產品的首件檢查(First Article Inspection)，目的就是要將重新開工的品質風險降到最低。

回到管制圖的繪製問題，工作熊覺得只要在不違反管制圖的使用目的下，遇疫情期間歇停工，管制圖該怎麼繪製其實並沒有特別要求，也就是說可以把停工日從管制圖中排除，或是將停工日繪製成空白（如果是不良率管制圖就是0）都是可以的，重點在計算下一張管制圖的標準差、平均值及上下界限時，沒有生產（也就是停工）的日期則不可以計算在內，以免影響統計結果。以現在的Excel表格能力應該都是可以做到排除計算。其實這樣的情況就類似遇到過年停工或是小量產品無法每天生產類似。

因為我們必須考慮實際操作的現實面：

• 如果你是希望可以有比較簡單的計算不出錯，把停工日做成空值會比放0要容易排除計算。
• 如果是要希望可以方便管制圖判讀，那麼直接排除停工日不列入管制圖繪製會比較容易判讀。

綜上要求，工作熊個人認為比較理想的管制圖繪製，建議應該要排除那些沒有生產的日期或月份，不論是因為例假日或是某些因素而停工的日子，而直接收攏管制圖就好，這樣也就沒有了應該擺空值或是0的問題，計算上也比較不會出錯。唯一要注意的是最好要註記停工日期，以備查核，尤其是對那些一年365天幾乎沒有停工的產線。

有其他網友提出後續問題，也一併回答。

Question: 另外請問停線後開始生產，多久後(或該問滿足什麼條件後)才能開始蒐集管制圖數據？

Answer: 個人覺得這個問題還是要回到管制圖的初衷與目的，管制圖就是要管制生產的變異，那麼產線在重新開工後何時開始量產，當下就應該重新開始管制圖。

同樣的道理，如果產線重新開工後會有品質不穩，就應該採取對策將開工品質不穩因素排除，比如說塑膠模具重新開工前面幾模會有射出不飽料、冷料…等問題，一般會規定射出多少模之後才可以量產，或是經過FAI確認後才可以量產，而量產前的試產或調機則都不能計入管制圖中，而試產的產品必須報廢或經過100%品檢合格後才能歸入良品。

延伸閱讀：
管制圖的製程在控時的特徵及利益與好處
品管七大工具-管制圖(control chart)介紹
品管七大工具-管制圖繪製及建立的步驟與方法

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