镀金层易折断改善流程分析及参数设计.docx
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镀金层易折断改善流程分析及参数设计
主题：
镀金层易折断改善流程分析及参数设计
第一阶段：
定义阶段
1.背景
H01X0B2001X是一款计算机扫描笔上的FPC，金手指处表面处理为化学镀镍金，由于化学镀镍层为镍磷合金，为脆性金属，不耐弯折，经过弯折后，金手指处发生断裂，造成电性能断路。
2.制程现状
我司使用上村化学NPR-4化镍药水和TCL-61-M5化金药水，类型为置换型薄金。
针对此产品化镍金药水参数也多次调整，但结果均不明显并且性能不稳定。
3.客户的声音
顾客多次投诉H01X0产品在其进料检验测试中，金手指处发生断裂，造成电性能断路。
前前后后有一年有余。
现在客户接收条件为：
弯折测试后金手指表面有裂纹但电性能导通为合格。
4.目标设定
利用田口方法安排实验，以期获得最优化的工艺参数。
降低不良率，改善processquality,目标设定为：
该产品经弯折测试5周后，无裂纹。
5.项目组织
（1）组织图
（2）组织成员职掌及任务
项目职掌
部门
姓名
任务
制技工程师
制技部
赵xx
统筹项目及调整试验参数
质量工程师
品保部
刘x
测试方法与依据
质量技术员
品保部
韩xx
测试实验样品
化验员
制技部
黄xx
化学试验参数
化验员
制技部
刁xx
化学试验参数
化验员
制技部
顾xx
化学试验参数
作业员
生产部
雷xx
生产试验样品
第二阶段：
测量阶段
1.产品特性分析
金手指的折弯次数
2.实验测量计划
（1）测量的标准：
以11mm芯棒为弯折半径，金手指正反弯折2次为1周期，弯折3周后有裂纹但导通为合格。
（2）抽样的方法：
以1/4pan为一试验单位，试验一种参数，化金后在其上剪下8pcs产品测试弯折性。
在产品FR4背面用油性笔标示测试样品序号。
（3）测量的方法：
以11mm芯棒为弯折半径，金手指正反弯折2次为1周期，每个周期后记录金手指状态，弯折至金手指出现裂纹为止，记录弯折后金手指完好的总周数。
3.测量系统分析
因时间紧迫，测量系统不做分析。
第三阶段：
实验实施阶段
1.流程分析
2.因子分类和筛选
（1）可控因子
微蚀是与否
化镍PH值
酸性清洗温度
活化时间
NPR-4-D浓度
化金温度
酸性清洗时间
活化硫酸浓度
化镍温度
化金PH值
预浸时间
化镍浓度
TCL-61-M5浓度
预浸硫酸浓度
（2）误差因子
药水内部变异、料件间的变异。
3.因子和水平确定
（1）控制因子及水平表
因子
因子名称
水平一
水平二
水平三
A
微蚀
是
否
B
NPR-4-D浓度
1ml/l
Xml/l
3ml/l
C
化镍温度
78℃
8x℃
82℃
D
化镍浓度
4.3g/l
4.xg/l
4.xg/l
E
化镍PH值
4.5
4.x
4.7
F
化金温度
83℃
8x℃
87℃
G
化金PH值
4.4
4.x
4.8
H
TCL-61-M5浓度
180ml/l
20xml/l
220ml/l
（2）制程中的固定条件
参数名称
标准值
允差
酸性清洗温度
5x℃
2℃
酸性清洗时间
1xmin
1min
预浸时间
xmin
1min
预浸硫酸浓度
1
0.x0%
活化时间
xmin
1min
活化硫酸浓度
1
0.x0%
4.直交表配置
NO
微蚀20s
NPR-4-D浓度
化镍
温度
化镍
浓度
化镍PH值
化金
温度
化金PH值
TCL-61-M5浓度
1
是
1ml/l
78℃
4.3g/l
4.5
83℃
4.4
180ml/l
2
是
1ml/l
8x℃
4.xg/l
4.x
8x℃
4.x
20xml/l
3
是
1ml/l
82℃
4.xg/l
4.7
87℃
4.8
220ml/l
4
是
xml/l
78℃
4.3g/l
4.x
8x℃
4.8
220ml/l
5
是
xml/l
8x℃
4.xg/l
4.7
87℃
4.4
180ml/l
6
是
xml/l
82℃
4.xg/l
4.5
83℃
4.x
20xml/l
7
是
3ml/l
78℃
4.xg/l
4.5
87℃
4.x
220ml/l
8
是
3ml/l
8x℃
4.xg/l
4.x
83℃
4.8
180ml/l
9
是
3ml/l
82℃
4.3g/l
4.7
8x℃
4.4
20xml/l
10
否
1ml/l
78℃
4.xg/l
4.7
8x℃
4.x
180ml/l
11
否
1ml/l
8x℃
4.3g/l
4.5
87℃
4.8
20xml/l
12
否
1ml/l
82℃
4.xg/l
4.x
83℃
4.4
220ml/l
13
否
xml/l
78℃
4.xg/l
4.7
83℃
4.8
20xml/l
14
否
xml/l
8x℃
4.xg/l
4.5
8x℃
4.4
220ml/l
15
否
xml/l
82℃
4.3g/l
4.x
87℃
4.x
180ml/l
16
否
3ml/l
78℃
4.xg/l
4.x
87℃
4.4
20xml/l
17
否
3ml/l
8x℃
4.3g/l
4.7
83℃
4.x
220ml/l
18
否
3ml/l
82℃
4.xg/l
4.5
8x℃
4.8
180ml/l
注：
在L（21×37）直交表中可以胡列各因子间的交互作用，因而因子的配置按随机方式配置在各列。
5.外侧直交表配置
（1）误差因子及水平
此次实验不考虑误差因子在不同水平下的影响。
（2）外侧直交表配置
本次实验每次取一小片1/4pan进行；
抽取8pcs进行检验，当出现裂纹时停止，记录每次的弯折次数作为质量特性。
6.实验结果
试样号
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
1
E
5
6
10
5
5
9
7
6
2
I
6
2
9
6
6
5
4
5
3
M
5
6
8
5
6
5
5
6
4
N
6
7
8
8
9
9
10
12
5
F
4
9
6
4
10
7
9
12
6
J
9
8
8
10
9
8
10
8
7
K
9
12
14
14
15
16
13
13
8
R
9
8
9
6
9
4
6
7
9
B
15
14
14
18
15
14
14
22
10
G
4
4
5
6
6
5
7
4
11
P
9
8
9
10
8
7
7
9
12
D
11
12
10
11
10
16
10
12
13
O
9
9
8
4
4
2
8
7
14
C
18
16
16
16
13
15
15
13
15
H
12
9
9
2
4
4
6
8
16
A
7
7
6
10
4
2
9
6
17
L
8
7
7
10
7
9
10
10
18
Q
10
8
5
8
8
5
9
4
第四阶段：
分析阶段
1.实验资料分析
NO
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍温度
化镍浓度
化镍PH值
化金温度
化金PH值
TCL-61M5浓度
Ave.
s
S/N
1
1
1
1
1
1
1
1
1
6.625
1.923
15.64
2
1
1
2
2
2
2
2
2
5.375
1.996
12.15
3
1
1
3
3
3
3
3
3
5.75
1.035
14.9
4
1
2
1
1
2
2
3
3
8.625
1.847
18.2
5
1
2
2
2
3
3
1
1
7.625
2.875
15.71
6
1
2
3
3
1
1
2
2
8.75
0.886
18.73
7
1
3
1
2
1
3
2
3
13.25
2.121
22.07
8
1
3
2
3
2
1
3
1
7.25
1.832
16.22
9
1
3
3
1
3
2
1
2
15.75
2.866
23.66
10
2
1
1
3
3
2
2
1
5.125
1.126
13.67
11
2
1
2
1
1
3
3
2
8.375
1.061
18.27
12
2
1
3
2
2
1
1
3
11.5
2.000
20.95
13
2
2
1
2
3
1
3
2
6.375
2.669
12.49
14
2
2
2
3
1
2
1
3
15.25
1.669
23.53
15
2
2
3
1
2
3
2
1
6.75
3.327
12.5
16
2
3
1
3
2
3
1
2
6.375
2.560
12.68
17
2
3
2
1
3
1
2
3
8.5
1.414
18.27
18
2
3
3
2
1
2
3
1
7.125
2.167
15.77
（1）S/N比的计算：
望大特性公式：
S/N＝10×㏒（
∑yj²）
第一次实验：
S/N＝10×㏒（
×（52+62+102+52+92+72+62）=15.64
第二次实验：
S/N＝10×㏒（
×（62+22+····+42+52）=12.15
第三次实验：
S/N＝10×㏒（
×（52+62+····+52+62）=14.90
第四次实验：
S/N＝10×㏒（
×（62+72+····+102+122）=18.20
同理：
第五次实验：
S/N=15.71第六次实验：
S/N=18.73
第七次实验：
S/N=22.07第八次实验：
S/N=16.22
第九次实验：
S/N=23.66第十次实验：
S/N=13.67
第十一次实验：
S/N=18.27第十二次实验:
S/N=20.95
第十三次实验：
S/N=12.49第十四次实验：
S/N=23.53
第十五次实验：
S/N=12.50第十六次实验：
S/N=12.68
第十七次实验：
S/N=18.27第十八次实验：
S/N=15.77
（2）S的计算
S=δ
=
第一次实验：
S=[
]
=1.923
第二次实验
S=[
]
=1.996
第三次实验：
S=[
]
=1.035
第四次实验：
S=[
]
=1.847
同理：
第五次实验：
S／N=2.875第六次实验：
S／N=0.886
第七次实验：
S／N=2.121第八次实验：
S／N=1.832
第九次实验：
S／N=2.866第十次实验：
S／N=1.126
第十一次实验：
S／N=1.061第十二次实验：
S／N=2.00
第十三次实验：
S／N=2.669第十四次实验：
S／N=1.669
第十五次实验：
S／N=3.327第十六次实验：
S／N=2.560
第十七次实验：
S／N=1.414第十八次实验：
S／N=2.167
2.SN比效应值
（1）SN比效应表
Lever
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍
温度
化镍浓度
化镍PH值
化金
温度
化金PH值
TCL-61-M5浓度
1
17.474
15.929134
15.79193
17.756
19.001
17.0481
18.6943
14.91862691
2
16.458
16.858202
17.35634
16.522
15.449
17.8292
16.2304
16.32913928
3
18.111906
17.75097
16.621
16.449
16.022
15.9746
19.65147493
Delta
1.016
2.1827724
1.959033
1.2346
3.5527
1.80721
2.71969
4.732848023
Rank
8
4
5
7
2
6
3
1
（2）SN比效应图
（3）SN比效应值的计算：
A1：
SN=[SN
+SN
+….+SN
]/9
=（15.64+12.15+…+23.66）/9
=17.474
A2：
SN=[SN
+SN
+…+SN
]/9
=（13.67+18.27+…+15.77）/9
=16.458
Max-MIX=17.474-16.458=1.016
B1:
SN=[SN
+SN
+SN
+SN
+SN
+SN
]/6
=（15.64+…+20.95）/6=15.929
B2:
SN=[SN
+SN
+SN
+SN
+SN
+SN
]/6
=[18.20+…+12.50]/6=16.858
B3：
SN=[SN
+SN
+SN
+SN
+SN
+SN
]/6
=[22.07…+15.77]/6=18.112
Max-MIX=18.112-15.929=2.183
同理可以计算C、D、E、F、G、H的SN比较应值：
C1SN=15.7919C2SN=17.356C3SN=17.751
D1SN=17.756D2SN=16.522D3SN=16.621
E1SN=19.001E2SN=15.449E3SN=16.449
F1SN=17.048F2SN=17.829F3SN=16.022
G1SN=18.694G2SN=16.230G3SN=15.975
H1SN=14.919H2SN=16.329H3SN=19.651
（4）理想参数推定：
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍
温度
化镍
浓度
化镍
PH值
化金
温度
化金
PH值
TCL-61-M5浓度
是
Xml/l
8x℃
4.xg/l
4.x
8x℃
4.x
20xml/l
17.474
18.111906
17.75097
17.756
19.001
17.8292
18.6943
19.65147493
（5）理想参数结果预测
Ave.=17.263889S=2.034S/N=27.50511667
3.组内变异效应值
（1）组内变异效应表
Lever
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍
温度
化镍
浓度
化镍
PH值
化金
温度
化金
PH值
TCL-61-M5浓度
1
1.931275
1.523315115
2.0409996
2.072955
1.637861
1.7874582
2.315516
2.208456753
2
1.999297
2.212382745
1.8078482
2.304772
2.260327
1.9450937
1.811806
2.006319609
3
2.160160184
2.0470102
1.518131
1.99767
2.1633062
1.768536
1.681081682
Delte
0.068023
0.68906763
0.239162
0.786641
0.622466
0.375848
0.54698
0.527375071
Rank
8
2
7
1
3
6
4
5
（2）组内变异效应图
（3）理想参数推定
微蚀
NPR-4-D
浓度
化镍温度
化镍浓度
化镍
PH值
化金温度
化金
PH值
TCL-61-M5浓度
是
xml/l
xx℃
4.xg/l
4.5
83℃
4.8
220ml/l
1.931275
1.523315115
1.8078482
1.518131
1.637861
1.7874582
1.768536
1.681081682
（4）理想参数预测推定
Ave.=8.47222S=-0.101S/N=20.2917
4.质量特性效应值
（1）质量特性效应值表
Lever
微蚀
NPR-4-D
浓度
化镍温度
化镍浓度
化镍
PH值
化金温度
化金
PH值
TCL-61-M5
浓度
1
8.777778
7.125
7.7291667
9.104167
9.895833
8.1666667
10.52083
6.75
2
8.375
8.895833333
8.7291667
8.541667
7.645833
9.5416667
7.958333
8.5
3
9.708333333
9.2708333
8.083333
8.1875
8.0208333
7.25
10.47916667
Delta
0.402778
2.58333333
1.5416667
1.020833
2.25
1.5208333
3.270833
3.729166667
Rank
8
3
5
7
4
6
2
1
（2）质量特性效应图
（3）理想参数推定
微蚀
NPR-4-D
浓度
化镍温度
化镍浓度
化镍
PH值
化金温度
化金
PH值
TCL-61-M5浓度
是
xml/l
82℃
4.3g/l
4.5
8x℃
4.x
2x0ml/l
8.777778
9.708333333
9.2708333
9.104167
9.895833
9.5416667
10.52083
10.47916667
（4）理想参数预订
Ave.=17.263889S=2.034S/N=27.50511667
5.参数优化分析
在此我们要采用田口博士的一个简化准则来决定因子的重要性（Signifi-cance）:
将大约一半的因子视为重要因子，另一半视为不重要因子。
这就是所说的一半一半原则。
（1）SN的分析
Lever
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍温度
化镍浓度
化镍PH值
化金温度
化金PH值
TCL-61-M5浓度
1
17.474
15.929134
15.79193
17.756
19.001
17.0481
18.6943
14.91862691
2
16.458
16.858202
17.35634
16.522
15.449
17.8292
16.2304
16.32913928
3
18.111906
17.75097
16.621
16.449
16.022
15.9746
19.65147493
Delta
1.016
2.1827724
1.959033
1.2346
3.5527
1.80721
2.71969
4.732848023
Rank
8
4
5
7
2
6
3
1
影响SN比的因子：
TCL-61-M5浓度、化镍PH值、化金PH值、NPR-4-D浓度。
（2）变异的分析
Lever
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍温度
化镍浓度
化镍
PH值
化金温度
化金
PH值
TCL-61-M5
浓度
1
1.931275
1.523315115
2.0409996
2.072955
1.637861
1.7874582
2.315516
2.208456753
2
1.999297
2.212382745
1.8078482
2.304772
2.260327
1.9450937
1.811806
2.006319609
3
2.160160184
2.0470102
1.518131
1.99767
2.1633062
1.768536
1.681081682
Delta
0.068023
0.68906763
0.239162
0.786641
0.622466
0.375848
0.54698
0.527375071
Rank
8
2
7
1
3
6
4
5
影响标准差的因子：
化镍浓度、NPR-4-D浓度、化镍PH值、化金PH值。
（3）质量特性的分析
Lever
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍温度
化镍浓度
化镍
PH值
化金温度
化金
PH值
TCL-61-M5
浓度
1
8.777778
7.125
7.7291667
9.104167
9.895833
8.1666667
10.52083
6.75
2
8.375
8.895833333
8.7291667
8.541667
7.645833
9.5416667
7.958333
8.5
3
9.708333333
9.2708333
8.083333
8.1875
8.0208333
7.25
10.47916667
Delta
0.402778
2.583333333
1.5416667
1.020833
2.25
1.5208333
3.270833
3.729166667
Rank
8
3
5
7
4
6
2
1
影响质量特性的因子：
TCL-61-M5浓度、化金PH值、NPR-4-D浓度、化镍PH值。
6.参数优化
（1）优化组合的确定
根据SN比推出的最优化参数是：
微蚀
NPR-4-D浓度
化镍
温度
化镍
浓度
化镍
PH值
化金
温度
化金
PH值
TCL-61-M5浓度
是
xml/l
8x℃
4.xg/l
4.x
8x℃
4.x
2x0ml/l
通过对标准的优化分析得出：
1化镍浓度、NPR-4-D浓度将会减少变异;
2微蚀对
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