DMAIC approach to solder printing process in printed circuit boards

Abstract

Günümüzde şirketler, rekabet edebilmek için küreselleşmiş pazarda koydukları ürün çeşitliliğini artırmaktadır. Bu çeşitlilik ve rekabet, şirketleri gerekli kalitede verimli bir şekilde üretmeye zorlamaktadır. Hatalı ürünler, imalatçılar için çok önemli bir konudur. İşlemdeki kusurları belirlemek uzun zaman alabilir. Düşük hata seviyelerine sahip tekrarlayan ve olgunlaşmış süreçler, Milyonda hata olasılığı (DPMO) ile ölçülür ve bunları daha da azaltmak zordur. Bu durumlarda, şirketler yüksek kalite, düşük maliyet, etkin süreç ve yüksek müşteri memnuniyeti sağlamak için yeni yöntemler araştırmaktadır.Bu tezin amacı, tek bir süreçte kusur oranını azaltmaya odaklanmaktır. Özellikle, yüksek kalite seviyesindeki süreçleri ele alarak, daha iyi bir performans sağlamak için Altı Sigma kullanılmaktadır.Metodoloji, elektrik ve elektronik cihazların üreten bir otomotiv tedarikçisinin uzunlamasına incelemesine dayanmaktadır. Yüzey montaj teknolojisinde (SMT) Baskılı Devre Kartlarının (PCB'ler) lehim pastası baskı sürecini geliştirmek için DMAIC döngüsü kullanılarak Altı Sigma araçları uygulanmıştır.Bu çalışmada, lehim macununda oluşan hacim kusuru, süreçte oluşan en yaygın kusur türü olarak tanımlanmıştır. Süreçte kullanılan yöntem (proflow) istatistiksel analizler kullanılarak seçilen yeni bir yöntem (squeegee) ile karşılaştırılmıştır.Baskı işleminde yapılan değişiklikler, hacim kusurunu %50' nin altına düşürmüştür (DPMO, 243'den 118'e indirgendi). Sigma seviyesi 5.0'dan 5.2'ye çıkartılmıştır.Bu çalışma, DMAIC'in bu alanda yayınlanmış diğer çalışmalarını doğrulayarak, süreç analizi ve iyileştirmesi için yeterli bir metodoloji olduğunu göstermektedir.

Nowadays, companies are increasing the diversity of products they put in the globalized market to become more competitive. This diversity and competition are pushing companies to produce efficiently with the required quality. Production of defective items is a crucial issue for manufacturers. It could take long time to identify defects in the process. In repetitive and mature processes with low defect levels, typically measured by defects per million opportunities (DPMO), is difficult to reduce them even further. In these cases, companies are looking for new methodologies to achieve high quality, low cost, effective process and high customer satisfaction. The purpose of this thesis is to focus on the reducing of defects rate in one key process. Particularly, it will address processes with high quality level and will use Six Sigma to provide a better performance. The methodology is based on a longitudinal case study of an automotive supplier of electrical and electronic devices. It focuses on implementing Six Sigma tools, using the DMAIC cycle to improve the solder paste printing process of Printed Circuit Boards (PCBs) in surface mount technology (SMT).In the case study, solder paste volume defect is defined as the most common type of defect occurred in the process. The used method (proflow) was compared with a new selected method (squeegee) using statistical analyses. The changes carried out in the printing process were successful since the volume defect was reduced over 50% (DPMO reduced from 243 to 118) and, consequently, the sigma level was increased from 5.0 to 5.2.This study shows that DMAIC is an adequate methodology for process analysis and improvement, corroborating, thus, other studies published in this domain.