我们开发出来的产品，经过艰苦卓绝的调试过程，终于完成了我们需要的功能，市场兄弟打下天下，客户下了订单，进入了批量生产的阶段。但是我们把BOM送到工厂，最后每100块电路板，只有几个好用，大多数都不好用。我们工程师没日没夜的跟线，情况未必有改善。

 

之前一家公司的硬件经理，日日夜夜跟线，感觉人已经虚脱。我问他，你直通率多少了？他说：一开始100块没几块好的，现在好多了这批加工470套，有400套是好的。

 

我们来计算了一下直通率，85%左右。以前在华为时，达标线是95%左右，曾经有一段时间，我们产品的直通率是92%左右，在产品线是拖后腿的，整天挨批。后来经过一年的努力，才完成95%的直通率指标。但是对于初创团队来说，85%似乎已经是比较好的情况了。

 

 订单来了，直通率却成了我们的痛！

 

1、定义：一次性达到出货标准的比率。

 

 直通率（First Pass Yield, FPY）是衡量生产线出产品质水准的一项指标，用以描述生产质量、工作质量或测试质量的某种状况。具体含义是指，在生产线投入100套材料中，制程第一次就通过了所有测试的良品数量。因此，经过生产线的返工(Rework)或修复才通过测试的产品，将不被列入直通率的计算中。

 

PCB、SMT、装配、生产调测、生产试验，任何一个环节出了问题，都累加在直通率下降的砝码上。

 

FPY= p1 x p2 xp3... 其中 p1,p2,p3等为产线上每个环节的良品率（上一个环节有测试动作，并剔除次品）。

 

2、提高直通的方法：

 

2.1如果发现问题出现在SMT环节

 

A、优化钢网设计（优化PasteMask）

 

我们在生成Gerber文件的时候。需要生成两个MASK（SOLDERMASK、PASTEMASK）

 

SOLDERMASK：阻焊层，就是用它来涂敷绿油等阻焊材料，从而防止不需要焊接的地方沾染焊锡的，这一层会露出所有需要焊接的焊盘，并且开孔会比实际焊盘要大。涂绿油时，看到有东西(焊盘)的地方就不涂绿油即可，而且由于其开孔比实际焊盘要大，保证绿油不会涂到焊盘上，这一层资料需要提供给PCB厂。

 

PASTEMASK：焊膏层，就是说可以用它来制作印刷锡膏的钢网，这一层只需要露出所有需要贴片焊接的焊盘，并且开孔可能会比实际焊盘小。这样得到的钢网镂空的地方比实际焊盘要小，保证刷锡膏的时候不会把锡膏刷到需要焊锡的地方，这一层资料需要提供给SMT厂。

 

SMT印锡钢网厚度设计原则：

 

钢网厚度应以满足最细间距QFP 、BGA为前提，兼顾最小的CHIP元件。

QFP pitch≤0.5mm钢板选择0.13mm或0.12mm；pitch>0.5mm钢板厚度选择0.15mm--0.20mm；BGA 球间距>1.0mm钢板选择0.15mm；0.5mm≤BGA球间距≤1.0mm钢板选择0.13mm。（如效果不佳可选择0.12mm）（详见下附表）

 

 

SMT锡膏钢网的一般要求原则：

 

1、位置及尺寸确保较高开口精度，严格按规定开口方式开口

2、独立开口尺寸不能太大，宽度不能大于2mm，焊盘尺寸大于2mm的中间需架0.4mm的桥，以免影响网板强度

3、绷网时严格控制，注意开口区域必须居中。

4、以印刷面为上面，网孔下开口应比上开口宽0.01mm或0.02mm，即开口成倒锥形，便于焊膏有效释放，同时可减少网板清洁次数。

5、网孔孔壁光滑。尤其是对于间距小于0.5mm的QFP和CSP，制作过程中要求供应商作电抛光处理。

6、通常情况下，SMT元件其网板开口尺寸和形状与焊盘一致，按1：1方式开口。

 

SMT锡膏钢网的特殊开口设计原则：

0805建议如下开口。两焊盘各内切1.0MM,再做内凹圆B=2/5Y；A=0.25MM或者A=2/5*L防锡珠。

 

1206及以上Chip: 两焊盘各外移0.1MM后，再做内凹圆B=2/5Y；a=2/5*L防锡珠处理。

 

带有BGA的电路板球间距在1.0mm以上钢网开孔比例1:1，球间距小于0.5mm以下的钢网开孔比例1 : 0.95 。

 

对于所有带有0.5mm pitch的QFP和SOP，宽度方向开孔比例1:0.8

 

长度方向开孔比例1:1.1，带有0.4mm pitch QFP宽度方向按照1:0.8开孔，长度方向按照1:1.1开孔，且外侧倒圆脚。倒角半径r=0.12mm 。

 

0.65mmpitch 的SOP元件开孔宽度缩小10% 。

一般产品的PLCC32和PLCC44开孔时宽度方向按1:1开孔，长度方向按1:1.1开孔。

 

一般的SOT封装的器件，大焊盘端开孔比例1:1.1，小焊盘端宽度方向1:1，长度方向1:1.1

 

SOT89元件封装：由于焊盘和元件都比较大，且焊盘间距较小，容易产生锡珠等焊接质量问题，故采用下列方式开口，如下图，引脚长度方向外扩0.5mm开口。

 

SMT红胶钢网的开口设计原则（使用的少，问题也比较少，此处只做简略介绍）

 

B、对于钢网使用的注意点：

 

增加对钢网清洗次数，并使用无尘纸沾酒精擦拭钢网

 

实施前：原来每印刷30PCB清洗一次钢网，清洗时只用干布条擦拭，导致钢网孔堵住或钢网底部粘有锡膏，印刷后PCB板焊盘容易漏印或连点；

 

实施效果：PCB板引脚间距在0.8mm以下的，印刷5片清洗一次；引脚间距较大的印刷10片清洗一次，并使用无尘纸沾酒精溶剂擦拭，保证钢网清洗干净，印刷效果良好。

 

 

C、调整锡膏印刷机

 

原来PCB板定位不均匀，钢网下压后，钢网与PCB板之间形成空隙，印刷后容易造成连点；现在在PCB板中间增加定位，钢网与PCB板，印刷效果良好。

 

 

 

D、调整锡膏

 

锡焊直接使用，没有回温，会凝结空气中的水蒸气，在回流焊里炸锡，导致焊盘焊锡少，上班前，提前2小时将当天要用的锡膏回温，回温时间达到2-4小时。

 

实施锡膏回温之后的改进。

 

E、回流焊炉温调整

 

向供应商索取锡膏温度曲线资料，根据预热时间、升温斜率要求，重新调整回流炉温。

 

实施效果：采用实物板作为测试板，可以达到接近于生产时的实际焊接温度，每个对应测试点与实际焊接温度相差±0.5℃，达到工艺要求:误差＜±2℃；再通过调整回流炉温，使炉温曲线符合锡膏要求。

 

特别是进入无铅化焊接时，尤其需要修正焊接温度。否则严重影响直通率。

 

F、调整贴装位置

 

G、AOI

 

炉前AOI

 

炉前小料的偏移，缺件，侧立，立碑等缺陷发生的频率很高，占的比率较大。利用炉前IOA及时发现进行调整。

 

炉后IOA

 

 

2.2还有一些结构、装配等方面的直通率问题：

 

例如需要制作一些工装，否则容易在安装过程中导致产品损坏；一些结构放置随意，面板刮花等等问题，其实都是导致直通率下降的原因。

 

具体的改善错误，我们自己的产品优化如下：

 

A、统计问题，并抓住主要矛盾

上图为我们硬十的某一款无人机产品的发货直通率统计。在134架次无人机统计中，发现结构模具问题比较多，无人机桨叶的问题是TOP1问题，电池安装问题是TOP2问题。这两个问题的问题种类只占总问题类型的20%，但是问题的数量却占据总问题数量的80%以上。这就是典型的二八原则。我们通过解决TOP问题，例如无人机桨叶供货的问题，就将直通率的80%不足，达到了接近90%。

 

B、根据用户的使用场景优化测试列表

 

 

这个方法能够更准确反应直通率结果。虽然有可能降低了直通率，但是供货质量得到了有效保证。并且在过程中可以发现产品生产和设计的缺陷。有针对性的进行改进和优化。

 

C、优化生产过程，形成问题表单并跟踪。

 

将工厂发现的问题进行统计，整理，跟踪，闭环。不断的优化生产的工艺规程，并形成文档，组织工厂工人培训。

 

 

D、优化来料

 

对物料提供的来源，数量，品质，存储，进行全流程统计跟踪，形成表格并归档。当来料影响直通率了之后，可以有效进行问题回溯。

 

为什么直通率没有被一些小公司认知和重视？

 

1、没有把直通率作为考核标准，没有去根据直通率的TOP问题去着手解决。

 

2、传统方法简单，实用。问题是，人们往往会用方便来代替正确。人们宁肯做了以后返工，也不愿意花一点时间，把事情一下子做好它。人们只会苦干，不会思考。六西格玛教人正确工作，不只图方便。

 

3、习惯问题。领导的习惯，关键是在这里。有些领导，不去研究事物内在的客观规律性，单凭直觉和主观愿望在指挥。只要过得去，还要去学习什么新的东西？不做正确测量，也就不知道事物的本来面目，更不知道如何去改进。这就是为什么我们国家，同样国民生产总值的能耗大大超过先进国家的根本原因所在。