usb产品的制程管控及异常分析

[ 摘 要 ] 随着我国人民生活水平的不断提高,曾经的奢饰产品手机正在逐步进寻常常百姓的生活中,当在享受手机带给我们生活上的便捷时,我们不得不感谢手机制造商为我们的手机提供了一个优质的充电接口,在数据线的制造中,USB接口的制造可谓是重中之重,USB接口的好坏直接影响了手机的使用寿命。 本文以数据线USB接口为介绍对象,首先介绍USB接口的应用场合以及其结构;其次介绍USB接口的组装工艺,包括制程介绍、制程管控以及制程异常分析,通过制程对USB产品进行管控,最后列举了部分异常进行分析说明。[ 关 键 词 ]手机、USB接口、制程、管控、异常分析。一、 USB产品充电接口的介绍 2(一) USB产品产品的基本介绍 2(二) USB产品产品的结构简介 2二、 USB产品的应用领域 3三、 USB产品的制程 4(一) USB的制作工序 4四、 USB产品制程管控 7五、 USB产品制程中的异常分析 9六、 总结与展望 11总 结 12参考文献 13谢辞 14引言 移动电话,或称为无线电话,通常称为手机,原本只是一种通讯工具,早期又有大哥大的俗称,是可以在较广范围内使用的便携式电话终端,最早是由美国贝尔实验室在1940年制造的战地移动电话机发展而来。 1958年,苏联工程师列昂尼德.库普里扬诺维奇发明了ЛК-1型移动电话,1973年,美国摩托罗拉工程师马丁·库帕发明了世界上第一部商业化手机。迄今为止已发展至4G时代了。 手机一经问世,迅速火爆,如今已经成为现代人生活中必不可少的一部分,随着经济的迅速发展,人民消费水平日益提高,人们对手机的性能也更加注重,不仅仅是对通话质量有所要求,更加注重了内存、网速、运行速度以及安全性能等等方面,对于安全性能方面,不仅仅要做到手机的安全,更加要注意到手机充电接口的安全问题,手机充电接口即USB接口主要分为3个部分铁壳、塑胶、端子。 本文主要以USB充电接口为介绍对象,首先介绍USB充电接口的用途,接着介绍USB充电接口制程,其次介绍USB充电接口的制作过程中的异常分析,最后简述异常认证过程及改善对策。USB产品充电接口的介绍USB产品产品的基本介绍1.USB标准Universal Serial Bus的缩写,由英特尔、康柏、IBM 等多家公司于 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072$ 
1994年联合制定,中文直译是“通用串行总线”接口。2.USB 3.0是最新的USB规范,英特尔公司(Intel)和业界领先的公司一起携手组建了USB3.0推广组,旨在开发速度超过当今10倍的超高效USB互联技术。该技术是由英特尔,以及惠普(HP)、NEC、NXP半导体以及德州仪器(Texas Instruments)等公司共同开发的,应用领域包括个人计算机、消费及移动类产品快速同步即时传输。3.同时新的USB执行组织(USB Implementers Forum,USB-IF)也正式开始接管和运作该规范。4.USB 3.0 最大可以提供5V的电压以及900mA电流。5.USB支持热插拔和即插即用的特性。USB产品产品的结构简介1. USB产品基本结构组成一般分为5个部分HOUSING、BASE、4PIN端子、5PIN端子以及SHELL/图 1-1 USB产品结构图2. USB产品的产品类型一般存在5种板上式、沉板式、侧立式、直立式以及多层式/图1-2 USB产品类型图USB产品的应用领域1. USB系列产品主要运用在 台式电脑、笔记版、TV、家庭影院、手机、数码相机等电子领域/图2-1 USB产品运用方面2. 以下为USB产品的传输模式及其特性/图2-2 USB产品的传输模式及其特性图USB产品的制程USB的制作工序 以下为料号2UB4006-110101F&110201F的制作流程图制程的来料5PIN端子、HOUSING、4PIN端子、BASE、铁壳、mylar、载带制作流程为折料带 贴绝缘MYLAR 料带折断&切料桥 5PIN端子预入 5PIN端子压入塑胶(housing) 4PIN端子切脚 4PIN端子预入 4PIN端子压入塑胶(base) housing&base扣合 组装铁壳 外观检查 过量规&CCD检查 喷字 包装以上为此料号的USB产品的制作流程/图3-1 流程图USB的制作过程1. 折料带即折铁壳料带 用手工的方式将遮蔽板从料带折下, 折料时请同方向折料,折料时受力点在shell中部,拆好的铁壳不可变形,拆下的铁壳放置在周转盘中,应避免铁壳变形,从而造成制程变异;2. 贴绝缘塑料片 取上工站半成品,检查塑胶完全加缔入铁壳;取绝缘塑料片,用刀片揭起薄膜,将其贴附在铁壳;再按上述方式贴附铁壳另一侧的绝缘塑料片;绝缘塑料片需贴附到位,不可翘起。3. 料带切断 and 折弯 and 切料桥(5PIN) 将5根端子置入切断机的定位中进行端子切断工程;切好端子请做尺寸确认,端子依序放入PE盘中;同时还需注意端子不可变形,调机参考如下所示量测尺寸12.68+/-0.05mm,90°+0°/-2°;使用工业显微镜量测,量测频率IPQC首件&10PCS/2H将5PIN端子放入裁切机时需注意不可存在端子变形,要平直进入端子裁切机,如存在裁切完变形,或裁切完后端子尺寸NG需找MA调试机器4. 5根端子预入 取5根端子,检查无变形,折弯不良,划伤等外观不良;取塑胶(5Pin),检查无毛边,破裂等不良;把5根端子引脚靠塑胶(5Pin)上壁预入到塑胶(5Pin)沟槽内;再将塑胶预入到传送块中,将预入OK的传送块流入下工站;作业时需注意 作业时必须佩戴指套, 注意作业过程中不可碰弯端子;端子需预入到卡点位置,端子不可变形将端子预入到塑胶时,需注意模块是否存在磨损或者污渍等不良模块不良可能会导致加缔后产品NG,需及时拿气枪吹或者请MA维修模块以维持正常产线生产5. 端子压入塑胶(5Pin) 取端子预入完成的半成品,检查端子预入到位;把传送块放入加缔治具中,启动治具进行加缔作业;拿出模块流入下工站,加缔机内不可有杂物及赃物;作业时需配带指套.操作时不可碰弯端子.;操作气动治具请注意安全,0.02+0.07/-0尺寸供调机参考量测工具使用工业显微镜,量测频率IPQC首件&10PCS/2H6. 切料带 取上工站流入的传送块,检查塑胶无破裂,端子无变形等不良;把传送块放入治具卡槽内,双手按下启动按钮进行料带切断作业;完成切料后把半成品取出;检查端子料带需完全切除,然后把半成品依序放入塑料托盘中;作业时需配带指套.,注意作业过程中不可碰弯端子;切料中需注意安全,端子料带需切掉&不可变形;巡检每两小时量测1.60+0.10/-0.10mm尺寸10pcs;2排端子高低差需管控在0.10mm之内;量测工具使用工业显微镜7. 料带切断 and 折弯 and 切料桥(4PIN) 将4根端子置入切断机的定位中进行端子切断工程;切好端子请做尺寸确认,如右图;端子依序放入PE盘中,端子不可变形;调机参考如下所示量测尺寸(2UB4006-110101F8.96+/-0.05mm)、(2UB4006-110201F8.88+/-0.05mm)、55+/-0.05mm、90°+0°/-2°使用工业显微镜量测,量测频率IPQC首件&10PCS/2H8. 4根端子预入 取4根端子,检查无变形,折弯不良,划伤等外观不良取塑胶(4Pin),检查无毛边,破裂等不良把塑胶(4Pin)预入到传送块中,注意塑胶预入方向准确将端子预入到塑胶槽孔中,再将传送块流入下工站作业时必须佩戴指套注意作业过程中不可碰弯端子端子需预入到卡点位置端子不可变形9. 端子压入塑胶(4Pin) 取塑胶(4Pin)半成品,确认端子已预入到卡点位置把半成品放入端子放入模块内把模块向前推至加缔机底部,然后按下加缔机启动按钮进行加缔作业加缔完成后向后拉出模块并取出半成品,然后把半成品依序放入PE盘中作业时需配带指套.操作时不可碰弯端子.操作气动治具请注意安全,0.30+0.07/-0.07mm尺寸供调机参考量测工具使用工业显微镜,量测频率IPQC首件&10PCS/2H10. Housing和Base扣合 取塑胶(4Pin)半成品和塑胶(5Pin)半成品,先将塑胶(5Pin)的半成品预入到传送块中,再将塑胶(4Pin)的半成品预入到塑胶(5Pin)中将传送块放置到扣合治具上进行扣合作业完成品端子朝上放入PE盘中不可压伤端子,不可压伤塑料料带不可变形,扣合要到位量测频率IPQC首件&10PCS/2H11. 铁壳组装 取上工站半成品,检查端子需为U型取铁壳,检查无变形,异色等外观不良把铁壳预入到传送块中,再将半成品预入到铁壳中把传送块放入加缔治具中,双手按下治具两侧的加缔按钮进行加缔做也加缔完成后把半成品从治具中取出12. 外观选别 将待选成品按同一方向排成一排,然后从左到右逐项进行检查,检查完一面按同一方法检查另一面.外观选别出的不良品需集中放置不良品盒中待修复,修复完成后需经过电测和外观选别后方可视为良品.塑料件不可有毛边、不饱和、混料、伤痕、变形、间隙、破裂、油污等不良各金属零件不可有电镀不良、异色、变形、毛边、混料、压痕等不良机构不得有机件短缺、机件错误、机件变形、组立错误,混料等不良不可有组装不良13. 入量规 and 电子放大镜检测 取上工站半成品,脚位向下,垂直放入量规治具内.产品可以顺利放入,为良品,无法放入,为不良品以塑胶本体上面为基准面得一红线,向上调0.40mm作为管控下限得一绿线,再向上调高0.21mm作为管控上限得一绿线观察端子弹高在管控线(两条绿线)内为OK,超出管控线为NG;同时在电子放大镜上观察产品5根端子,无法看到为良品,如能看到为不良OK品脚位朝上按序放入PE盘测试的良品应能顺利的通过量规,不可碰弯端子脚良品和不良品分开放置不良品统一整修,外观OK后再次过量规作业员应需配戴指套每一个产品入量规后首先要对准基准位置弹高尺寸量测,量测频率IPQC首件&10PCS/2H14. 喷字 根据产品料号调出对应的喷字程式按喷字位置,将PE盘正确放置在承t治具内,确认喷字位置及喷字清晰度OK后开始喷字喷字完成后将整盘产品取出,检查喷字是否清晰完整,检查OK后件产品放置在已完成区待包装。YY(年)MM(月)DD(日)且--后需要喷上班别作业时请配带指套.字体不可模糊不清;每个料号的第一盘首件必需交由IPQC确认字样、字体方向OK后方可正式进行喷字作业。USB产品制程管控1. 5PIN端子折弯尺寸管控 量测尺寸12.68+/-0.05mm,90°+0°/-2°端子通过端子折弯机器进行折弯动作,折弯尺寸需要满足12.68±0.05&90+0°/-2°这两个尺寸,12.68±0.05尺寸根据端子与塑胶匹配进行定义,短了会导致端子贴在塑胶上时端子脚外张导致后续工站量规不过或者加缔过浅导致端子脚高于塑胶面形成翘PIN现象;长了则会导致端子脚内趴导致后续量规不过或者加缔过深导致塑胶破裂、裂纹等不良;而90+0/-2°则是保障端子贴塑胶壁,大了会导致端子脚外张;小了则会导致端子脚内趴,这两个都会导致后续工站量规不过。/ / 图4-1 5PIN端子折弯尺寸管控图 图4-2 5PIN端子压入塑胶深度管控图2. 5PIN端子压入塑胶深度管控 量测尺寸0.02+0.07/-0尺寸供调机参考5PIN端子加缔深度尺寸管控是为了保证端子进入塑胶的深度,既不会因为加缔太浅从而导致端子退PIN不良和端子不贴壁而导致量规不过,也不会因为加缔太深从而使得塑胶破裂和端子脚外张导致量规不过。3. 5PIN端子切料带尺寸管控 巡检每两小时量测1.60+0.10/-0.10mm尺寸10pcs,2排端子高低差需管控在0.10mm之内5PIN端子切料带尺寸管控需保证端子脚不会因为果断导致流入客户端的时候产品接触不良从而导致短路,也不会因为端子脚太长导致产品流入客户端时产品放在PCB板上时不贴板。/ /图4-3 端子脚长管控图 图4-4 4PIN端子折弯尺寸管控图4. 4PIN端子折弯尺寸管控 量测尺寸8.96+/-0.05mm、4.55+/-0.05mm、90°+0°/-2°4PIN端子折弯尺寸管控需要满足8.96&90&4.55三个尺寸,为了保证4PIN端子来料在尺寸范围之内,折弯长度保证端子插入塑胶的时候弹高OK,也不会过短导致插拔时端子退PIN,折弯角度保证端子插入塑胶时紧贴塑胶量规可顺畅通过,折弯宽度保证了端子压入塑胶后脚长在尺寸规格范围之内。/ / 图4-5 4PIN加缔深度管控图 图4-6 4PIN弹高尺寸管控图5. 4PIN端子加缔深度管控 量测尺寸0.30+0.07/-0.07mm尺寸供调机参考4PIN端子加缔尺寸管控为0.30±0.07,加缔尺寸管控保证了4PIN端子不会因为加缔太浅从而导致插拔时4PIN端子退PIN电测不良或者弹高不良,也不会因为加缔太深导致4PIN端子弹高太低导致电测时接触不到短路,或者与5PIN端子接触导致接触短路不良。6. 4PIN弹高尺寸管控 以塑胶本体上面为基准面得一红线,向上调0.40mm作为管控下限得一绿线,再向上调高0.21mm作为管控上限得一绿线满足前面的尺寸管控后,此4PIN弹高尺寸管控为成品管控,需要满足所做出来的产品满足弹高尺寸范围,既不能太低导致流入客户端时电测PLUG头接触不到端子从而导致产品电测短路不良,也不能太高导致与PLUG头插拔的过程中端子被插拔退PIN从而导致电测短路不良。USB产品制程中的异常分析如下图,为产线反馈的一个异常4PIN成品弹高1.7%/图4-1 异常单图针对此异常为例做出分析及验证改善如下异常分析流程确认不良现象 确认不良率 分析此不良现象发生的因素排除次要因素,确认真因 验证分析真因 提出短期对策及改善方案/图4-2 异常现象图使用CCD机器确认不良产品的不良现象与反馈不良一致,固定第四根PIN针翘起,使用工显确认不良产品是否在尺寸范围内,查询SOP,确认尺寸规格为0.60±0.10,即0.50~0.70,量测此弹高为0.81,OUT SPEC,为弹高不良至产线确认4PIN弹高不良率,由此判定取样数量,确认不良品存在14PCS,良品数量为800PCS,不良率为1.7%确认造成此不良现象的因素4PIN加缔深度、电测PLUG头及insert molding 件来料至QC区确认产线所做该产品的首件报表,经确认10PCS首件量测4PIN加缔深度均在尺寸规格范围之内,且4PIN端子弹高OK,且此期间没有调试过加缔机,由此可以排除4PIN加缔深度造成此不良的因素至产线跟踪200PCS产品制作流程,在电测前以及电测后跟踪同种200PCS,发现电测前后不良数量一致,即此不良发生在电测之前,因此可以排除电测时PLUG头与4PIN端子摩擦的因素最后确认MOLDING件来料是否已经存在此不良现象,查看200PCSMOLDING件来料发现存在来料4PIN端子第四根PIN高于其他PIN针的现象4PCS,故可以大致判断此异常应为来料存在问题导致后续成品出现此不良现象查询图纸来料端子尺寸为2.90+。01/-0.08,量测此4PIN不良来料,尺寸均在3.10左右,来料尺寸OUT SPEC,组装这四PCS来料为成品,确定4PCS产品均为弹高不良,确认为来料不良,转QE处理短期对策产线继续生产,不良品打出报废给注塑长期方案QE需追踪注塑改善对策及改善时间以上为此异常的分析过程及改善对策总结与展望 随着手机的日益推广,远到美国的苹果手机,近到我们国内的华为、三星、VIVO、魅族、荣耀、小米、乐视、红米、诺基亚及天翼等等种类十分繁多,近日华为更要开启5G时代,可以说手机这个产品现在已经是寻常百姓人手一个,已经是人们生活中必不可少的一部分,但是手机充电的安全问题还是存在很多失火、爆炸等等事故,其中充电线的USB接口是必不可少也是重中之重的一部分,唯有将USB产品的安全品质保障了,才能使广大人民更加放心安全的去使用手机,手机在以后的生活中只会日益发展与壮大,USB产品接口也将更为广泛的被使用到,所以以上论文关于USB制程及其管控也是非常重要的,这样才能更好的保障手机的品质,更好的服务于广大人民群众。总 结 三年时间转瞬即逝,眨眼间,连大学也快要结束了,以前小学的时候总是以为6年十分的漫长,可是当上到6年级的时候却发现6年是如此之快,快到我们都还没有好好道别,甚至连和她正式的说声再见也来不及,小学就已经结束了,等到了高中上学时总以为高中时光是最苦最累的时间了,现在回首起来才发现当时的日子虽然学习比较辛苦但是关系确实最干净最纯粹的,没有因为社会以及金钱而有所变质,高中时光其实是最值得回忆的,转眼便到了大学,大学时光其实也是相当重要的一段时间,不能因为上了大学而有所懈怠,因为大学以及和社会接轨,我们更加需要学习好知识以及学会人情世故,为以后的生活做铺垫,学习不仅仅需要的是理论上面的知识,更加需要与实践相结合,所以才会有学校安排的1年实习时间,经过这半年的实习,在公司中我学到了很多学校中没学到的知识,这与我们学习的知识相结合互相印证,就可以学习到更多的东西,而论文就是将我们学习到的知识和在实习中学到的东西整理表述出来,这能更加系统的帮我们理清楚我们学习到的知识,使得我们的知识得到巩固,论文从开始写包含了确定题目、构建框架、查询资料、整理资料及完成论文的攥写经历了整整一个月的时间,期间得到殷铭老师的指导以及启发,从而使我更好的完成论文的攥写,这个过程并不容易,但是在老师和同学的帮助下我还是最后将其写完了,这对我是很大的一个挑战及肯定。 经历此次论文的攥写,我的眼界得到了开阔,修养得到了提升,知识得到了巩固,这对我以后得工作起到了至关重要的作用,当然我得论文还存在很多得不足之处,不足之处请老师加以指点和修正,谢谢。参考文献王伯平 互换性与测量技术基础【M】机械工业出版社 第四版栾学钢,韩云芳,机械设计基础【M】 高等教育出版社 第四版司乃钧,吕烨,工程材料与热成形【M】 高等教育出版社? 第四版吴昌林,张卫国,姜柳林 机械设计【M】 华中科技大学出版社 第三版谢辞 经历了1个月的不懈努力,从确定论文题目、组织框架、查找资料、整理资料到论文的完成,过程虽然有些艰辛,但是论文在老师和同学的帮助下还是顺利的完成了。 首先非常感谢我的指导老师殷铭,在攥写论文的过程中必不可少的存在许许多多的问题以及困扰,但是在老师的不断耐心指导下,我顺利的完成了论文的攥写,对此我十分感谢指导老师的耐心与指导。 在此,我需要向我的指导老师以及部门主管致谢,在他们不厌其烦的帮助下,傅课帮助我学习到了很多在学校不曾学习到的东西,交给我许多的知识,同时提供给我毕业论文的材料等等,对此我十分感谢。 最后,在此祝愿所有帮助过我的老师、领导、同学身体健康,万事如意。 以上,十分感谢~~
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