Il Processo di Qualità

Esiste un ventaglio di competenze che all’interno di un EMS accompagnano il prodotto, dalla progettazione alla produzione. Competenze che consentono di realizzare prodotti con elevata qualità a un costo competitivo, ma che non sempre sono totalmente trasparenti ai committenti.

“Si fa tanto lavoro per controllare ciò che non si vede (x-ray, laminografia, test elettrico e di invecchiamento, procedure ESD e MSD), ma materialmente anche tutto questo lavoro non si vede. Ciò che alla fine emerge è solo il risultato finale, un PCBA che funziona e risponde alle normative di riferimento, ma rimane sommerso tutto il duro lavoro che c’è dietro”.

È la considerazione per nulla ovvia con cui si apre l’incontro con Michele Mansi, seconda generazione alla guida di Mar-ita di Busto Arsizio (VA). Dall’iniziale attività di cablaggio elettromeccanico l’impegno profuso negli anni è sempre stato notevole, sono stati fatti tantissimi progressi tanto dal punto di vista qualitativo che quantitativo.

I cambiamenti apportati sono stati notevoli e continui, dall’ampliamento dello stabilimento che ha raggiunto
l’attuale dimensione di circa 1500 metri quadri, all’addestrato del personale (certificato IPC-A-610), agli investimenti in tecnologia di produzione e di test, non ultimo adottando e mantenendo la normativa UNI ISO 9001 sin dal 1996.

 

Nella realtà attuale il mercato sta evolvendo verso la richiesta di qualità, affidabilità e tracciabilità totale dei prodotti; in risposta a queste istanze Mar-ita ha modificato con continuità sia la propria cultura aziendale che di conseguenza la filosofia del come produrre.

“È una fatica che non traspare – prosegue Mansi – dove notevoli dosi di energia personale e di risorse confluiscono in una spirale circolare virtuosa in cui ogni sia pur piccolo traguardo getta le basi per una nuova e successiva innovazione. È come una scalata in cui il percorso precedente sia crollato e non puoi che proseguire”.

Del resto il percorso tecnologico dell’elettronica ha virato su componenti il cui package (BGA, µBGA, QFN) o la cui dimensione (0201) richiede attrezzature e strumenti di test e di ispezione che possano andare oltre quello che solo una manciata di anni fa era lo standard.

Facendo riferimento agli ultimi due importanti investimenti (X-Ray con le opzioni laminografia e tomografia) e Flying Probe con la prova di caratterizzazione dei LED e il dispositivo di programmazione mobile (ad es. jtag e flypod), è indicativo di quanto sia semplicemente necessario non perdere di vista di dove e di quanto si sposta l’orizzonte tecnologico.

In tema di qualità il denominatore comune che ha sempre guidato Mar-ita in questi ormai 36 anni di attività è stato quello della ricerca continua della massima qualità mantenendo i costi sempre competitivi. Ogni singolo prodotto nasconde dietro di sé molteplici aspetti, talvolta visibili e talvolta no, ma in ogni caso fondamentali. L’analisi di fattibilità d’ogni singola lavorazione così come il monitoraggio dei dati raccolti durante le varie fasi, portano all’elaborazione di statistiche veramente utili per il miglioramento continuo delle prestazioni aziendali.

Il filo conduttore di ogni investimento ha solo parzialmente guardato all’aumento di produttività, la parte preponderante del target è sempre stato quel rinnovamento tecnologico che tenesse in pole position l’azienda.

Sono state sostituite due intere linee SMD e rivisto l’intero lay out aziendale nel momento in cui sono arrivati sul mercato italiano i primi componenti 0402 (01005). In azienda erano presenti macchine ancora perfettamente performanti, ma con feedermeccanici. La sola possibilità che un giorno dal mercato avrebbe potuto arrivare la richiesta per montare componenti così piccoli (inclusi µBGA e altri ultra-fine-pitch) ha portato a sostituire il parco macchine con nuove P&P aventi feeder elettronici. Con l’occasione i forni di reflow precedentemente organizzati ad isola sono stati messi in linea. Quando questo momento è arrivato l’azienda è stata così in grado di soddisfare le richieste dei clienti.

Con la conoscenza e l’applicazione continua e inflessibile del sistema qualità impostato, sono stati via via affinati
i vari aspetti produttivi, col risultato di un costante feed-back sui processi, che in definitiva si traduce in un vantaggio
per il cliente che ottiene un servizio completo, dalle ottime prestazioni ed economicamente competitivo.

“I sistemi AOI sono presenti in azienda da pressoché sempre. Col sistema a raggi-x volevamo andare oltre, per arrivare a poter esaminare possibili problematiche quasi a livello di laboratorio – racconta Mansi – da un punto di vista qualitativo pensiamo sia indispensabile individuare e risolvere a monte la causa che ha generato il problema, pensiamo che occorre essere in grado di eseguire delle failure analysis quanto più dettagliate possibili. L’esperienza ci ha portato a constatare che microscopi, AOI ed X-ray stessa a volte non fossero sufficienti. Occorreva andare oltre, e allora abbiamo investito sulla laminografia e sulla tomografia. E la scelta è stata vincente perché ci ha permesso di offrire un nuovo servizio ai clienti permettendo loro di scoprire aspetti sui loro prodotti che spesso ignoravano (tensioni derivanti da chiusure e lavorazioni meccaniche inappropriate, criccature di saldature dovute a vibrazioni o sbalzi termici ecc). Anche la camera climatica, coi test di invecchiamento e di stress termico, aiuta egregiamente allo scopo e ci permette di offrire un alto valore aggiunto per tutti quei clienti che ambiscono a verificare e perseguire l’obiettivo dell’affidabilità dei loro prodotti”.

Il servizio di DFM e DFT

Importante è il servizio offerto di DFM e DFT. Qualsiasi oggetto si può produrre e testare ma a quale prezzo? Industrializzare al meglio il prodotto dalla fase iniziale è quanto mai fondamentale per ottenere la massima resa
al minimo costo, sfruttando al meglio le tecnologie e le competenze disponibili, coniugando efficacia ed efficienza.

Se il prodotto è affidabile e di qualità ci guadagna sicuramente l’immagine del cliente. La criticità è sempre legata a quello che non si vede. Ma più che per il controllo del risultato, peraltro necessario per garantire la conformità dei prodotti, la decisione di acquisto del sistema X-Ray è derivata dalla necessità di essere “padroni” del processo.

Avendo da anni deciso di lavorare secondo lo standard IPC-610-A diventava tassativo garantire anche i parametri altrimenti difficili da verificare. Non esistono solo i BGA e i QFN, ma ci sono anche le varie saldature THT per le quali il controllo della risalita non è possibile se non attraverso una ispezione a raggi X.

“Garantire il rispetto dei requisiti imposti dalla norma – spiega Mansi- è ciò che normalmente facciamo, in fase di industrializzazione, non solo relativamente ai processi SMD, ma anche a quelli THT” (saldatrice ad onda e saldatrici selettive laser o mini onda).

La visione di un’alta qualità e della difettosità tendente allo zero diventa scontata con produzioni low mix-high
volume, diverso è il caso di Mar-ita dove i target numerici, rispetto a quelli di molti competitor, non sono quasi mai
elevati, a volte di solo qualche decina di schede per codice, e talvolta anche solo di unità, per quanto complessa.

L’obiettivo aziendale è quello di garantire la perfetta funzionalità a partire dalla campionatura che spesso, appunto, è anche solo di poche unità. Ed è proprio qui che l’esperienza, la competenza, la professionalità, le attrezzature e il controllo del processo portano al risultato, formando un anello chiuso la cui centralità è lo zero difetti.

Una new entry al reparto collaudi

Il reparto di collaudo è quello dove più è enfatizzato il concetto di qualità, costituisce “l’ultima spiaggia” prima che il prodotto lasci la produzione e raggiunga il cliente, ma è ben calibrato e costituisce un punto di forza funzionale  all’elevato standard qualitativo richiesto.

In Mar-ita si è aggiunto recentemente un nuovo tassello a riprova della visione aziendale. L’ acquisto più recente è Seica V8 Next Generation, il sistema di test Flying Probe di ultima generazione, una soluzione eccezionale per testare in particolare campionature e produzioni high mix-low volume.

Tra le mille sfumature, del tutto trasparenti a chi non frequenta il processo e sempre per stare nell’ottica di ciò “che non si vede”, ci sono poi altre infinite attività, quali il controllo da eventuali contaminazioni, le pratiche quotidiane di rispetto della normativa ESD e MSD, tutte fondamentali perché un PCBA sia realmente affidabile.

“Talvolta – conclude Mansi – si vede solo la punta dell’iceberg: scheda assemblata e relativa fattura. Tutto quello che è sotteso non compare. Il successo non è mai casuale, ma viene costruito e pianificato nel tempo. I risultati si ottengono solo con molto lavoro, con costanza, sacrificio quotidiano, studio e investimenti. Bisogna crederci e saper dove si vuole arrivare perché giunti all’obiettivo si ha giusto il tempo per riprendere fiato per poi ripartire con perseveranza”.

Articolo scritto da Dario Gozzi

PCB Magazine Ottobre 2020

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