降低BGA焊点失效率的QC成果总结--板报版.ppt

未经允许 不得扩散内部公开 降低售后手机BGA焊接失效的比率深圳康佳通信科技有限公司BGA焊接QC小组 未经允许 不得扩散内部公开 一 概况 随着科学技术的发展和人们消费观念的转变 人们对电器产品的要求不再只是满足某一项特定的需求 更多地对外观 尺寸大小 多功能集成等提出了更高的要求 为了满足这一要求 BGA封装的IC在电器产品中得到了广泛应用 而且其集成度越来越高 体积越做越小 对贴片精度和焊接的可靠性也提出更高的要求 通信产品的BGA一般都是0 5 0 65mm的间距小BGA 售后产品的BGA焊接失效问题一直是困扰各大厂商的重大难题 其可维修性相对较差 维修需要特定的工具 维修周期长 直接关系到公司的品牌声誉和经济效益 降低BGA焊接失效的比率也是我司的迫切需求 未经允许 不得扩散内部公开 二 小组简介 1 小组情况 未经允许 不得扩散内部公开 2 小组成员简介 未经允许 不得扩散内部公开 QC活动流程图 未经允许 不得扩散内部公开 三 选题理由 未经允许 不得扩散内部公开 四 现状调查 1 对2004年9月份至2005年1月份的售后BGA焊接失效情况统计如下表 未经允许 不得扩散内部公开 2 BGA焊接失效比率变化趋势图 未经允许 不得扩散内部公开 五 目标设定和可行性分析 1 经过全员讨论 我们设定了活动目标 早期返修BGA焊接失效比率下降到0 2 未经允许 不得扩散内部公开 2 可行性分析 目标是可以实现的 公司各级领导重视和支持 小组成员具有强烈的创新意识和开拓精神 拥有一流的SMT贴片设备和检测设备 有多年的手机研发 生产 维修经验 具有一支技术精湛 能打硬仗的技术队伍 工人都经过了严格的培训 具有高品质的调整作业能力 对部分国内一流手机厂商进行调查 发现有厂商能够在1 2款机型上达到早期返修BGA焊接失效比率 0 2 的目标 未经允许 不得扩散内部公开 六 活动计划 1 由于这个项目是业内的一大难题 而且由于BGA焊接失效的比率为1 左右 需要验证BGA焊接可靠性的试验基本上都是破坏性的试验 而且不能完全模拟到用户的实际使用状况 因此我们选择了售后质量跟踪的形式来对改善效果进行验证 相应的活动周期设定的较长 为1年时间 未经允许 不得扩散内部公开 2 详细活动计划 未经允许 不得扩散内部公开 七 原因分析 未经允许 不得扩散内部公开 八 要因确定 未经允许 不得扩散内部公开 未经允许 不得扩散内部公开 九 对策研究与实施 1 经过认真分析 总结 小组一起制定了如下对策表 未经允许 不得扩散内部公开 2 各要因的对策实施情况 a PCB板的刚度不够对策实施 在手机后壳上设计塑胶凸棱 在BGA的四周形成支撑边 如下图所示 后壳对PCBA形成牢固的支撑 增强PCBA的刚度 把PCB板的厚度从0 8mm加厚到1mm 实施效果 原来BGA的四边分别到最近支撑点的平均距离为 45mm 改善后 BGA四边离最近支撑边的平均距离分别为 11mm 大大改善了BGA焊盘处的PCB刚度 PCB板厚度加厚到1mm改善了PCB板本身的刚度 53mm 8mm 未经允许 不得扩散内部公开 b Ni Au板焊点容易失效对策实施用OSP板替代Ni Au板 实施效果通过对OSP板的周转板维修发现 OSP板没有Ni Au板存在的 blackpad 缺陷 但是OSP板对生产安排提出了更高的要求 从拆包装到SMT贴片焊接完成的间隔要小于8个小时 经过工艺调整能够达到要求 c PCB一侧的焊点强度不高对策实施1 把SMD工艺的焊盘改为NSMD工艺的焊盘 如下图所示 改为 实施效果1 根据IPC 7095 采用NSMD工艺使焊锡围绕在焊盘边缘可以明显改善焊点的可靠性 没有另外安排试验进行验证 未经允许 不得扩散内部公开 对策实施2对BGA导入Underfill 底部填胶 工艺 实施效果2避免了PCBA板受力变形时BGA的局部形变过大 也对焊点进行了有效的保护 下面是对策实施前后的试验结果 未经允许 不得扩散内部公开 d 印刷锡高的厚薄不均 部分焊盘的焊锡充满度不够 对策实施通过DOE试验发现刮刀速度和对PCB板的支撑是关键原因 经过反复试验刮刀速度为 20mm s左右为最佳 不同的板子需要微调 对于支撑问题 采用夹具进行支撑 把点支撑变为面支撑 限制PCB板在印刷锡膏时的形变 每两小时抽2块拼板进行测试 记录其测试值并计算Cpk Cpk 1 3的工程师必须检查原因并进行调整参数 实施效果锡膏厚度Cpk值基本上都能够达到1 33以上 满足小组设定的要求 下面是4 5月份的印刷锡膏厚度CPK走势图 未经允许 不得扩散内部公开 e 结构设计不合理对策实施为了避免按键力直接作用到PCBA板上 在设计上进行了大胆的创新 把原本设计在PCB板上的按键焊盘移到了增加的柔性电路板上 柔性电路板和PCBA间加上了支撑钢片 把按键力度分布到PCBA板的边缘 如下图 实施效果在模拟按键试验中可以很明显的看到PCBA板的按键形变大大降低 但是由于增加支撑钢片会增加产品的厚度 这一措施只能在厚度允许的机型上增加 目前已经在几款产品上成功采用了这一措施 PCB板 按键弹片 支撑钢片 按键弹片 柔性按键板 改善前 改善后 未经允许 不得扩散内部公开 十 阶段效果确认 1 跟踪对策导入后的产品 只对部分产品进行了全面导入 的市场反馈 考虑到通信产品的售后反馈相对较长 我们决定跟踪3个月来看其效果 下面是跟进05年6月至8月的数据 2 从上面的数据可以看出 售后反馈BGA失效的比率已经有大幅度的下降 但是尚未达到我们最初设定的目标 0 2 未经允许 不得扩散内部公开 十一 检讨与进一步对策 1 对市场上返回BGA焊接失效的不良品分析发现大部分是因为BGA的部分焊点有气泡 降低了BGA的焊接强度 经小组讨论和实际验证找到主因如下 预热温度及预热时间设置不当 包裹在锡点中的空气和助焊剂不能够完全挥发 BGA焊盘有盲孔设计 在回流焊接时也容易形成气泡 焊点气泡 未经允许 不得扩散内部公开 2 对策和措施实施 改善前Profile设置 改善后Profile设置 未经允许 不得扩散内部公开 3 实施效果有效地控制了气泡的大小和数量 改善前 改善后 未经允许 不得扩散内部公开 十二 效果确认 跟踪对策导入后的产品 全部产品导入完成 的市场反馈 下面是跟进05年10月至12月的早期返修期内的BGA焊接失效的数据 未经允许 不得扩散内部公开 活动前后BGA早期失效比率对比图 目标达成 未经允许 不得扩散内部公开 十三 效益 1 有形效益1 1 一台早期返修机 包括运费 维修费用 物料损耗等 平均一台BGA失效的费用在100元左右 以每月销售50万台计算 为公司节省的费用为 500000 100 0 86 0 17 69000元 1 2 为包内维修也节省了很大一部分的费用 据估算一个月节约的费用在50000元以上 2 无形效益2 1 降低了售后BGA失效的比率 提升了产品品质 提高了用户的满意度 赢得了良好的声誉 进而为增加销量铺平了道路 2 2 全体组员增强了团队意识 质量意识 提高了分析问题 解决问题的能力 吸引了更多的人员参与到QC活动中来 未经允许 不得扩散内部公开 2 3 小组成员通过使用雷达图进行了效果自我评价如下 备注 总分为100分 未经允许 不得扩散内部公开 十四 巩固措施和下一步打算 1 巩固措施a 把后壳增加凸棱支撑的设计 NSMD工艺 OSP工艺 按键板和PCB板分离增加钢板支撑的设计 焊盘避免盲孔设计等变成设计规范 并把它们纳入到设计评审的CHECKLIST中去 b 把回流焊炉的温度调节固化为 回流炉温度设置作业指引 文件编号为 KKTX TY 038 c 把锡膏印刷机的参数调整方法固化为 锡膏印刷参数设置作业指引 文件编号为 KKTX TY 042 d 对锡膏印刷厚度用Xbar R图控制 持续跟进其印刷状况 2 下一步打算维修BGA依然是我司的一大难题 降低返修过程中BGA的损坏率和提高BGA维修质量是我们的下一步目标 我们将开展新一轮的PDCA循环活动 力争解决这一难题 未经允许 不得扩散内部公开 十五 几个专业名词解释SMD SolderMaskDefinedNSMD Nonso