led short异常改善报告

1、Leyard LED Short異常分析及改善,報告人員:夏國允 審核主管:徐偉偉 日 期:2015.09.15 版次:02,南亞(昆山)電路板公司 NAN YA (KUN SHAN) PRINTED CIRCUIT BOARD CORPORATION,目錄,一.定義 二.目的及目標 三.現狀分析 四.異常分析與異常現象 五.要因分析 六.改善對策 七.效果確認 八.SOP標準化 九.未來工作計劃,一.定義,PCBA組裝環境中，在特定電壓下，PCB迴路中處於兩種網路上的導體，因不正常的原 因相接或相碰，使導體阻值減小，電流忽然增大的現象稱為短路(Short)。常見PCBA Short異常原因有

2、錫連、殘銅、測試針紮傷等。,錫連Short異常,殘銅Short異常,層間Short(測試針紮傷)異常,2.1 目的 找出組裝後PCBA Short異常之Root cause，並提出改善對策。 2.2 目標 協助Leyard客戶將LED Short異常DPPM降為0。,二.目的及目標,三.現狀分析,3.1 客戶端異常訊息： 客戶料號：190-LEDGEA-30 南亞料號：LYN002A 異常D/C：1417/ 1419/ 1420 異常率：36%,3.2 異常現象說明： 2014/6/11利亞德客戶反應南亞PCB上線焊接後短路異常，異常率為36%，異常均為 Top面與LED連接之Pad Shor

3、t，并退回1片PCBA分析。,Top side,Bottom side,三.現狀分析,3.3.1 Short PCBA異常點位確認：,3.3 异常初步分析,结论： 根據客戶提供之異常板照片，確認Short異常點位，隨機分佈，無共同性。,Sample#1,Sample#2,Sample#3,三.現狀分析,異常回路,回路A,回路B,Top side,3.3.2 客退板異常點位阻值確認：,PCB Pad,Bottom side,结论： a. 去除Top面與A、B回路相關之LED零件，量測PCBA及LED， 顯示結果Short 現象消失。 b. 去除LED後之PCB Pad無錫連殘銅，确认此次异常與P

4、CB Pad殘銅或滲鍍異常 無關。,去LED前,去LED後,LED,LED,四.異常分析,4.1 失效樹要因分析,LED Short 異常分析,漲縮異常,SMT異常,PCB與LED 匹配異常,油墨及面銅 厚度異常,Pad尺寸 異常,LED Pad 不規則,LED尺寸 異常,鋼板開口 尺寸過大,鋼板厚度 過厚,PCB異常,四.異常分析,结论： 取庫存板確認基板漲縮Avg：+99 ppm， IR後PCB 縮200ppm (1.89mil)。 符合Spec +3/-1 mil。因而排除PCB漲縮異常導致PCBA Short。,4.2 PCB品質確認： 4.2.1 PCB漲縮確認： 取庫存PCB板進行

5、回焊測試，量測漲縮值。IR測試條件：245*6次。,4.2.2 PCB 油墨厚度及Pad銅厚確認：,结论：庫存板確認，油墨厚度及Pad面銅厚度均符合Spec。,切片位置,Unit: mil,切片,四.異常分析,4.2.3 PCB pad分析： (確認量測位置：四角及中間),Pad size,Pad 間距,S/M Opening,结论：PCB pad size、Pad間距及S/M opening尺寸量測均符合Spec。,四.異常分析,4.3 LED 零件分析：,结论：LED pad設計形狀不規則，LED切割後造成的殘屑(銅)及S/M Peeling露銅。,4.3.1 LED Pad形狀確認：,L

6、ED top side,PCB Pad,LED bottom side,四.異常分析,结论： a. LED pad 呈不規則狀，品質正常狀態pad size最大寬度(, )為14.94mil。 b. 但LED成型切割造成S/M peeling及殘屑 (銅)，導致pad最大寬度延伸(, )至 18.13mil。超出PCB pad加上距離尺寸17.639mil， Short機率高。,4.3.2 LED Pad尺寸確認：,PCB pad,LED pad,四.異常分析,结论： PCB與LED組裝後，因LED成型切割露銅異常，PCB與LED相鄰 pad 間距只有 12mil。加上貼件對位偏移及擴錫，Sh

7、ort機率高。,4.3.3 PCB與LED組裝時Pad位置比對：,四.異常分析,PCB pad,PCB pad與 LED pad 重疊位置,PCB pad與 LED pad 重疊位置,PCB Pad與 LED pad 重疊位置,PCB pad與 LED pad 重疊位置,組裝貼件,PCB,LED,Short發生位置,五.異常原因,5.1 LED成型切割後露銅，導致貼件後露銅位置與PCB方形Pad最小間距僅12mil， 正常組裝後Short機率高。 5.2 LED零件Pad最大寬度延伸(18.13mil)，超出正常PCB Pad加上Pad間距之和 (17.639mil)，Short機率高。,LE

8、D Short 異常分析,漲縮異常,SMT異常,PCB與LED 匹配異常,油墨及面銅 厚度異常,Pad尺寸 異常,LED Pad 不規則,LED尺寸 異常,鋼板開口 尺寸過大,鋼板厚度 過厚,PCB異常,六.改善對策,6.1 PCB協助改善對策：,6.1.1 加大PCB Pad尺寸和間距，Pad間增加Dam設計： LED Pad最小間距為6.584mil及8.193mil，PCB Pad間距為4mil。同時建議增加 PCB Pad間距調整至8mil，將Pad單邊尺寸由13.78mil增加到15.78mil，S/M Opening 變更為47.37mil。,六.改善對策,改善後PCB Pad,改

9、善前PCB Pad,LED,6.1.2 PCB Pad由方形改為圓形： 加大貼件後LED露銅位置與PCB Pad之最小間距。,6.2 LED零件改善建議事項：,六.改善對策,6.2.1短期：LED進料檢，建議增加露銅範圍及殘銅長度管制。 6.2.2長期：變更LED Pad B & Pad C導線位置，建議不超過S/M Dam。,露銅、殘銅,S/M Dam,七.效果確認,7.1 經與客戶協商，客戶同意Pad間增加Dam設計(大小為8mil，最大偏移量為2mil， Dam上焊盤後油墨厚度為0.3-0.8mil)。廠內試製1000pcs交由客戶上線測試評估。,Dam位置,Dam油墨厚度,結果： 客戶反饋，190-LEDGEA-30S上線使用867pcs，Short不良數量為59pcs， Short不良率為6.8%。較之前Short異常率36%有明顯下降，初步改善有效。,七.效果確認,7.2 再與客戶確認，按如下要求試製PCB1000pcs，交由