降低BGA焊點(diǎn)失效率的QC成果總結(jié)板報(bào)版.ppt

降低售后手機(jī)bga焊接失效的比率深圳康佳通信科技有限公司bga焊接qc小組 一 概況 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變 人們對(duì)電器產(chǎn)品的要求不再只是滿足某一項(xiàng)特定的需求 更多地對(duì)外觀 尺寸大小 多功能集成等提出了更高的要求 為了滿足這一要求 bga封裝的ic在電器產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用 而且其集成度越來(lái)越高 體積越做越小 對(duì)貼片精度和焊接的可靠性也提出更高的要求 通信產(chǎn)品的bga一般都是0 5 0 65mm的間距小bga 售后產(chǎn)品的bga焊接失效問題一直是困擾各大廠商的重大難題 其可維修性相對(duì)較差 維修需要特定的工具 維修周期長(zhǎng) 直接關(guān)系到公司的品牌聲譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益 降低bga焊接失效的比率也是我司的迫切需求 二 小組簡(jiǎn)介 1 小組情況 2 小組成員簡(jiǎn)介 qc活動(dòng)流程圖 三 選題理由 四 現(xiàn)狀調(diào)查 1 對(duì)2004年9月份至2005年1月份的售后bga焊接失效情況統(tǒng)計(jì)如下表 2 bga焊接失效比率變化趨勢(shì)圖 五 目標(biāo)設(shè)定和可行性分析 1 經(jīng)過全員討論 我們?cè)O(shè)定了活動(dòng)目標(biāo) 早期返修bga焊接失效比率下降到0 2 2 可行性分析 目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的 公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視和支持 小組成員具有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)和開拓精神 擁有一流的smt貼片設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備 有多年的手機(jī)研發(fā) 生產(chǎn) 維修經(jīng)驗(yàn) 具有一支技術(shù)精湛 能打硬仗的技術(shù)隊(duì)伍 工人都經(jīng)過了嚴(yán)格的培訓(xùn) 具有高品質(zhì)的調(diào)整作業(yè)能力 對(duì)部分國(guó)內(nèi)一流手機(jī)廠商進(jìn)行調(diào)查 發(fā)現(xiàn)有廠商能夠在1 2款機(jī)型上達(dá)到早期返修bga焊接失效比率 0 2 的目標(biāo) 六 活動(dòng)計(jì)劃 1 由于這個(gè)項(xiàng)目是業(yè)內(nèi)的一大難題 而且由于bga焊接失效的比率為1 左右 需要驗(yàn)證bga焊接可靠性的試驗(yàn)基本上都是破壞性的試驗(yàn) 而且不能完全模擬到用戶的實(shí)際使用狀況 因此我們選擇了售后質(zhì)量跟蹤的形式來(lái)對(duì)改善效果進(jìn)行驗(yàn)證 相應(yīng)的活動(dòng)周期設(shè)定的較長(zhǎng) 為1年時(shí)間 2 詳細(xì)活動(dòng)計(jì)劃 七 原因分析 八 要因確定 九 對(duì)策研究與實(shí)施 1 經(jīng)過認(rèn)真分析 總結(jié) 小組一起制定了如下對(duì)策表 2 各要因的對(duì)策實(shí)施情況 a pcb板的剛度不夠?qū)Σ邔?shí)施 在手機(jī)后殼上設(shè)計(jì)塑膠凸棱 在bga的四周形成支撐邊 如下圖所示 后殼對(duì)pcba形成牢固的支撐 增強(qiáng)pcba的剛度 把pcb板的厚度從0 8mm加厚到1mm 實(shí)施效果 原來(lái)bga的四邊分別到最近支撐點(diǎn)的平均距離為 45mm 改善后 bga四邊離最近支撐邊的平均距離分別為 11mm 大大改善了bga焊盤處的pcb剛度 pcb板厚度加厚到1mm改善了pcb板本身的剛度 53mm 8mm b ni au板焊點(diǎn)容易失效對(duì)策實(shí)施用osp板替代ni au板 實(shí)施效果通過對(duì)osp板的周轉(zhuǎn)板維修發(fā)現(xiàn) osp板沒有ni au板存在的 blackpad 缺陷 但是osp板對(duì)生產(chǎn)安排提出了更高的要求 從拆包裝到smt貼片焊接完成的間隔要小于8個(gè)小時(shí) 經(jīng)過工藝調(diào)整能夠達(dá)到要求 c pcb一側(cè)的焊點(diǎn)強(qiáng)度不高對(duì)策實(shí)施1 把smd工藝的焊盤改為nsmd工藝的焊盤 如下圖所示 改為 實(shí)施效果1 根據(jù)ipc 7095 采用nsmd工藝使焊錫圍繞在焊盤邊緣可以明顯改善焊點(diǎn)的可靠性 沒有另外安排試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證 對(duì)策實(shí)施2對(duì)bga導(dǎo)入underfill 底部填膠 工藝 實(shí)施效果2避免了pcba板受力變形時(shí)bga的局部形變過大 也對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行了有效的保護(hù) 下面是對(duì)策實(shí)施前后的試驗(yàn)結(jié)果 d 印刷錫高的厚薄不均 部分焊盤的焊錫充滿度不夠 對(duì)策實(shí)施通過doe試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)刮刀速度和對(duì)pcb板的支撐是關(guān)鍵原因 經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)刮刀速度為 20mm s左右為最佳 不同的板子需要微調(diào) 對(duì)于支撐問題 采用夾具進(jìn)行支撐 把點(diǎn)支撐變?yōu)槊嬷?限制pcb板在印刷錫膏時(shí)的形變 每?jī)尚r(shí)抽2塊拼板進(jìn)行測(cè)試 記錄其測(cè)試值并計(jì)算cpk cpk 1 3的工程師必須檢查原因并進(jìn)行調(diào)整參數(shù) 實(shí)施效果錫膏厚度cpk值基本上都能夠達(dá)到1 33以上 滿足小組設(shè)定的要求 下面是4 5月份的印刷錫膏厚度cpk走勢(shì)圖 e 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理對(duì)策實(shí)施為了避免按鍵力直接作用到pcba板上 在設(shè)計(jì)上進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新 把原本設(shè)計(jì)在pcb板上的按鍵焊盤移到了增加的柔性電路板上 柔性電路板和pcba間加上了支撐鋼片 把按鍵力度分布到pcba板的邊緣 如下圖 實(shí)施效果在模擬按鍵試驗(yàn)中可以很明顯的看到pcba板的按鍵形變大大降低 但是由于增加支撐鋼片會(huì)增加產(chǎn)品的厚度 這一措施只能在厚度允許的機(jī)型上增加 目前已經(jīng)在幾款產(chǎn)品上成功采用了這一措施 pcb板 按鍵彈片 支撐鋼片 按鍵彈片 柔性按鍵板 改善前 改善后 十 階段效果確認(rèn) 1 跟蹤對(duì)策導(dǎo)入后的產(chǎn)品 只對(duì)部分產(chǎn)品進(jìn)行了全面導(dǎo)入 的市場(chǎng)反饋 考慮到通信產(chǎn)品的售后反饋相對(duì)較長(zhǎng) 我們決定跟蹤3個(gè)月來(lái)看其效果 下面是跟進(jìn)05年6月至8月的數(shù)據(jù) 2 從上面的數(shù)據(jù)可以看出 售后反饋bga失效的比率已經(jīng)有大幅度的下降 但是尚未達(dá)到我們最初設(shè)定的目標(biāo) 0 2 十一 檢討與進(jìn)一步對(duì)策 1 對(duì)市場(chǎng)上返回bga焊接失效的不良品分析發(fā)現(xiàn)大部分是因?yàn)閎ga的部分焊點(diǎn)有氣泡 降低了bga的焊接強(qiáng)度 經(jīng)小組討論和實(shí)際驗(yàn)證找到主因如下 預(yù)熱溫度及預(yù)熱時(shí)間設(shè)置不當(dāng) 包裹在錫點(diǎn)中的空氣和助焊劑不能夠完全揮發(fā) bga焊盤有盲孔設(shè)計(jì) 在回流焊接時(shí)也容易形成氣泡 焊點(diǎn)氣泡 2 對(duì)策和措施實(shí)施 改善前profile設(shè)置 改善后profile設(shè)置 3 實(shí)施效果有效地控制了氣泡的大小和數(shù)量 改善前 改善后 十二 效果確認(rèn) 跟蹤對(duì)策導(dǎo)入后的產(chǎn)品 全部產(chǎn)品導(dǎo)入完成 的市場(chǎng)反饋 下面是跟進(jìn)05年10月至12月的早期返修期內(nèi)的bga焊接失效的數(shù)據(jù) 活動(dòng)前后bga早期失效比率對(duì)比圖 目標(biāo)達(dá)成 十三 效益 1 有形效益1 1 一臺(tái)早期返修機(jī) 包括運(yùn)費(fèi) 維修費(fèi)用 物料損耗等 平均一臺(tái)bga失效的費(fèi)用在100元左右 以每月銷售50萬(wàn)臺(tái)計(jì)算 為公司節(jié)省的費(fèi)用為 500000 100 0 86 0 17 69000元 1 2 為包內(nèi)維修也節(jié)省了很大一部分的費(fèi)用 據(jù)估算一個(gè)月節(jié)約的費(fèi)用在50000元以上 2 無(wú)形效益2 1 降低了售后bga失效的比率 提升了產(chǎn)品品質(zhì) 提高了用戶的滿意度 贏得了良好的聲譽(yù) 進(jìn)而為增加銷量鋪平了道路 2 2 全體組員增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí) 質(zhì)量意識(shí) 提高了分析問題 解決問題的能力 吸引了更多的人員參與到qc活動(dòng)中來(lái) 2 3 小組成員通過使用雷達(dá)圖進(jìn)行了效果自我評(píng)價(jià)如下 備注 總分為100分 十四 鞏固措施和下一步打算 1 鞏固措施a 把后殼增加凸棱支撐的設(shè)計(jì) nsmd工藝 osp工藝 按鍵板和pcb板分離增加鋼板支撐的設(shè)計(jì) 焊盤避免盲孔設(shè)計(jì)等變成設(shè)計(jì)規(guī)范 并把它們納入到設(shè)計(jì)評(píng)審的checklist中去 b 把回流焊爐的溫度調(diào)節(jié)固化為 回流爐溫度設(shè)置作業(yè)指引 文件編號(hào)為 kktx ty 038 c 把錫膏印刷機(jī)的參數(shù)調(diào)整方法固化為 錫膏印刷參數(shù)設(shè)置作業(yè)指引 文件編號(hào)為 kktx ty 042 d 對(duì)錫膏印刷厚度用xbar r圖控制 持續(xù)跟進(jìn)其印刷狀況 2 下一步打算維修bga依然是我司的一大難題 降低返修過程中bga的損壞率和提高bga維修質(zhì)量是我們的下一步目標(biāo) 我們將開展新一輪的pdca循環(huán)活動(dòng) 力爭(zhēng)解決這一難題 十五 幾個(gè)專業(yè)名詞解釋smd soldermaskdefinednsmd nonsoldermask