降低BGA焊點失效率的QC成果總結板報版.ppt

降低售后手機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 隨著科學技術的發(fā)展和人們消費觀念的轉變 人們對電器產(chǎn)品的要求不再只是滿足某一項特定的需求 更多地對外觀 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)品中得到了廣泛應用 而且其集成度越來越高 體積越做越小 對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 其可維修性相對較差 維修需要特定的工具 維修周期長 直接關系到公司的品牌聲譽和經(jīng)濟效益 降低bga焊接失效的比率也是我司的迫切需求 二 小組簡介 1 小組情況 2 小組成員簡介 qc活動流程圖 三 選題理由 四 現(xiàn)狀調查 1 對2004年9月份至2005年1月份的售后bga焊接失效情況統(tǒng)計如下表 2 bga焊接失效比率變化趨勢圖 五 目標設定和可行性分析 1 經(jīng)過全員討論 我們設定了活動目標 早期返修bga焊接失效比率下降到0 2 2 可行性分析 目標是可以實現(xiàn)的 公司各級領導重視和支持 小組成員具有強烈的創(chuàng)新意識和開拓精神 擁有一流的smt貼片設備和檢測設備 有多年的手機研發(fā) 生產(chǎn) 維修經(jīng)驗 具有一支技術精湛 能打硬仗的技術隊伍 工人都經(jīng)過了嚴格的培訓 具有高品質的調整作業(yè)能力 對部分國內一流手機廠商進行調查 發(fā)現(xiàn)有廠商能夠在1 2款機型上達到早期返修bga焊接失效比率 0 2 的目標 六 活動計劃 1 由于這個項目是業(yè)內的一大難題 而且由于bga焊接失效的比率為1 左右 需要驗證bga焊接可靠性的試驗基本上都是破壞性的試驗 而且不能完全模擬到用戶的實際使用狀況 因此我們選擇了售后質量跟蹤的形式來對改善效果進行驗證 相應的活動周期設定的較長 為1年時間 2 詳細活動計劃 七 原因分析 八 要因確定 九 對策研究與實施 1 經(jīng)過認真分析 總結 小組一起制定了如下對策表 2 各要因的對策實施情況 a pcb板的剛度不夠對策實施 在手機后殼上設計塑膠凸棱 在bga的四周形成支撐邊 如下圖所示 后殼對pcba形成牢固的支撐 增強pcba的剛度 把pcb板的厚度從0 8mm加厚到1mm 實施效果 原來bga的四邊分別到最近支撐點的平均距離為 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板焊點容易失效對策實施用osp板替代ni au板 實施效果通過對osp板的周轉板維修發(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個小時 經(jīng)過工藝調整能夠達到要求 c pcb一側的焊點強度不高對策實施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的可靠性 沒有另外安排試驗進行驗證 對策實施2對bga導入underfill 底部填膠 工藝 實施效果2避免了pcba板受力變形時bga的局部形變過大 也對焊點進行了有效的保護 下面是對策實施前后的試驗結果 d 印刷錫高的厚薄不均 部分焊盤的焊錫充滿度不夠 對策實施通過doe試驗發(fā)現(xiàn)刮刀速度和對pcb板的支撐是關鍵原因 經(jīng)過反復試驗刮刀速度為 20mm s左右為最佳 不同的板子需要微調 對于支撐問題 采用夾具進行支撐 把點支撐變?yōu)槊嬷?限制pcb板在印刷錫膏時的形變 每兩小時抽2塊拼板進行測試 記錄其測試值并計算cpk cpk 1 3的工程師必須檢查原因并進行調整參數(shù) 實施效果錫膏厚度cpk值基本上都能夠達到1 33以上 滿足小組設定的要求 下面是4 5月份的印刷錫膏厚度cpk走勢圖 e 結構設計不合理對策實施為了避免按鍵力直接作用到pcba板上 在設計上進行了大膽的創(chuàng)新 把原本設計在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 實施效果在模擬按鍵試驗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增加產(chǎn)品的厚度 這一措施只能在厚度允許的機型上增加 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 1 跟蹤對策導入后的產(chǎn)品 只對部分產(chǎn)品進行了全面導入 的市場反饋 考慮到通信產(chǎn)品的售后反饋相對較長 我們決定跟蹤3個月來看其效果 下面是跟進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 但是尚未達到我們最初設定的目標 0 2 十一 檢討與進一步對策 1 對市場上返回bga焊接失效的不良品分析發(fā)現(xiàn)大部分是因為bga的部分焊點有氣泡 降低了bga的焊接強度 經(jīng)小組討論和實際驗證找到主因如下 預熱溫度及預熱時間設置不當 包裹在錫點中的空氣和助焊劑不能夠完全揮發(fā) bga焊盤有盲孔設計 在回流焊接時也容易形成氣泡 焊點氣泡 2 對策和措施實施 改善前profile設置 改善后profile設置 3 實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 跟蹤對策導入后的產(chǎn)品 全部產(chǎn)品導入完成 的市場反饋 下面是跟進05年10月至12月的早期返修期內的bga焊接失效的數(shù)據(jù) 活動前后bga早期失效比率對比圖 目標達成 十三 效益 1 有形效益1 1 一臺早期返修機 包括運費 維修費用 物料損耗等 平均一臺bga失效的費用在100元左右 以每月銷售50萬臺計算 為公司節(jié)省的費用為 500000 100 0 86 0 17 69000元 1 2 為包內維修也節(jié)省了很大一部分的費用 據(jù)估算一個月節(jié)約的費用在50000元以上 2 無形效益2 1 降低了售后bga失效的比率 提升了產(chǎn)品品質 提高了用戶的滿意度 贏得了良好的聲譽 進而為增加銷量鋪平了道路 2 2 全體組員增強了團隊意識 質量意識 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活動中來 2 3 小組成員通過使用雷達圖進行了效果自我評價如下 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計 nsmd工藝 osp工藝 按鍵板和pcb板分離增加鋼板支撐的設計 焊盤避免盲孔設計等變成設計規(guī)范 并把它們納入到設計評審的checklist中去 b 把回流焊爐的溫度調節(jié)固化為 回流爐溫度設置作業(yè)指引 文件編號為 kktx ty 038 c 把錫膏印刷機的參數(shù)調整方法固化為 錫膏印刷參數(shù)設置作業(yè)指引 文件編號為 kktx ty 042 d 對錫膏印刷厚度用xbar r圖控制 持續(xù)跟進其印刷狀況 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維修質量是我們的下一步目標 我們將開展新一輪的pdca循環(huán)活動 力爭解決這一難題 十五 幾個專業(yè)名詞解釋smd soldermaskdefinednsmd nonsoldermask