元件脫落分析改善報告課件

1、審核： 曾翔宇 日期：2013/08/08,1177元件脫落分析改善報告,1,PPT學習交流, Discipline 1 : 組建團隊 Discipline 2 : 問題描述 Discipline 3 : 臨時糾正措施 Discipline 4 : 失效模式分析 Discipline 5 : 產(chǎn)生之根本原因 Discipline 6 : 產(chǎn)生之原因總結(jié) Discipline 7 : 改善措施 Discipline 8 ：已貼件產(chǎn)品返工方案,TABLE OF CONTENTS,2,PPT學習交流,Team building,Team Leader,PE Manager,PROD Manager,

2、ME Manager,QA Manager,QM,Arron Zeng,Max Yang,G.Y LiU,G.Zhao,Q.J Zeng,Y.R Hang,member,member,member,member,Y.T Gu,M.J Li,B.S Zhou,L.Yang,H.F LE,Q.Lu,Y.C Lan,職責說明： 組長：此次由副總直接領導，組建改善團隊，負責會議的主持工作，以及公司系統(tǒng)資源的調(diào)配。 副組長：由品質(zhì)經(jīng)理擔任，協(xié)助組長進行問題的查找，跟進改善對策的落實和效果的確認。 組員：負責品質(zhì)異常的證據(jù)收集和原因分析以及改善對策的提出和驗證。,3,PPT學習交流,二、問題描述:,客戶信

3、息,掉元件焊盤,4,PPT學習交流,三、臨時糾正措施：,產(chǎn)品處置,5,PPT學習交流,四、失效模式分析：,從掉落元器件產(chǎn)品有以下問題點： 1、通過在40倍放大鏡下觀察已脫落PAD位置，可以清晰的看出鎳層上殘留錫非常少。同時在鎳層上可以看到有發(fā)黑現(xiàn)象。從理論上確認屬于鎳層出現(xiàn)污染所致；,4.1.原因查找,PAD中間部位有發(fā)黑明顯發(fā)黑現(xiàn)象,6,PPT學習交流,鎳表面EDS分析結(jié)果：,將表面金剝離之后，鎳層做EDS分析，確認沉鎳金線鎳缸P含量是否存在異常。 通過EDS結(jié)果確認，鎳層P含量為7.94%屬于正常現(xiàn)象，一般標準管控范圍中P含量為7-10%；,產(chǎn)品PAD位置剝金后鎳層表面-EDS(天邦達退回

4、1332周期產(chǎn)品),7,PPT學習交流,原因分析：,從元器件脫落表面通過SEM/EDS檢測結(jié)果來看，脫落表面通過放大3000倍能夠清晰觀察到鎳層的晶格面貌，由此可以判斷元器件是從鎳層表面脫落（錫膏與鎳層沒有形成良好的IMC層）；SEM/EDS結(jié)果詳見附件,8,PPT學習交流,元器件脫落產(chǎn)品EDS分析：,元器件脫落產(chǎn)品通過EDS分析可以看出，C元素含量高達22.12%，由此可見，鎳表層存在氧化現(xiàn)象，從而最終導致錫與鎳層未能形成良好的IMC層，此種因素是造成元器件剝離強度不夠最主要的原因。,C含量超出，P含量正常,9,PPT學習交流,通過以上圖片可以看出，元器件脫落產(chǎn)品鎳層表面形成的IMC層未能達

5、到理想狀態(tài)，此部分直接影響鎳層與錫層的結(jié)合力。而正常產(chǎn)品在錫層與鎳層之間形成非常緊密的錫鎳合金層（IMC層），從而更加有效的增強錫、鎳層結(jié)合力。,正常、不良產(chǎn)品IMC層對比,元器件脫落產(chǎn)品,正常焊接產(chǎn)品,IMC層,元器件脫落后無IMC層,10,PPT學習交流,產(chǎn)生之根源查找：,1、根據(jù)與客戶現(xiàn)場對失效模式的外觀檢討，客戶提出，原件脫落PAD出現(xiàn)有發(fā)黑氧化現(xiàn)象，針對于此現(xiàn)象展開進一步分析： 驗證鎳鍍層P含量，根據(jù)供應商提供之P含量標準，判定與實際P含量是否在標準范圍之內(nèi)；（供應商提供之P含量為7-10%，最佳標準為8%） 根據(jù)實際鎳鍍層EDS分析P含量為7.5%左右，與供應商給出之標準一致，由此

6、可以判定P含量正常，不是導致鎳層與錫層結(jié)合力不夠的真實原因，但相對偏下限的P含量對于鎳層發(fā)黑氧化的可能性增加。（以下為EDS分析結(jié)果）,特別注明：P含量偏低會使鎳鍍層耐腐蝕下降，從而會導致鎳表面更容易氧化或發(fā)黑。,鎳層,11,PPT學習交流,2、金鍍層厚度： a、測試金鍍層厚度 是否在管控范圍之內(nèi)，一般金鍍層在0.03um-0.08um之間，鎳層為3-6um之間。通過行業(yè)內(nèi)鍍層管控方式，金鍍層主要起到保護鎳鍍層不受氧化及污染，金鍍層越薄疏孔度越大，對于化金產(chǎn)品存放環(huán)境以及后制程制作要求越高，容易使鎳鍍層表面氧化腐蝕幾率增大。,產(chǎn)生之根源查找：,12,PPT學習交流,特別注明：通過測試數(shù)據(jù)來看，

7、金鎳厚度可以滿足客戶要求。由此可見，金鎳厚度不是造成元器件脫落之真實原因；,13,PPT學習交流,產(chǎn)生之根源查找：,3、沉金線現(xiàn)場以及記錄排查： 通過以上分析我們可以得知，從不良品上EDS分析數(shù)據(jù)可以初步確定，藥水濃度方面產(chǎn)生此次不良的可能性比較小，需要進一步對產(chǎn)線現(xiàn)場當時制作過程進行進一步排查： a、首先排查生產(chǎn)記錄我說我們發(fā)現(xiàn)，在制作1331周期產(chǎn)品共計6批產(chǎn)品為8月出生產(chǎn)之產(chǎn)品。在7月30日FPC事業(yè)部月結(jié)盤點，7月31-8月2日FPC事業(yè)部全體放假，主要是產(chǎn)線訂單量不飽和；,14,PPT學習交流,b、鎳缸藥水在長時間沒有使用或者間斷性使用時會出現(xiàn)藥水成份揮發(fā)現(xiàn)象，再經(jīng)過藥水調(diào)試后生產(chǎn)會

8、容易出現(xiàn)活性極不穩(wěn)定狀態(tài)，鎳離子在藥水活性不穩(wěn)定狀態(tài)沉積到產(chǎn)品上，大部分的鎳離子排列不緊湊，出現(xiàn)鎳表面粗糙、致密性差等不良，從而經(jīng)過約80金缸沉金過程中，金不能及時、瞬間保護鎳面，從而使鎳面形成輕微的腐蝕面。在客戶端SMT回流焊后，受高溫影響，造成腐蝕面加重形成碳化層，從而最終造成錫層無法及時與鎳層形成較為緊密的鎳錫合金層，導致元器件推力下降甚至脫落。,c、鎳缸標準生產(chǎn)周期為4MTO，在7月30日該鎳缸生產(chǎn)周期已經(jīng)到3.6MTO,且在7月份沉金線整體未能達到飽和，從而使藥水揮發(fā)嚴重，在最終藥水補加之后活性難以維持平衡。本次因為加急趕1177此款產(chǎn)品共計600PNL，為了進度冒風險生產(chǎn)，從而造成

9、此次元器件推力不合格。,15,PPT學習交流,六、原因總結(jié)：,根據(jù)以上產(chǎn)生的失效模式進行排除，最終可以確定產(chǎn)生此次元器件脫落的主要因素有以下兩個： 1、鎳缸生產(chǎn)周期已到供應商所界定的標準末期，后期的藥水活性偏低且穩(wěn)定性不夠，使鎳面結(jié)晶粗糙且排布致密性降低，致使鎳層腐蝕帶加重，最終SMT 在沒有氮氣保護下鎳層碳化度加重，最終使錫層因碳化層隔離未能與鎳層形成良好的合金層，從而影響元器件推力； 2、另外，鎳缸藥水的P含量偏下限，致使鎳層耐腐蝕性下降，增加鎳表面氧化以及發(fā)黑幾率（鎳表面氧化或發(fā)黑無法在鎳層與錫層之間形成良好的IMC層）,16,PPT學習交流,七、應急改善措施：,1、在線產(chǎn)品全部停止制作

10、沉鎳金工藝，待藥水調(diào)整更換穩(wěn)定之后方可首批生產(chǎn)，并經(jīng)過SMT確認之后方可批量生產(chǎn)； 2、對此藥水留樣外發(fā)分析確認，更換鎳缸藥水，并對鎳缸進行徹底保養(yǎng)，采用硝酸浸泡8小時之后方可調(diào)試藥水。 3、更換藥水后進行檢測分析各項藥水濃度，必須要求在標準范圍內(nèi)方可試板，首檢必須使用最小電容測試其焊接推力。 4、品質(zhì)稽查每2小時檢查一次清洗線生產(chǎn)參數(shù)是否在工藝范圍內(nèi)。 5、鎳缸壽命管控在2個月之內(nèi)由原來的4MTO調(diào)整為3.5MTO管控。,17,PPT學習交流,已貼件產(chǎn)品處理建議：,1、已貼元器件產(chǎn)品采用插拔方式進行返檢，與客戶端溝通愛升增派2-4名人員經(jīng)過培訓之后對于產(chǎn)品進行3次插拔測試，如發(fā)現(xiàn)測試無脫落現(xiàn)

11、象經(jīng)客戶判定為良品再分開包裝出貨； 4、臨時應急預案建議采用OSP+沉金表面處理方式處理，從8月8-10日在1177產(chǎn)品上推行此方案，考慮到產(chǎn)品最終滿足客戶交貨，在8月10日制作5K沉鎳金產(chǎn)品給到客戶確認，根據(jù)確認結(jié)果再進行調(diào)整；,18,PPT學習交流,已貼元器件成品返工方案驗證,一、1177器件脫落返工流程驗證 二、拔插試驗驗證 1、已貼件產(chǎn)品拔插3次后再通過SEM微切片分析。 2、已貼件產(chǎn)品拔插6次后再通過SEM微切片分析。 3、已貼件產(chǎn)品拔插9次后再通過SEM微切片分析。 三、實驗驗證總結(jié)（待最終驗證之后匯報） 四、返工方案確定,19,PPT學習交流,一、返工流程驗證,a、取1000PCS封存成品做試驗驗證。 b、將已測試的成品板再次拔插測試3次，測試底座依照貴司更換頻率進行更換。 c、測試過程中將連接器脫落的產(chǎn)品直接報廢處理，可通過3次拔插測試的產(chǎn)品分開標示（標示為貴司自己可識別的標記），再采用40倍放大鏡檢查焊層是否斷裂及裂紋不良，并記錄結(jié)果 d、為了驗證拔插3次后的產(chǎn)品是否存在