1、降低售后手機(jī)BGA焊接失效的比率,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，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

2、介,1、小組情況：,2、小組成員簡介,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)部分國內(nèi)一

3、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，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 對(duì)策實(shí)施 在手機(jī)后殼上設(shè)計(jì)

4、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black pad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

5、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U(xiǎn)nderfill（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

6、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危拗芇CB板在印刷錫膏時(shí)的形變；每兩 小時(shí)抽2塊拼板進(jìn)行測試，記錄其測試值并計(jì)算Cpk。Cpk1.3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

7、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）的市場反饋，考慮到通信產(chǎn)品的售后反饋相對(duì)較長，我們決定跟蹤3個(gè)月來看其效果；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)

8、一步對(duì)策,1、對(duì)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?yàn)锽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

9、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；,2.3、

10、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)，力爭解決這一難題；,十五、幾個(gè)專業(yè)名詞解釋 SMD - Solder Mask Defined NSMD - Nonsolder Mask Defined MSD - Moistur