某一電子來料加工廠生產(chǎn)的一種產(chǎn)品,在C2線QA測試時發(fā)現(xiàn)有4PCS P3顯示不良,經(jīng)確認(rèn)分析為BGA北橋空焊,投入數(shù):400 PCS,不良板數(shù)為4 PCS,不良率:1.0%。查SMT投入狀況:生產(chǎn)線體:FS301線,投入數(shù):5 000 PCS,返工后總不良數(shù):15 PCS,不良率:0.03% 。
1 原因調(diào)查
1.1 對不良板進(jìn)行確認(rèn)
空焊不良發(fā)生在BGA右下角,如圖1所示。
對不良板的生產(chǎn)履歷進(jìn)行調(diào)查,以上不良板全是FS301線所生產(chǎn)的板,不良發(fā)生時間為5月18~20,如下所調(diào)查數(shù)據(jù):
1.2 物料檢查
1)查該機(jī)種5月17~20日生產(chǎn)時錫膏印刷效果檢查無U8不良,錫膏厚度為0.135 mm~0.149 mm之間,在正常范圍內(nèi)(鋼網(wǎng)厚度為0.130 mm),說明印刷工序控制正常;
2)對輔料投入狀況進(jìn)行調(diào)查,解凍時間、上線使用時間等均符合工藝要求,并且不良沒有集中在某一LOT,說明錫膏投入使用狀況正常。
3)查該機(jī)種異常時間段北橋BGA物料使用狀況,雖然不良主要集中在LOT NO:P609.00,但也無法確認(rèn)是否為物料不良。
1.3設(shè)備檢查
1)對不良板實(shí)物及當(dāng)天生產(chǎn)品質(zhì)報(bào)表進(jìn)行確認(rèn),該位置(U8)無位移不良,說明機(jī)器貼裝正常。
2)查該機(jī)種5月16~20日生產(chǎn)時爐溫狀況:中心最高溫度為237.1 ℃在標(biāo)準(zhǔn)控制范圍內(nèi)(BGA中心溫度為:235 ℃~240 ℃之間),說明回流爐工序控制正常。
1.4對不良板進(jìn)行解析,如圖3所示
1)通過萬用表測試確定空焊不良點(diǎn)為:右下角最后一排倒數(shù)第二個點(diǎn),通過X- RAY對不良點(diǎn)進(jìn)行測試確認(rèn):該位置焊點(diǎn)大小、顏色深淺與其他焊點(diǎn)一致,無顏色變淡、無焊點(diǎn)拖著個淡灰色的陰影,說明該位置焊接良好,無空焊不良(如圖3:X-TRAY);
2)將不良元件拆下后,對此位置的PCB焊點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn):該位置上錫浸潤性良好,無少錫、異物等不良現(xiàn)象,并且該焊點(diǎn)上錫飽滿、表面有光澤無氧化現(xiàn)象,說明該位置焊接良好,無空焊不良(如圖3:PAB PAD) ;
3)對元件不良位置的焊點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn):不良位置的錫球有剝離脫落現(xiàn)象,BGA焊點(diǎn)位置無殘錫、表面平整光滑,并且焊點(diǎn)表面有受污染輕微發(fā)黃現(xiàn)象,說明空焊不良發(fā)生在BGA錫球與BGA本體連接處(如圖3:BGA PAD)
1.5對不良板進(jìn)行破壞性試驗(yàn),如圖4所示。
1)取一片不良板通過外力強(qiáng)行將該位置的元件剝離,剝離后對不良位置的焊點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn):不良位置上錫球與PCB焊盤焊接良好,無少錫、假焊現(xiàn)象(如圖4:PCB PAD)
2)對取下的BGA焊點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn): (BGA本體上的)不良點(diǎn)位置的錫球被完全剝離,并且BGA焊點(diǎn)位的置表面有輕微發(fā)黑受污染現(xiàn)象,說明不良發(fā)生在BGA錫球與BGA本體連接處,初步判定為:BGA在植球過程受污染導(dǎo)致BGA錫球焊接強(qiáng)度不夠,在過回流爐焊接過程中受表面張力的作用導(dǎo)致BGA錫球被剝離脫落(如圖4:BGA PAD);
1.6 對制程條件進(jìn)行確認(rèn),此機(jī)種為混合制程:有鉛制程,無鉛物料(北橋BGA)
2 原因分析
(1) 根據(jù)以上調(diào)查,說明制程條件相當(dāng)穩(wěn)定,無異常;
(2) 取2PCS不良板,直接通過加熱維修,加熱后重新測試OK,無不良,說明了BGA空焊為BGA錫球脫離造成,重新加熱后二次焊接后OK;
綜合以上調(diào)查,導(dǎo)致北橋BGA空焊不良原因?yàn)椋築GA物料異常, BGA在植球過程中焊盤受污染,導(dǎo)致該元件的錫球焊接強(qiáng)度不夠,在過爐二次焊接過程中錫球脫離造成。
3 改善對策和結(jié)果
3.1臨時對策
根據(jù)以上不良現(xiàn)象,現(xiàn)對FS402線生產(chǎn)的機(jī)種進(jìn)行更改爐溫試驗(yàn),其更改內(nèi)容:北橋中心溫度由237.1度提高到240度,延長回流爐焊接時間(大于220度時間):由85S更改為90S,通過更改爐溫設(shè)定、提高焊接能力來改善(因BGA物料異常造成的空焊)不良;
3.2恒久對策
由品管跟進(jìn)不良物料投入使用狀況。
3.3跟進(jìn)結(jié)果
1)更改爐溫,物料不變不良率由1.0%下降到0.62%,不良有所下降,但不能完全杜絕;
2)更換不同LOT NO的物料試驗(yàn)跟進(jìn),更換(LOT P712.00)物料后生產(chǎn)1500PCS,無不良。