资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,降低BGA焊接,空洞缺陷率,客户：xxxx,黑带：xx,倡导者：xxx,BGA(Ball Grid Array),指在元件底部以矩阵方式布置的焊锡球为引出端的面阵式封装集成电路,。,背景：BGA及其使用,BGA器件大量用于手机板如：A100（3个BGA）、A300（3个BGA）、628（2个BGA）,手机板,在2003年1月18日举行的,6SIGMA成果发布会上荣获,二等奖,项目荣誉,目 录,Define(定义)：1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义过程流程,Measure(测量)：1、,确定项目的关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证,Y的测量系统,Analyze(分析)：1、了解过程能力,2、定义项目改进目标,3、确定波动来源,Improve(改进)：1、筛选潜在的根源,2、发现变量关系,3、建立营运规范,Control(控制)：1、验证输入变量的测量系统,2、确定改进后的过程能力,3、实施过程控制,项目实施流程,1.,定义,2.,测量,3.,分析,4.,改进,5.,控制,DMAIC,公司生产线,手机板,客户投诉,：,手机事业部投诉，公司加工的手机板中BGA焊接质量不好，返工量比较大，而在其它公司加工的BGA则返工量极少。,顾客的呼声,B24,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,BGA焊接返工原因分析,目前公司加工的手机板中BGA的返修率超过了1。具体分布如下图：,空洞所占比例最高为55.45%,由于不是100,检查，还有大量,的焊接空洞问题,未得到修复,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,BGA焊接空洞的危害,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,可靠性低；,生产效率低；,合格率低；,返修成本高。,焊接空洞过大的影响：,如图所示，空洞是焊接中出现的普遍的难以完全避免的现象，它归结于焊接过程中的焊料收缩、排气和残存的助焊剂。很小的焊接空洞不会对焊接性能产生明显的影响。,可靠性低,由于无法对BGA的焊接进行100检查，从而进行返工，还有大量的BGA焊接空洞缺陷的手机发给用户，严重影响手机的使用可靠性。,BGA焊接问题描述,经检验，在BGA的回流焊中，焊点的空洞比例高达60，焊点空洞面积比有的超过20。,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,与竞争对手的比较情况,A A100,Motorola8088,Nokia8210,随机抽Motorola、Nokia和我公司5只手机进行检测，结果如下：,MotorolaBGA有空洞的焊球数占总焊球数的6%，Nokia为9%,而且空洞的面积与焊球的面积比均在10以内。,我公司在60%以上,空洞的面积与焊球的面积比有的超过20。,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,差距很大！,公司关于手机的战略,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,产品质量是手机实现跨越式发展的重要支撑,“,2003年的上台阶(50亿发货任务)及2004年手机经营进入一个新的境界才是我们的阶段目标。”,总经理,必须提高,产品质量！,项目关键,根据前面的分析，为提高手机单板的焊接质量，确定本项目的关键（即CTQ-关键质量特性）为：,BGA焊接,空洞缺陷率,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,过程高端流程图,S,upplier,供应商,I,nput,输入,P,rocess,过程,O,utput,输出,C,ustomer,客户,仓储部,焊接,材料,设备,人员,文件,程序,焊接好的BGA,生产部,返修线,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,项目审批立项,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,详见附件1 项目立项和成果评估报告,网上立项、批准,业务聚焦（Business case）,提高手机产品质量，降低生产返修率，使顾客更加满意；,直接收益,100万,/年以上（减少维修费）；,间接收益巨大：产品的可靠性提高，提升品牌形象，增加市场竞争力，扩大市场份额增加营业收入。,项目进度（Project Plan）,团队组成（Team）,目标确定（Goal Statement）,通过分析找出造成BGA焊接空洞的根本原因；,将BGA焊接空洞缺陷率由目前的63降到20以下（见分析阶段目标确定）。,项目范围（Project Scope）,针对手机产品；,涉及生产、工艺、质量等环节。,问题陈述（Problem Statement）,手机板BGA的焊点的空洞比例高达60；,手机板BGA焊点空洞的面积比严重的超过20；,随着手机产品作为公司重点产品，销量越来越大，投诉越来越多。,项目规划,xx 质量部 项目策划、组织实施,xx,工艺部,项目实施,xx,工艺部,工艺分析改进,xx,工艺部 工艺分析改进,xx,工艺部 工艺分析改进,xx,质量部,项目实施,xx,生产部,回流温度曲线调校,项目里程碑,7/5-7/31,8/1-9/15,9/15-10/15,10/15-11/31,12/1-12/30,定义,测量,分析,改进,控制,M,A,I,C,D,1、确定项目关键,2、制订项目规划,3、定义项目流程,项目实施流程,1.,定义,2.,测量,3.,分析,4.,改进,5.,控制,DMAIC,选择项目的关键质量特性Y,BGA焊接空洞的缺陷率,BGA焊接空洞的,缺陷数,BGA焊接空洞,与焊球的,面积比平均值,BGA焊接空洞,与焊球的面积,比最大值,在几个可能选择的关键质量特性Y中，这是比较好的一个！,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,确定项目的关键质量特性Y,根据前面的分析，确定本项目的关键质量特性（即 Y）为：,BGA焊接空洞,与焊球的面积比,最大值,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,对Y的定义,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,红色圈内为空洞面积,黑色圈内为焊球面积（包括红圈内面积）,空洞面积比,空洞面积,焊球面积,BGA焊接空洞与焊球的面积比最大（即Y）,值是一个BGA所有焊点中,空洞面积比,的,最大值,Y的绩效标准,公司标准：,结合IPC标准制定空洞接受标准：,IPC标准：,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,见公司标准，编号ZX.G.3275,空洞/焊球面积比超过10%即为空洞缺陷,每个BGA只要有一个焊球空洞缺陷，即为不合格。,测量系统分析,测量系统的型号：AXI-RAY测试仪,测量系统已校准,测量值：焊点的空洞面积比,单位：,测量系统的重复性和再现性如何呢？,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,测量系统分析,让3个操作员对编号的12个BGA焊点面积分别作测量。操作员采用随机抽取焊点的方式测量焊点面积，3个作业员测量一次后，再重新对这些焊点进行编号测量，再由操作员随机在样品中取样测量，3个操作员第二次测量后，再进行第三次测量。,共获得108个数据。,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,数据是交叉型的,模型为：BGA焊接空洞面积比操作者焊点焊点*操作者误差,树图,测量系统分析,Variability 图,直观可以看出：,操作者和测量次数,之间的变差很小。,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,部分测量数据,测量的数据结果,测量系统分析,方差分析结果：,PARETO图：,从方差分析结果和PARETO图可以看出：焊点的变差占99.87%，测量次数之间的变差只占0.13%。,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,测量系统分析,30%,GR&R10，测量系统有效,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,详见附件3 AXI-RAY测试仪的测量系统分析,测量阶段小结,M,A,I,C,D,1、确定关键质量特性Y,2、定义Y的绩效标准,3、验证Y的测量系统,分析阶段,确定了项目的关键质量特性Y；,定义了关键质量特性Y的绩效指标；,测量系统满足要求。,项目实施流程,1.,定义,2.,测量,3.,分析,4.,改进,5.,控制,DMAIC,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,BGA焊接空洞缺陷的现状,随机抽取正在生产的手机板100块，使用AXI-RAY测试仪检查每个BGA的焊点的空洞缺陷面积比，发现有,63,的BGA按照公司规定的标准为不合格。,目前生产的手机板,有8种，由于A100板生产,量最大，选定项目,的改进从A100,手机板开始,每班随机抽取六块A100手机板，每块手机板上随机抽取一个BGA，共,6,个,BGA,进行测量，采用每个,BGA,中空洞面积最大的焊点作为样本，抽取,6,班共,36,个数据。,当前Y的过程能力分析,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,部分测量数据,详见附件4-改进前的过程能力分析,W检验结果不能拒绝是正态分布的假设 IR控制图中的检验无异常点，表明过程稳定,当前过程能力分析,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,数据分析,当前,短期过程能力Cpk=-0.067，非常低，迫切需要改进。,过程能力指数,当前过程能力分析,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,改进目标,63%,题目：降低BGA焊接空洞不合格率,2002/12,20%,2002/7,目标描述：,从2002年7月到2002年12月，手机板BGA焊接空洞不合格率降低到20%以下。,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,过 程 流 程 图,焊膏印刷,检查,回流焊,YS,印刷不良,YS,焊接空洞缺陷,XS 1)操作者技能,2)检验工艺规范,3）规范培训,4）X-Ray 检,测仪器,YS,焊接缺陷,XS 1)峰值温度,2)升温速率,3)预热段时间,4)回流段时间,5)冷却速率,从过程流程图可知：影响BGA焊接空洞缺陷的潜在因素有31项,XS,1)钢网厚度 2）钢网开口尺寸,3）钢网开口形状 4）钢网脏污,5）焊膏粒子直径 6)焊膏解冻时间,7）焊膏搅拌时间 8)焊膏自动搅拌,9）焊膏手工搅拌,10）焊膏粘度,11)刮刀压力,12)刮刀速度,13）刮刀质量,14）刮刀印刷行程,15）印刷环境,16）焊膏暴露时间,XS,1）器件焊球不光滑凹坑,2）焊球本身有空洞,3）焊膏不同,4）PCB,焊盘中的通路孔设计,5),PCB印制板焊盘脏污,6）PCB焊盘电镀不良,YS,来料不良,物料和设计,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,原因结果矩阵,应用原因结果矩阵，找出影响BGA焊接空洞的关键潜在因素12项,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,过程 FMEA分析,通过FMEA：从12个因子中找出6项对BGA焊接空洞有潜在影响的因素,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,详见附件2,FMEA分析结果,M,A,I,C,D,1、了解过程能力,2、定义改进目标,3、确定波动来源,FMEA
展开阅读全文