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1、降低密间距器件波峰焊不良率,部门： 终端产品工程工艺部 圈名： SHORT圈,华为技术,内容提要,Page 2,1. 团队组建 2. 主题阶段 3. 对策阶段 4. 成果阶段 5. 成果固化和总结 6. 经验推广,S edulity H onor O pen R eliability T alent,1.团队组建,Page 3,SHORT圈成立啦,Page 4,1.1 成员名单,S edulity 勤奋 H onor 荣耀 O pen 开放 R eliability 可靠 T alent 天赋,2. 主题阶段,Page 5,1. 主题选定 2. 现状调查 3. 目标设定,2.1 主题选定,采用
2、头脑风暴，提出课题内容，后遴选出 如下3个待选课题： 1.降低密间距器件波峰焊不良率 2.提升接入产品芯片焊点失效分析成功率 3.提高工艺实验室物品使用效率,备注说明： 1.密间距器件：指引脚间pitch值小于2.0mm的波峰焊器件； 2.因家庭终端产品上使用的密间距器件太多，无法全面统计，SHORT圈采取优先选取产品涉及量大，问题反馈多的代表型器件做攻关，取得成功后推广至所有密间距器件。,降低密间距器件波峰焊不良率,小组成员共同讨论并打分 确定主题,Page 6,Page 7,2.2 现状调查,采用亲和图分类密间距器件应用现状,2.2 现状调查,Page 8,SHORT小组针对密间距波峰焊器
3、件焊接不良的问题进行了抽样调查和统计，跟踪了外协厂2011年6月12月的品质报表和生产情况，列出了几个现有产品上典型密间距波峰焊器件不良比例表。,此三类器件在接入终端所有产品上均会使用，应用范围极广！,2.2 现状调查,Page 9,20,40,60,80,100,连锡,少锡,浮高,包锡,虚焊,其它,20,40,60,80,100,425,25,20,10,5,15,频数,累计百分比,（N=500），2011.06-2011.12,85%,90%,94%,96%,97%,针对上表中所有产品调查数据，抽取了500个不良品，对密间距器件的生产不良类型进行分析。,从上图可以看出，主要的失效类型为连锡
4、和少锡，而连锡不良更是占到了85%，可知连锡是影响焊接直通率的主要症结！,2.3 目标设定,Page 10,1) 确定目标,2%,4%,6%,8%,0,不良率/%,当前现状,改进目标,12.1%,2%,1%,挑战目标,10%,通过对典型产品不良报表统计调查，现有终端产品密间距器件波峰焊不良率为12.1%，结合小组的工艺开发经验，设定改进目标为2%，挑战目标为1%。,2)目标设定依据 （1）对比引脚间距大于2.0mm的非密间距器件，波峰焊不良率均在2%以下，焊盘间间距最小为 0.7mm左右； （2）现家庭终端产品所使用最小间距波峰焊器件引脚PITCH值为1.78mm，理论上通过优化焊盘， 也可使
5、焊盘间距大于0.7mm，与非密间距器件基本一致； （3）由于助焊剂类型、生产设备等条件差异，近期试制中密间距器件不良率均能控制在2%以下。 （4）通过解决主因连锡不良，可将波峰焊不良率降低到12.1% X (1-0.85)=1.8%，理论上可达到改进 目标。,Page 10,2%,1. 根因分析 2. 要因确认 3. 对策拟定,3.对策阶段,Page 11,3.1 根因分析,采用分组头脑风暴法提出可能造成密间距波峰焊器件连锡子因,2012年1月10日， SHORT圈全体成员于工艺会议室W3-9-03R1：,Page 12,3.1 根因分析,密间距器件波峰焊连锡不良,使用亲和图对头脑风暴结果做出
6、分类：,Page 13,密间距器件波峰焊连锡不良,3.1 根因分析,Page 14,封装库设计不合理,设计,锡条品质缺陷,助焊剂活性不够,器件引脚间距过小,波峰焊设备差,方法,物料,人员,孔径设计过大,焊盘径设计过大，间距过小,助焊剂活性差,锡条非华为指定辅料,PCB设计不合理,器件选型未优化,器件来料不良,引脚长度过长,未铺白油,器件排布方向不一,预热温区少,波峰不平整,波峰焊条件无量化标准,制程能力管控差,工装设计缺陷,引脚可焊性不好,无偷锡焊盘,焊盘图形公差范围过大,孔径位置公差过大,厂家设计不合理,不同厂家差异大,锡炉锡液杂质过多,锡液可焊性差,来料引脚有弯折,非华为指定助焊剂,助焊剂
7、喷量过少,预热温度波动大,锡炉温度波动大,轨道震动幅度大,轨道仰角过小,生产前未测试炉温,过炉时间波动大,波峰焊炉技术员能力欠缺,炉前插件不到位,锡炉保养不及时,引脚间距公差大,插件人员未培训,产线无插件指导书,对波峰焊设备炉参数不熟悉,无操作指导,锡液杂质多,焊锡成分异常,3.2 要因确认,Page 15,3.2 要因确认,Page 16,3.2 要因确认,Page 17,3.2 要因确认-,Page 18,焊盘间距与连锡不良关联 2012年1月28日，W3-6，陶文辉,试验数据来自密间距插装器件波峰焊能力提升V100R001项目成果,1）经过工艺前期实验研究，在引脚伸出单板长度为1.00.
8、3mm范围时，使用OSP表面处理无铅制程指定助焊剂，并参照助焊剂厂家推荐参数生产，在焊盘间距达到28mil时，连锡不良率可降低至0.9%。 2）而在密间距波峰焊器件连锡不良率与器件封装焊盘边缘距关系如以上图表所示，呈现明显反比趋势。,连锡率,焊盘边缘距,3.2 要因确认-,Page 19,1）如上表中统计三个选取的典型器件封装可知， TFM36-70-189封装焊盘边缘间距仅为25.08mil，参照此焊盘间距，查询上表中数据，连锡不良率将在3.2%以上，故封装库需进一步优化，使焊盘间距达到28mil。其它两种封装也仍有优化空间。 2） 因该密间距器件引脚间pitch值仅为70.07mil，焊盘
9、pitch值无法拉大，也须为70.07mil，在考虑到焊盘上锡与器件可靠性前提下，考虑将焊盘径宽度从45mil缩至42mil，最终满足28mil焊盘边缘距要求。,3.2 要因确认-,Page 20,引脚长度与连锡不良关联 2012年1月28日，W3-6，唐辉俊,试验数据来自密间距插装器件波峰焊能力提升V100R001项目成果,1）经过工艺前期实验研究，在器件封装库焊盘边缘距为28mil时，使用OSP无铅制程指定助焊剂，并参照助焊剂推荐参数生产，在器件引脚长度达到2.6mm0.3mm （板厚为1.6mm，即伸出板边1.00.3mm )，连锡不良率可降低至0.9%。 2）而在密间距波峰焊器件连锡不
10、良率与器件引脚长度关系如以上图表所示，呈现明显反比趋势。,连锡率,引脚长度mm,3.2 要因确认-,Page 21,1）如上表中统计选取的三个典型器件引脚长度可知，三个器件的规格引脚长度均大于2.60.3mm，根据引脚长度与连锡不良率关联图表可知，现有规格下在焊盘间距为28mil，使用OSP无铅制程指定助焊剂，并参照助焊剂推荐参数生产时，连锡不良率应该在1.7%3.5%之间，故器件引脚长度需进一步优化，使之控制在2.60.3mm范围。（即在板厚1.6mm情况下，板面出脚长度为1.00.3mm） 2） 因器件引脚长度过短，将造成板面出脚长度过短，容易造成包焊和冷焊，具体实验数据为当板面出脚长度0
11、.7mm时，包焊和冷焊不良将明显增加，故对于密间距波峰焊器件考虑引脚长度控制范围在2.60.3mm，即板面出脚长度为1.00.3mm。,3.2 要因确认-,Page 22,生产条件与连锡不良关联 2012年1月28日，W3-6，于宏亮,实测板面预热温度均不超过100,1） MT8XX在卓X电子生产时，均未根据实际产品和助焊剂特性对生产条件给出管控标准，而是根据波峰焊技术员观察单板焊接情况，依照经验个人经验调整参数生产。 2） 而华为内部生产时，炉温管控严格，均根据供应商推荐值与实际生产单板情况给出生产条件，故波峰焊连锡率存在很大差异。 3） 如上图可知MT8XX在卓X电子生产时，板面实际温度均
12、不超过100，无法满足助焊剂激发活性温度需求，且板面温度较低，与锡炉中锡液接触后，板面锡液温度降低，粘度增大，不利拖锡，连锡不良率大为增加。,3.2 要因确认-,Page 23,助焊剂型号与连锡不良关联 2012年1月28日，W3-6，王风平,我司终端产品辅料清单中，波峰焊助焊剂型号多达6种，且适用范围未区分无铅有铅产品活性和单板表面处理工艺实际情况，含铅产品和非OSP表面处理产品使用助焊剂活性需求低，而终端产品均为无铅OSP表面处理工艺，如使用针对有铅产品特性助焊剂，将造成活性不足，使锡液与助焊剂结合后粘度增加，不利拖锡，从而产生连锡不良。,3.3 对策拟定,Page 24,4 . 成果阶段
13、,Page 25,1. 对策实施及检查 2. 试验验证 3. 效果验证 4. 经济效益 5. 品牌效益,4.1 对策实施与检查-,Page 26,通过公司内封装库修改电子流，申请优化修改封装。,2012年3月5日，W3-6，陶文辉,经实际跟踪封装库修改流程闭环，和查询我司标准封装库对应封装信息，可知3个器件对应封 装焊盘边缘距分别达到33.74mil，30.31mil，28.08mil，均满足子目标28mil以上，此子项目标达成！,4.1 对策实施与检查-,Page 27,通过正式邮件，明确统一密间距波峰焊器件引脚长度标准，并要求TQC推动供应商执行。,2012年3月10日，W3-6，王风平,
14、经组内制定引脚长度归一化统一标准，以正式邮件通知TQC推动供应商执行，跟踪器件供 应商落实到器件规格书，实现改善跟踪闭环。经实际量测器件引脚长度，可知该三种器件 引脚长度均控制在了2.6 0.3mm范围内，满足子目标要求，此子项目标达成！,4.1 对策实施与检查-,Page 28,将华为终端产品无铅波峰焊条件表写入EMS正式外发文件，并通过正式外发平台发行，要求终端EMS执行。 2012年3月5日，W3-6，于宏亮,经参考Kester 9XXM和Alpha EF6XXXX助焊剂推荐生产条件，结合工作中跟线生产 经验，并参考公司内相关实验报告文献，总结出如上表格波峰焊生产管控条件，追 加至单板工
15、艺说明文件，经由公司正式GDP外发平台发至EMS，此子项目标达成！,反馈助焊剂型号繁多问题，跟踪华为终端辅料清单更新状况，提升助焊剂活性。 2012年3月10日，W3-6，王竹秋,原来辅料清单版本为V200R001，波峰焊助焊剂型号多达6种，且大部分只适合有铅制程 OSP表面处理工艺单板！,4.1 对策实施与检查-,Page 29,经咨询供应商助焊剂信息与使用建议，经工程工艺部内部TMG决议，统一将助焊剂型 号由6种精减为2种，更新辅料清单，发至EMS执行，并已确认切换，此子项目标达成！,降低密间距器件波峰焊不良率,4.1 对策实施及检查,Page 30,修改器件封装库，保证焊盘间距28mil
16、,引脚长度归一化，标准2.60.3mm,将辅料清单中指定助焊剂型号优化到2种,针对助焊剂特性，以表格形式标准化生产条件,完成,完成,完成,完成,改善脚踏实地,功效水到渠成,4.1 对策实施及检查,Page 31,OK,OK,OK,主题评审,对策评审,对策拟定,对策实施,焊盘间距增大至28mil以上,器件引脚归一为2.6 0.3mm,助焊剂切换,生产条件标准化,试验验证,检验效果 1,在研产品验证,OK,检验效果 2,成果固化,成果发表,效益估算,Page 32,4.2 试验验证,改善效果示例（RJ11网口）：,2）其它制程参数 （1）链速：1.2m/min，未改变； （2）波峰高度：24，由于没有高温玻璃，未调整；粗略观察 波峰曲线，满足2-6s浸锡时间要求； （3）浸锡时间、波峰高度、波峰平行度由于卓翼未导入高温 玻璃测量工具，暂时没有测量。 （4）助焊剂用量推荐的助焊剂喷量为5570ml/min，现场固 化60ml/min 3）其它要求 （1）2h捞锡渣一次； （2）0.5h清洗助焊剂喷头一次； （3）每班测量助焊剂比重； （3）上述三项要求已经在实施，需要监督落实情况；,DOE试
