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一、問題描述：

1、Model(Who): N32TR1 Night Ranger CD

2、Issue Date (When) : 2016/01/14

3、Line (Where) : SE/DA線& S5

4、Issue(What): SE產(chǎn)過程中在ICT cover到U8空焊不良，后經(jīng)側(cè)鏡/2D X-ray/切片分析確認(rèn)現(xiàn)象為枕焊異常，在相同制程條件下同一片板的UXX卻沒有此異常

5、F/R (How Much) : 1106/1200=92.16%

6、BGA P/N: 00NU613AA Vender: PMC Vender P/N: PM8043B-F3EI

二、不良分析方法與流程說明：

枕焊在Reflow焊接形成過程介紹-->魚骨圖分析枕焊原因-->針對所有因子進(jìn)行一一驗證-->單一驗證小結(jié)-->總結(jié)

三、枕焊在Reflow焊接過程中形成介紹

四、BGA枕焊魚骨圖分析

五、魚骨圖分析總結(jié)

從以上魚骨圖分析的因子進(jìn)行總結(jié),枕焊(Head-in-Pillow)的可能原因主要如下幾方面,我們將一一進(jìn)行驗證分析驗證：

1、Printer ：

1）Insufficient solder volume(錫量不足)2）Printing misalignment(印刷少錫)

2、Mounter：

1）inaccurate XY placement(置件偏移)

3、Reflow：

1）Inappropriate reflow profile caused substrate and PCB Bending2）氧濃度異常

4、Package Material：

1）Ball coplanarity2）Ball surface oxidation3）Substrate warpage

六、制程工藝調(diào)查

1、鋼板開口設(shè)計調(diào)查

由于印刷錫膏量將有可能造成枕焊發(fā)生,印刷錫膏量又與鋼網(wǎng)的開孔大小及印刷狀況有關(guān),因此確認(rèn)以下方面的內(nèi)容: 確認(rèn)Stencil的開口設(shè)計是否符合鋼網(wǎng)規(guī)范;

2、錫膏上線記錄檢查

在印刷環(huán)節(jié),如錫膏超出使用時間而有氧化或是助焊劑失效,也會引起焊接潤濕不良,從而造成焊接枕焊異常,故對錫膏領(lǐng)用做調(diào)查；從錫膏領(lǐng)用報表上可以查到錫膏領(lǐng)用均為新開封錫膏, 不存在使用過剩超期錫膏的問題;

小結(jié)：從以上得知:錫膏本身及其使用管控是符合要求,無任何異常；

3、錫膏印刷狀況SPI Data

確認(rèn)DEK實際印刷效果:即有無漏印/少錫和偏移異常;

1）. 確認(rèn) SPI Data: Result is OK

2）. 統(tǒng)計5pcs NG品的錫膏印刷 (SPEC: Volume: 0.0058~0.0345 mm3 , Highness: 0.034~0.302 mm, Area:0.029~0.1985 mm2 )

No	Volume			Highness			area
No	Max	Min	Meet Spec	Max	Min	Meet Spec	Max	Min	Meet spec
1	0.022	0.0127	Y	0.163	0.122	Y	0.144	0.095	Y
2	0.0212	0.0125	Y	0.172	0.115	Y	0.143	0.0837	Y
3	0.0222	0.0129	Y	0.167	0.126	Y	0.138	0.0776	Y
4	0.0206	0.0099	Y	0.2198	0.139	Y	0.119	0.062	Y
5	0.0214	0.0121	Y	0.164	0.124	Y	0.132	0.0786	Y

小結(jié)：從以上得知:NG板的DEK實際印刷效果正常,無任何異常；

4、置件偏移有可能造成枕焊不良,因此確認(rèn)U8貼裝是否存在偏移,

1）從貼裝狀況來看沒有發(fā)現(xiàn)偏移.

2）從切片結(jié)查來看,也沒有發(fā)現(xiàn)偏移問題

小結(jié)：從以上得知:貼裝是正常的，無偏移不良.

5、Reflow的各個參數(shù)也密切影響著焊接狀況,如參數(shù)異常也會造成枕焊異常,故確認(rèn)當(dāng)日生產(chǎn)Profile（圖可放大）如下；

小結(jié)：Reflow的Profile是正常的,各項參數(shù)指標(biāo)均在管控范圍內(nèi)；第二次Control Run，調(diào)整Reflow Profile仍然不效.

a. Reflow的各個參數(shù)也密切影響著焊接狀況,如參數(shù)異常也會造成枕焊異常,故確認(rèn)當(dāng)日生產(chǎn)Profile（圖可放大）如下；

b. Reflow的各個參數(shù)也密切影響著焊接狀況,如參數(shù)異常也會造成枕焊異常,故確認(rèn)當(dāng)日生產(chǎn)Profile（圖可放大）如下；

c. 第二次Control run 200pcs, 升高Reflow Profile的Peak溫度和回流時間，結(jié)果無明顯改善

6、Reflow 氧濃度檢查：如果在Reflow焊接過程中，出現(xiàn)氧濃度超標(biāo),有可能造成枕焊,因此檢查SE&S5 Reflow氧濃度實際狀況，從檢查結(jié)果來看,氧濃度是正常的,且此條線生產(chǎn)其他產(chǎn)品都有BGA類零件，無枕焊不良，因此可以排除氧濃度異常的可能.

7、Reflow時可能由于PCB板彎或是物料本體的的彎曲造成焊接時出現(xiàn)枕焊異常；

1）PCB板在高溫焊接過程固然會存在微小形變量,因此PSE進(jìn)一步確認(rèn)：PCB板TOP面零件分布均勻且都為重量較輕原件, 設(shè)計長寬為210X160的2聯(lián)模板,板厚1.6mm，焊接過程中PCB板無變形.

2）此機(jī)種已經(jīng)生產(chǎn)了很長一段時間,都無板子變形問題,因此說明PCB板變形不是造成枕焊的原因.

8、Raw material分析：

1）使用放大鏡觀察零件錫球表面，未發(fā)現(xiàn)特別的異常物質(zhì),但是發(fā)現(xiàn)錫球表面存在錫球不完整狀況. (BGA外觀檢查：檢查44pcs, 沒有發(fā)現(xiàn)明顯的外觀異常, 如缺球，錫球變形, 沾異物)

2）第二次Control run 200pcs, 升高Reflow Profile的Peak溫度和回流時間，結(jié)果無明顯改善，采用了增加原料錫球表面涂松香水生產(chǎn)，增加在錫球表面涂松香水的目的是：增加Flux在清除錫球表面的氧化物, 結(jié)果如下表.

后續(xù),再使用涂松香水的方式,生產(chǎn)2912pcs，無不良.

9、綜上分析總結(jié)如下：

1）印刷制程Study：經(jīng)過Study 鋼板開口符合Wistron開口規(guī)范、SPI Data顯示印刷錫膏量是正常的、錫膏上線記錄顯示完全按照錫膏要求管控，因此從這說明焊接所需的錫膏量是normal的.無異常2）Mounter狀況Study : 通過切片與2D X-ray檢查確認(rèn)貼裝是OK的，無偏移不良.3）Reflow焊接制程Study : 經(jīng)過Study Profile、Reflow氧濃度顯示都符合要求,無異常，且經(jīng)過實驗把Reflow Profile 恒溫時間、高溫焊接時間、Peak 溫度調(diào)整至規(guī)格上限仍然不能改善此枕焊不良。4）Raw material Study: 通過物料外觀檢查未發(fā)現(xiàn)明顯異常, 但是通過在錫球上涂松香水，使其增加去氧化能力，試驗120pcs ,只有1pcs不良，不良率明顯降低，從這說明Raw material 錫球表面可能存在較多影響wetting的氧化物。5）通過以上分析,枕焊問題與 Raw material 錫球表面氧化物過多，使其錫球的Wetting能力較差,導(dǎo)致枕焊的可能原因最大.

10、進(jìn)一步實驗驗證

1）在Raw material 問題沒有得到有效解決之前，進(jìn)一步通過導(dǎo)入如下幾個動作進(jìn)行組合實驗，以嘗試解決問題: 烘烤BGA, 涂松香水，鋼板開口從15mil增大至18mil.

線別	日期	Reflow參數(shù)	實驗條件	Input Q’ty	Defect Q’ty	Defect Rate	Remark
S5	3/2	Peak temp :238~242℃ , 217℃以上時間80~90sec	烘烤BGA+涂松香水+鋼板開口15mil	1280	0	0%	3個動作同時導(dǎo)入可以完成解決枕焊問題
	3/2	Peak temp :238~242℃ , 217℃以上時間80~90sec	烘烤BGA+涂松香水+鋼板開口18mil(厚0.13mm)	320	0	0%	3個動作同時導(dǎo)入可以完成解決枕焊問題
	3/18	Peak temp :238~242℃ , 217℃以上時間80~90sec	鋼板開口18mil( 厚0.13mm) +未烘烤料BGA+未涂松香水	88	10	11.4%	只是加大鋼板開口不能解決枕焊問題
	3/18	Peak temp :238~242℃ , 217℃以上時間80~90sec	鋼板開口18mil(厚0.13mm) +烘烤料BGA+未涂松香水	112	10	8.9%	加大鋼板開口與烘烤BGA仍然不能解決枕焊問題
	3/25	Peak temp :238~242℃ , 217℃以上時間80~90sec	烘烤BGA	400	40	10%	只是烘烤BGA不能解決枕焊問題
	4/20	Peak temp :238~242℃ , 217℃以上時間80~90sec	使用0.15mm厚度鋼板/18mil 開口	140	3	2.1%	鋼板厚度變厚后,不良率仍然偏高.

2）進(jìn)一步實驗小結(jié)：從進(jìn)一步實驗說明單單烘烤BGA、單單使用擴(kuò)孔鋼板、烘烤BGA+擴(kuò)孔鋼板生產(chǎn),都不能解決枕焊問題，而增加涂身松香水動作就可以解決枕焊問題，進(jìn)一步說明枕焊問題是Raw material 錫球表面氧化物過多造成.

個人觀點，僅參考，有不足處，歡迎指正！

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