在芯片供应紧张的情况,目前有较多的厂商使用回收的二手芯片进行生产,但是二手芯片生产经常会出现一些焊接问题,如下案例针对二手芯片生产不良的改善与分析总结,提供给大家参考:
一、问题描述
首件X-ray检查U1位置(CPU零件)发生个别锡球空焊不良(此次使用的物料为旧料),经过一系列调整验证,总共投入13pcs, CPU空焊不良10pcs, 不良率76.9%,具体产品信息如下:
PCB尺寸:170*170*1.6mm
CPU 尺寸:42*24*1.3mm
CPU BGA PITCH: 0.65mm
Ball Qty:BGA1356
投入13pcs, 10pcs CPU空焊不良
CPU空焊X-ray图片如下图;
二、原因分析:
1. 锡膏印刷与贴片机贴装情况确认:
钢网为吉方客供钢网:钢网厚度为0.13mm,钢网开孔直径:0.34mm,如右图1
锡膏印刷成型良好,没有少锡与漏印问题,如下图2
贴片机贴装情况如下图3所示,无贴装偏移问题;
分析小结:
客供钢网,锡膏印刷效果与钢网开孔尺寸相符,且锡膏成型良好,无少锡与漏印不良;
贴片机贴装无偏移不良;
2. 回焊炉Profile参数确认
3. 使用显微镜检查CPU 锡球表面情况:
小结: CPU 锡球表面未发现明显污染与表面氧化问题;
4. 根据X-ray图片观察:
发现CPU 4角焊接成型的焊点存在明显拉升现象,而中间的焊接成型的焊点没有拉升,从这说明说明CPU本体存在四角变形问题;
生产第二片回流焊接后发现BGA本体存在严重变形起翘,如下图所示:
小结: CPU本体明显变形,本体变形在导致焊接过程中零件锡球与锡膏之间有间隙而空焊;
5. 原因分析总结:
锡膏印刷成型良好,无少锡与漏印不良、贴片机贴装无偏移不良、回焊Profile参数满足焊接要求,无异常、CPU 锡球表面未发现明显污染与表面氧化问题等
从X-ray结果可以明显看到四角边缘锡球明显拉升,而中间的锡球没有拉升,从这说明零件本体或者PCB 存在变形导致此现象;
并进一步发现:CPU本体明显变形,本体变形在焊接过程中零件锡球与锡膏之间有间隙而空焊,此原因为空焊的一个主因;
综上分析得出:由于CPU为旧料,零件本体厚度只有0.8mm, CPU在生产前已经过4次高温(新料生产1次、从PCB板上拆除1次、除锡1次、植球焊接1次),此次生产已经是第5次高温>标准的3次高温受热,零件本体变形概率增加,焊接过程中零件本体变形导致其锡球与PCB pad 上的锡膏存在间隙,最后形成空焊,示意图如下:
三、改善对策:
1. 使用纱纸对锡球进行打磨
2. 调整Profile为RTS曲线进行生产
3. 制作压块生产,防止BGA零件本体变形,如右图所示:
4. 在SMT段使用X-ray的2D功能检查,不使用2.5D功能进行检查;
四、改善对策执行:
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压块实际使用效果图
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改善实际交换果:
由于客户要求同时验证BGA锡球处理与RTS
针对锡球进行打磨与清洁无明显效果,最后使用压块后空焊不良得到100%解决,但是有连锡不良2pcs, 连锡不良经过进一步的分析,发现是压块重量偏重,对压块进行再次改良后,得到解决!
此案例为实际生产中的真实案例,同时欢迎大家投稿分享工作中的真实改善案例!
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