【干货】SMT电子厂BGA空焊异常原因调查和改善对策

                                                                                                   


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某某SMT来料加工厂生产的一种产品，在C5线QA测试时发现有40PCS  U8显示不良，经确认分析为BGA北桥空焊，查SMT投入状况，投入数：4000 PCS，不良板数为40 PCS，不良率：1.0%。一、 原因调查1.1 对不良板进行确认空焊不良发生在BGA右下角，如图1所示。
对不良板的生产履历进行调查，以上不良板全是C5线所生产的板，不良发生时间为5月18～20，如下所调查数据：


1）通过万用表测试确定空焊不良点为：右下角最后一排倒数第二个点，通过X－ RAY对不良点进行测试确认：该位置焊点大小、颜色深浅与其他焊点一致，无颜色变淡、无焊点拖着个淡灰色的阴影，说明该位置焊接良好，无空焊不良(如图3：X－TRAY）；2）将不良元件拆下后，对此位置的PCB焊点进行确认：该位置上锡浸润性良好，无少锡、异物等不良现象，并且该焊点上锡饱满、表面有光泽无氧化现象，说明该位置焊接良好，无空焊不良（如图3：PAB PAD） ；3）对元件不良位置的焊点进行确认：不良位置的锡球有剥离脱落现象，BGA焊点位置无残锡、表面平整光滑，并且焊点表面有受污染轻微发黄现象，说明空焊不良发生在BGA锡球与BGA本体连接处（如图3：BGA PAD）1.5对不良板进行破坏性试验，如图4所示。


1）取一片不良板通过外力强行将该位置的元件剥离，剥离后对不良位置的焊点进行确认：不良位置上锡球与PCB焊盘焊接良好，无少锡、假焊现象（如图4：PCB PAD）2）对取下的BGA焊点进行确认： (BGA本体上的)不良点位置的锡球被完全剥离，并且BGA焊点位的置表面有轻微发黑受污染现象，说明不良发生在BGA锡球与BGA本体连接处，初步判定为：BGA在植球过程受污染导致BGA锡球焊接强度不够，在过回流炉焊接过程中受表面张力的作用导致BGA锡球被剥离脱落（如图4：BGA PAD）；1.6 对制程条件进行确认，此机种为混合制程：有铅制程，无铅物料（北桥BGA）二、原因分析(1) 根据以上调查，说明制程条件相当稳定，无异常；(2) 取2PCS不良板，直接通过加热维修，加热后重新测试OK，无不良，说明了BGA空焊为BGA锡球脱离造成，重新加热后二次焊接后OK；    综合以上调查，导致北桥BGA空焊不良原因为：BGA物料异常， BGA在植球过程中焊盘受污染，导致该元件的锡球焊接强度不够，在过炉二次焊接过程中锡球脱离造成。


三、 改善对策和结果3.1临时对策根据以上不良现象，现对FS402线生产的机种进行更改炉温试验，其更改内容：北桥中心温度由237.1度提高到240度，延长回流炉焊接时间（大于220度时间）：由85S更改为90S，通过更改炉温设定、提高焊接能力来改善（因BGA物料异常造成的空焊）不良；3.2恒久对策由品管跟进不良物料投入使用状况。3.3跟进结果1）更改炉温，物料不变不良率由1.0%下降到0.62%，不良有所下降，但不能完全杜绝；2）更换不同LOT NO的物料试验跟进，更换(LOT P712.00)物料后生产1500PCS，无不良。

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