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1、,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,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、
2、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,BGA焊接返工原因分析,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,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
3、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。,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,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,Supplier 供应商,Input 输入,Process 过程,Output 输出,Customer 客户,1、确定项目关键 2、制订项目规划 3、定义项目流程,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
4、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。
5、,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,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,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,1、确定关
6、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,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,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：,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,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
7、得108个数据。,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。,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%。,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
8、&R10，测量系统有效,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,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,项目实施流程,1.定义,2.测量,3.分析,4.改进,5.控制,DMAIC,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A10
9、0 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,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,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,改进目标,63%,题目：降低BGA焊接空洞不合格率,2002/12,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
10、低到20%以下。,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
11、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,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,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,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,FME
12、A分析结果,1、了解过程能力 2、定义改进目标 3、确定波动来源,分析阶段小结,1、了解过程能力 2、定义改进目标 3、确定波动来源,项目实施流程,1.定义,2.测量,3.分析,4.改进,5.控制,DMAIC,焊膏的选择,1、筛选关键少数 2、发现变量关系 3、建立营运规范,正态性检验,仅以691A和 670i焊膏为例,均为正态分布,焊膏的选择,1、筛选关键少数 2、发现变量关系 3、建立营运规范,独立性检验,仅以691A和 670i焊膏为例,数据均是独立的,焊膏的选择,1、筛选关键少数 2、发现变量关系 3、建立营运规范,691A导致的空洞最大面积比最小，RP15次之。,焊膏的选择,1、筛选关键少数 2、发现变量关系 3、建立营运规范,确定关键影响因子（DOE）,前面已经确定了焊膏使用两种：即691A和RP15,1、筛选关键少数 2、发现变量关系 3、建立营运规范,