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金手指髒了怎麼查:清板、印刷機清潔、手套、報廢記號、零件來源的 5 個源頭 – 嘉鴻來幫忙

先用顯微鏡分清楚髒的是沒熔的錫膏、熔過的焊錫、筆跡還是指紋,再往對應的站追;源頭常見有五個:印刷判退清板、印刷機清潔機構、手套與取放、報廢記號、零件來源。允收依 IPC-A-610J 第 10.1 節「非焊接接觸區」[1];手套與指套的用法 IPC-A-610J 附錄 A.2.3 也有專節[1]。

金手指髒了,第一個反應常是「誰碰到了」。實際追下去,源頭可能在印刷站、印刷機本身、作業員的手套、報廢品的記號,甚至是零件。同一種現象可能來自不同站,現象一樣,不代表原因一樣。下面五個源頭,各附一個查問題的例子。

一、先分清楚髒的是什麼

追源頭之前,先用顯微鏡看清楚髒的是哪一種:

看到的常見源頭先查哪裡
很小的錫膏殘點(沒熔)印刷判退後清板、零件印刷站的清板做法、零件批
焊錫(熔過、亮面)印刷機清潔機構、重工、零件濺錫印刷機清潔、重工站
黑色筆跡報廢記號記號畫在哪一站、回焊前或後
指紋、霧狀污痕手套、取放手法目檢區與手套更換頻率

錫膏殘點沒有熔過,表示是回焊之後才沾上,或印刷後沒清乾淨又被別的動作帶到;熔過的焊錫,表示回焊前就在板上。這一步分清楚,後面才不會查錯站。

為什麼一點點髒也要追?金手指是靠接觸導電的,表面多一層東西,接觸電阻就會上升。美國 ASTM B885 就是專門檢查金手指表面異物的試驗方法:用兩支探針在金手指上量串聯電阻,可以抓出防焊漆、助焊劑、硬化的潤滑油、灰塵這類會讓電阻升高的污染,組裝後、出貨前、維修回來都能量[3]。外觀看不出來、又懷疑影響接觸時,可以用這類方法補足目檢。

問:金手指上有錫膏殘點是哪一站造成的?

答:先看殘點有沒有熔過。沒熔的多半是回焊後才沾上,或印刷判退清板不徹底;熔過的焊錫,要往印刷機清潔、重工與零件查。

二、印刷站:判退後清板不徹底,印刷機清潔機構故障

清板不徹底。 有一次,後段發現金手指和其他沒有零件的區域上有錫膏。焦點先放在印刷站:印刷後的檢查判退(橋接、錫量不足、偏移)時,作業員會把板子清掉重印,但清完之後要用什麼倍率檢查、怎麼檢查,作業指導書沒有寫清楚。改法是:

  • 清板後的檢查從放大鏡改為顯微鏡。

  • 新機種開線、還在調機時,先用耐高溫膠帶遮住不印的區域,調好再撕。

  • 生產中途判退的板子先標記,走超音波加清洗劑清洗,再用顯微鏡檢查。

  • 清板的作業步驟貼在清板桌旁。

印刷機清潔機構故障。 另一個例子,金手指沾錫在不同週、不同線反覆出現。其中幾次追到印刷機的鋼板清潔機構:一次是溶劑噴嘴堵塞,一次是清潔馬達軸心卡死、清潔間距異常,換新馬達後恢復正常,並把可疑批拉回分選。另外幾次則判斷錫來自零件,改用另一個來源的零件。同一個題目反覆出現時,要把每一次的源頭分開看,不要以為修好一次就結案。

問:印刷判退的板子要怎麼清?

答:常見做法是先標記,再用超音波加清洗劑清洗,最後用顯微鏡(不是放大鏡)檢查沒有零件的區域,包括金手指。新機種調機時,先用膠帶遮住不印的區域。

三、手套與取放:戴了手套,金手指還是會髒

有一次試產,背面金手指污染的數量比其他異常加起來還多。查法是分四個面向逐項確認:

  1. 人員手法:手套、作業地點、環境潔淨、流程。

  2. 清洗機:能不能把這類污染洗掉(確認可以)。

  3. 載具:是否潔淨。

  4. 材料:進料檢驗沒有問題。

最後確認是製程中的問題,與進料無關。作業員都有戴手套,但手套在作業中會被弄髒,原本每 4 小時換一次,頻率需要重新訂。改法是:

  • 重訂手套更換頻率(例:改為每 2 小時),由領班巡檢確認。

  • 用斑馬線劃出專用目檢區,目檢前先用酒精清潔檯面。

  • 載具每週用清洗機清洗。

  • 拿板子只碰板邊,不碰金手指;目檢完直接送品檢、包裝,少一次搬動。

  • 用餐、休息回來的人員調度也要管。

手套與指套的用法,IPC-A-610J 附錄 A.2.3「Handling Considerations – Gloves and Finger Cots」有專節說明[1];J-STD-001J 第 4.11 節「Connectors and Contact Areas」與第 9.1.10 節「Non-Soldered Edge Contacts」則是組裝製程對接觸區的要求[2]。內部的手套更換頻率、目檢區規定,可以把這幾節列為依據寫進作業指導書。

問:戴手套為什麼金手指還是髒?

答:手套本身會在作業中被弄髒,碰過檯面、載具、其他板子後,再碰金手指就會留下痕跡。手套要定時更換,並規定只拿板邊;目檢區與載具也要固定清潔。

四、報廢記號:補救動作反而污染良品

回焊前畫的油性筆記號。 一批急件上線時才發現,進料的板子上報廢品沒有畫記號,貼片機辨識不到。工程要求補畫,但沒有給範本,首件檢查也沒有把這項臨時作業列進去。為了讓貼片機判讀,記號是在回焊前用油性筆畫的,回焊後筆跡就擦不掉;全線人員一起補畫,連良品的金手指也畫到。第一次分選有兩千多件良品被污染,超音波清洗與酒精擦拭後,仍有一千多件報廢。補救動作造成的損失,比原本的缺陷還大。

事後的改法是:

  • 要求進料端把報廢記號做好,不讓問題流到 SMT。

  • 臨時作業要先有作業文件與範本,做完由工程做首件確認。

記號畫得不一致。 另一個例子是反過來的情況:報廢品的金點沒有塗黑、紅色標籤沒有撕掉。原因是報廢品要怎麼標記,作業指導書沒有寫。記號不一致本身不是不良,但報廢品可能因此混進良品。改法是把「報廢品畫叉、金點塗黑」寫進作業指導書。

問:報廢記號要在回焊前還是回焊後畫?

答:要看記號給誰看。給貼片機辨識的記號在回焊前就要有,應由進料端做好,用不怕高溫、不會沾到鄰板的方式;臨時補畫要先有範本,做完先做首件確認,不要多人同時趕工。

五、零件來源:機台與製程都沒事,再查零件

有一次,外觀檢查站在金手指上看到很小的錫膏殘點,肉眼不易看見,某一天突然到高峰。先查機台的事件時間軸與製程地圖,都沒有特別事件。比對後發現,用到某一個來源零件的批次都沒有問題,於是把焦點轉到零件。

驗證方法是同一機種做三組對照,每組 960 片:

組別零件有殘點的片數
第一組混用另一個來源的零件27 片
第二組只用沒有問題的來源0
第三組只用沒有問題的來源0

結果確認零件來源不同就是殘點的原因(為什麼會留殘點,這次沒有查到機制)。對策是把用到另一個來源零件的庫存和在製品先留置,並指定料號;兩天內不良降到零。

問:懷疑零件造成殘留怎麼驗證?

答:同一機種、同一條線,只換零件來源,分組各跑相同片數,其他條件不變。只有換零件的那一組出問題,才能說是零件造成的。

金手指污染追查表

源頭怎麼確認常見改法
印刷判退清板清板後用顯微鏡看無零件區清板後顯微鏡檢查;調機時遮膠帶;判退板超音波清洗
印刷機清潔機構查溶劑噴嘴、清潔馬達、清潔間距修復後拉回可疑批分選;每次反覆出現都分開追
手套與取放人員、清洗機、載具、材料四面向逐項排除縮短手套更換週期;專用目檢區;只拿板邊
報廢記號記號畫在哪一站、回焊前或後、誰畫進料端做好記號;臨時作業先有範本與首件
零件來源同條件只換零件,分組對照留置可疑零件的庫存與在製品;指定料號

金手指外觀的允收可參考 IPC-A-610J(2024 年 3 月版)第 10.1.1 節「非焊接接觸區—污染」與第 10.1.2 節「非焊接接觸區—損傷」;異物另見第 10.6.2 節「異物碎屑(FOD)」[1]。用超音波清洗時,要符合 J-STD-001J 第 8.7 節「超音波清洗製程」的規定[2]。實際允收依客戶規格。

參考資料

  1. IPC-A-610J Acceptability of Electronic Assemblies 目錄(2024 年 3 月):electronics.org(PDF)
  2. IPC J-STD-001J Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies 目錄(2024 年 3 月):electronics.org(PDF)
  3. ASTM B885 Standard Test Method for Presence of Foreign Matter on Printed Wiring Board Contacts:store.astm.org

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延伸閱讀(站內):金手指沾錫算不良嗎、PCB 腐蝕污染怎麼分辨、SMT 重工不是修好就放行、SMT 首件檢查與上料防錯、工業防護手套怎麼選

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