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PCBA 測試站防混批與治具壽命:接觸次數、golden sample、燒機整批留置的產線做法

PCBA 測試站最常出的錯有兩種:一種是治具或探針磨耗,把好板子判成不良;另一種是批號混在一起,讓沒測過或沒燒機的板子流出去。兩種錯都跟產品本身無關,卻會直接變成報廢、重工或客戶端的不良。以下照測試站的動線,寫產線上常見的 5 個做法。

一、治具、探針、測試座:用「接觸次數」管,不用日期

測試治具是把待測板固定住、讓探針或測試座準確接觸測試點的工裝,本身也會磨耗。

治具壽命跟測了多少次有關,跟放了幾天無關。產線上常見的做法:

  • 計數分三段:例如 1,000 次清潔、5,000 次檢查、10,000 次更換;也有用每 5 萬次一檔排更換與清潔的寫法。
  • 到量提前通知,批結後再換,不要在一批中間換治具。
  • 探針四步檢查:清洗、磨耗、回彈、平面度;壞掉的測試座與新品分開放。
  • 換件後做相關性驗證:新治具上機,用已知良品與不良品各跑一次,確認判定跟舊治具一致。
  • 儀器校正到期日和治具壽命列在同一張表,一眼看得到。

問:測試治具多久要換?

答:用接觸次數管,不用日期:常見在 1,000 次清、5,000 次查、10,000 次換這類分段,實際次數依探針供應商資料與廠內測試良率訂;到量提前通知、批結後更換。

二、同一位置連續失敗,先懷疑治具

  • 同一位置連續失敗 3 次,先通知工程查治具,不要直接把產品判不良。
  • 整批 100% 異常且集中在同一測試座,換一塊測試板測 3 顆就能分辨:換板後通過,是治具問題;換板後仍失敗,才回頭查產品。
  • 重測規則寫死:最多重測幾次、哪些錯誤碼算接觸問題(可換插槽重測)、第幾次失敗就判不良。重測沒有上限,等於讓不良板一直測到「剛好過」。

問:同一位置一直測不過是產品壞了嗎?

答:不一定。同一位置連續失敗,先換測試座或測試板驗 3 顆;整批集中在同一座位的 100% 異常,治具的機率比產品高。

三、golden sample:每天驗機、改程式後一定驗

  • 每天開線用 golden sample(已知良品,必要時加已知不良品)跑一次,確認治具與程式能分辨好壞。
  • 重灌或改版測試程式後,先用 golden sample 驗機:良品能正常寫入序號/MAC,不良品會出現預期的錯誤碼。
  • 新測試程式上線前出一份放行報告:用一批樣品跑完整流程,記錄各站秒數與環境,由測試工程與主管簽核。

問:golden sample 怎麼用?

答:每天開線與每次改程式後各跑一次,良品要過、不良品要被抓到,兩個都對才開始量產;結果留紀錄,作為治具與程式的日常驗證。

四、燒機測試(Burn-in):只判過與不過,所以門檻最嚴

燒機是用溫度與通電時間把早期失效篩出來。元件層級的做法,JEDEC JESD22-A108(溫度、偏壓與操作壽命)就是用來判定偏壓與溫度隨時間對元件的影響;PCBA 或模組的燒機條件則由產品規格與客戶要求訂。產線上常見的管法:

  • 良率 <100% 整批留置分析:燒機只有通過與否,沒通過的就是潛在壞品,不能只挑掉不良就放行。
  • 設定防呆:加熱或電源沒開時機台警報、不處理就停機(電源互鎖),SOP 貼在機台上;一人顧多站時,把容易漏的步驟交給機台提醒。
  • 中斷就整批重跑:警報處理順序固定(警報→急停→判斷超溫或過載→關對應電源→復歸→重跑)。
  • 溫度巡檢:烤箱溫度每 3 小時記錄一次,風量等設定寫進始業點檢表並簽名。
  • 燒機後的不良要看後站:燒機站本身只亮燈判定,真正的不良常在後面的功能測試出現,所以要追後站良率。

問:燒機測試要多久?

答:沒有通用時間,依產品規格與客戶要求用「溫度 × 時間」訂;比較兩種條件時要用相同樣本數與組合,結果差異大先回頭查測試條件與設備。

問:燒機良率不到 100% 怎麼處理?

答:整批留置,先分析不良原因(溫度敏感或硬不良、批號與零件批次層別),確認不是系統性問題後再依規則處理;不要挑掉不良品就放行其餘。

五、防混批:一桌一批、顏色分站、數量對機台

  • 一桌一批、一次一批;流程卡隨貨,交接時點數。
  • 顏色分站:不同站別用不同顏色的料盤或周轉箱,一眼看出這盤在哪一站。
  • 不良品視覺隔離:倒放、貼膠帶、寫錯誤代碼,跟良品分區。
  • 數量對機台:每批人工計數對機台計數,不一致就停下來找。
  • 開工前逐項對流程卡:程式版本、容量、韌體版本;測試電腦不連網並每日掃毒。
  • 序號綁定防呆:固定掃描順序、重複掃描自動重置、「儲存」是必經步驟。測試紀錄要能對回序號與批號,追溯要求可對照 IPC-1782:它依風險把材料與製程追溯分成 Level 1 到 Level 4(IPC-1782 目錄頁)。
  • ESD:測試站同樣在 ESD 管制範圍內;ANSI/ESD S20.20 要求導體(含人員)接地到同一電位、靜電敏感件運送時放在保護包材內(ESDA:An Overview of ANSI/ESD S20.20)。

問:測試站怎麼防混批?

答:一桌一批、顏色料盤分站、不良品倒放貼標隔離、每批人工數量對機台數量,四件一起做;再加上開工前對程式與韌體版本。

測試站點檢表(可直接改成廠內版本)

項目管法常見寫法
治具/探針接觸次數計數1,000 清/5,000 查/10,000 換;批結後換
連續失敗同位置連 3 次通知工程、換座驗 3 顆
重測次數上限與錯誤碼規則寫進 SOP
golden sample每日+改程式後良品過、不良品被抓
燒機良率門檻、電源互鎖、溫度巡檢<100% 整批留置;每 3 小時記錄
防混批一桌一批、顏色分站、數量對機台每批

嘉鴻能幫的

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