English
線上支援

Online support

回焊爐冷凝器(Condenser)髒了,AOI 誤判先變多:助焊劑從冷卻段影響錫面與判讀的 4 個環節

回焊爐冷凝器(Condenser)髒了,最先讓人頭痛的通常不是爐子,而是爐後 AOI:冷卻條件一變,錫面亮度跟著變,AOI 開始大量過殺;產線為了出貨把門檻調寬,真正的不良就從這個縫隙流出去。這篇照製程順序,把「助焊劑→冷凝器→冷卻段→錫面→AOI→重工」這條鏈拆成 4 個環節,每個環節寫產線上常見的管法。

一、助焊劑去了哪裡:錫膏有一大部分會變成爐內的蒸氣

錫膏裡的助焊劑在預熱與回焊區揮發,隨爐內氣流被抽到助焊劑回收系統,在冷的表面凝結。IPC 收錄的一篇研究把一款免洗錫膏加熱到 300℃,量到助焊劑本身有 66~68% 變成蒸氣,凝結後是黏稠的深色油狀物,冷卻段被點名為最容易凝結的位置(Diepstraten, Effective Methods to Get Volatile Compounds Out of Reflow Process,IPC 技術文件)。

產線上常見的估法:以錫膏中助焊劑約占 10~12% 估算進爐量。高速機單位時間進爐的錫膏越多,冷凝器堆積越快,所以同一台爐子換到高產能機種後,清洗週期要重新抓。

問:冷凝器多久清一次?

答:沒有一個固定數字,要依進爐錫膏量訂。上面那篇研究的高產量線約每 4 週、5 萬~9 萬片板清一次;另一篇 IPC 收錄的回焊爐助焊劑收集研究指出,只在一兩個位置抽排的系統,助焊劑常會堆積在爐內,改成多段收集後可連續運轉 6 週以上才需保養(Dautenhahn & Mohanty, Flux Collection and Self-Clean Technique in Reflow Applications,IPC 技術文件)。產線上常見的起點是冷凝器每季、治具每月,再依實際堆積量縮短。

保養週期要跟著產量走,不是跟著日曆走。 同一台回焊爐,接在高速貼片機後面時,每小時送進爐內的錫膏量比較多,揮發的助焊劑也比較多,冷凝器堆積得更快、也更難洗乾淨。所以「每季清一次」只是起點:產量提高、換成助焊劑含量較高的錫膏,或改成連續多班生產時,都要回頭看堆積量,縮短週期。檢查時可以分升溫段與降溫段看:升溫段看爐溫是否恆定、溫控回授線是否乾淨;降溫段看冷凝器與冷卻段的沾附與滴落痕。

問:冷凝器多久要清一次?

答:常見起點是每季一次,但要依產量與錫膏調整:接高速線、換助焊劑含量高的錫膏、連續多班生產時,堆積會變快。每週目視堆積量與滴落痕,看到明顯堆積就提前清。

二、冷凝器髒了,冷卻段先變:滴落、氣味、爐溫與耗電

冷凝器鰭片被助焊劑包住後,散熱變差,會連帶出現四件事:

  1. 助焊劑滴落到產品:凝結的油狀物從上方滴到板面,變成外觀異物,嚴重時落在零件旁變成殘留。做法是讓抽排與收集點分佈在各區,減少助焊劑在爐內冷點堆積(同上 IPC 技術文件)。
  2. 爐溫不穩:回收系統排氣受阻,爐內氣流與溫度分布改變。
  3. 氣味與工安:作業區聞得到助焊劑味。
  4. 耗電增加:產線評估案例中,冷凝器沾膠時耗電約多 10%。

問:清完冷凝器要重量爐溫嗎?

答:要。冷凝器與冷卻段狀態改變,冷卻速率就可能改變;清洗後跑一次測溫板,確認曲線回到窗口內再放產品。IPC-7530A 是回焊與波焊溫度曲線量測的指引,測溫板、熱電偶位置與曲線判讀都可以照它訂(IPC-7530A-2017,ANSI Webstore)。

三、冷卻段決定錫面亮或霧,錫面又決定 AOI 怎麼看

AOI 看焊點不是直接量潤濕角,而是看填角反射回來的光。以小型保險絲類零件的判讀為例:填角夠高時,上方焊錫反射出藍光;不潤濕時藍色變淺、藍光減少,AOI 用顏色門檻比對判定。

所以冷卻條件一變、錫面從亮面變霧面,反射光就跟當初建檔時不一樣,AOI 會把好焊點報成不良(過殺,Overkill)。

問:錫點霧面是不良嗎?

答:霧面本身不等於焊接不良,要看潤濕與填角形狀是否符合允收標準(IPC-A-610)。但霧面會讓用亮面建檔的 AOI 大量誤報,所以錫面變化要當成「爐子狀態變了」的訊號,回頭查冷卻段與冷凝器。

四、AOI 誤判率上升→調寬→漏檢:最危險的一步在人

產線評估冷凝器問題時,用 PFMEA 把失效模式排序,結果分數最高的不是助焊劑滴落,而是「AOI 過殺太多、工程師調寬門檻,變成漏檢(Underkill)」:

失效模式嚴重度×發生度×偵測度RPN(改善前)RPN(定期清洗後)
AOI 過殺→調寬→漏檢,不良流到客戶端10×7×856080
助焊劑滴落產品—28848
錫面反光改變—568

(數字取自產線冷凝器清洗評估的 PFMEA)

另一個常見情境是小零件本身就容易被 AOI 誤判:保險絲類零件不潤濕改善案中,產線用「回焊峰值 240/250/260℃ × 鋼板厚度 0.06/0.08/0.10 mm」做 DOE,5 批 5,760 顆各條件不良從 520.8 到 7,291.7 dppm;最後改 0.06 mm 鋼板加低溫曲線,量產 57,929 顆只剩 10 顆(172.6 dppm)。同一份計畫特別寫到:曲線改了,AOI 判讀條件也要跟著確認,否則爬錫形狀不同會被誤判。

問:AOI 誤判率太高,可以直接調寬嗎?

答:不建議只調寬。產線上常見的做法是:①先查錫面為什麼變(冷凝器、冷卻段、曲線、錫膏批);②真的要調門檻,用已知不良板重跑確認檢出率沒掉;③過殺多時寧可「過殺換不漏」,加第二道 AOI 或放大複判把好品放行,而不是讓真不良漏掉。

五、冷凝器怎麼洗:條件固定,細節看清洗專文

冷凝器清洗的重點只有一句:清洗液、溫度、時間、換液與乾燥條件要固定,每次保養後都重量測溫板。自製熱水浸泡或超音波槽常有漏電、燙傷、鰭片撞傷的問題,洗的條件不固定,AOI 看到的錫面就會跟著每次保養飄動。完整的拆裝、清洗與保養表做法,見站內〈回焊爐冷凝器清洗〉。

問:冷凝器可以用熱水或超音波槽自己洗嗎?

答:可以洗,但清洗液、溫度、時間、換液頻率要固定,避免鰭片碰撞,洗完乾燥再裝回;詳細步驟見〈回焊爐冷凝器清洗〉。

檢查點整理(貼在爐邊用)

站別看什麼頻率
回焊爐冷凝器/濾棉堆積量、有無滴落痕每週目視;依量清洗(起點:每季)
回焊爐曲線清洗後重量測溫板;各區偏離設定 ±5℃ 警告、±10℃ 警報每次保養後+每日監控
爐後錫面亮面/霧面有無突然改變每班首件
AOI過殺率趨勢;門檻變更要留紀錄並以已知不良板驗證每日

嘉鴻能幫的

冷凝器清洗頻率怎麼抓、清洗條件怎麼寫成 SOP、清洗後爐溫怎麼驗,都可以線上和嘉鴻一起討論;嘉鴻也供應相關的清洗設備、清洗劑與爐溫量測工具:

有類似問題嗎?寫信給嘉鴻,看看是否有配套方案。

延伸閱讀(站內)

返回頂端