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焊接不良怎麼提問與分析:用 5W2H 描述問題、找出哪一站開始出現、附上位號與圖面,從描述、分站、對圖面、片式零件旁的錫珠到細間距橋接的 5 個階段

焊接不良怎麼提問與分析:用 5W2H 描述問題、找出哪一站開始出現、附上位號與圖面,從描述、分站、對圖面、片式零件旁的錫珠到細間距橋接的 5 個階段

焊接不良要問得清楚,先把問題寫成可以量化的 5W2H:哪一個產品、什麼不良、在哪個位置、什麼時候開始、怎麼發現的、多少比例;再分清楚不良是在哪一站開始出現的,例如細間距零件的橋接,印刷後就有和回焊後才出現,原因不同。一位鋼板廠的技術主管寫,他們做鋼板的根因分析時,第一步通常是要到出問題的零件位號、完整的電路板圖檔與零件規格圖;片式零件旁邊較大的錫珠,和回焊時噴出的細小錫珠要先分開,前者多半和焊墊下方、零件內側的錫膏量太多有關。 本文談的是提問時要寫什麼、要附什麼,以及兩種常見的短路現象怎麼分;鋼板開孔的完整計算、回焊曲線怎麼調、8D 報告的寫法,不在範圍內。分成 5 個階段:

  • 階段①|把問題寫清楚: 5W 與 5W2H、可以量化、是與不是。
  • 階段②|找出哪一站開始出現: 印刷後、回焊後,現象先分清楚。
  • 階段③|對位號、圖面與零件規格: 根因分析要先拿到的資料。
  • 階段④|片式零件旁的錫珠: 和飛濺分開、錫膏量與開孔形狀、鋼板厚度。
  • 階段⑤|細間距零件的橋接: 印刷時的開孔寬度、防焊、回焊時引腳太短。

下面每個階段寫:怎麼做、公開資料怎麼說,有對應時再寫嘉鴻能幫的;來源、例外與整理放在文末的「備註」。此為一般情況,仍需視個案而定。

① 寫清楚 對象 哪一片、哪個位號 數量 寫比例,不寫偶爾 對照 有問題的與沒問題的 要有:把問題問清楚 ② 分站 現象 錫珠還是飛濺 時點 印刷後還是回焊後 證據 每一站都留下來 要有:知道哪一站開始 ③ 對圖面 位號 找到要看的位置 圖檔 疊焊墊與鋼板圖層 規格圖 比引腳和焊墊長度 要有:資料先備齊 ④ 錫珠 分開 和飛濺分開看 原因 多半內側中間錫膏太多 開孔 本壘板把內側減量 要有:看懂錫膏量 ⑤ 橋接 印刷 開孔寬度取半間距 防焊 焊墊之間有沒有 回焊 引腳太短可能積錫 要有:分清哪一種橋接 示意圖
圖 1 焊接不良怎麼提問與分析的五個階段:寫清楚、分站、對圖面、錫珠、橋接(示意圖)

階段①:把問題寫清楚

怎麼做:

  • 5W 從哪來:新聞寫作的導言要回答誰、什麼、何時、何地、為什麼這幾個問題;記者也用 5W 來引導調查與訪問,並追問「你怎麼知道的?」(來源 1)。
  • 5W2H:8D 問題解決法的 D2(描述問題),要用可以量化的方式寫出誰、什麼、哪裡、何時、為什麼、怎麼樣與多少(5W2H)(來源 2)。
  • 是與不是:同一步常用的工具是「是/不是」(Is/Is Not)對照表(來源 2);寫出有問題的與沒有問題的(例如哪一面、哪一批、哪一條線有、哪一個沒有),範圍才收得起來(本文的整理)。
  • 寫數字,不寫形容詞:「偶爾短路」不如寫「這一批多少片裡有幾片、都在同一個位號」(本文的整理);這是 5W2H 要「可以量化」的意思(來源 2)。
  • 怎麼知道的:寫清楚不良是誰、在哪一站、用什麼方法發現的(目視、電測、功能測試、客戶端),也就是 5W 裡追問的「你怎麼知道」(依來源 1 延伸,本文的整理)。

嘉鴻能幫的:

  • 要拍下不良的位置與樣子、附在問題描述裡時,可用 7 吋數位顯微鏡(商品頁寫 JH-G1200 是 1 到 1,200 倍連續變焦(JH-G1600 是 1 到 1,600 倍)、鏡頭角度可調以避開反光,拍照、錄影功能內建,可即時存檔作為品管記錄與客戶報告依據;存檔用的記憶卡,商品頁寫含於進階配件組)。

公開資料怎麼說: 一份網路百科的 5W 條目寫:5W 是新聞寫作用來確認導言包含故事所有要點的清單,早在 1913 年就教記者導言要回答誰、什麼、何時、何地、為什麼;記者也用它來引導調查與訪問,並提出「你怎麼知道的?」這類問題;在資料分析裡,5W 用在一開始確認業務問題與背景。一份網路百科的 8D 條目(條目標示需要更多引用來源)寫:D2(描述問題)要用可以量化的方式寫出問題的 5W2H;「是/不是」對照表是這一步常用的工具,魚骨圖與五個為什麼則常用在 D4 找根本原因(備註表 1)。

階段②:找出哪一站開始出現

怎麼做:

  • 先分清楚是哪一種現象:同樣看到「錫球」,片式零件旁邊較大的錫珠,和回焊時噴濺出來、落在防焊上的細小錫珠是兩回事,原因不同:飛濺可能和錫膏、回焊曲線、板上的污染有關,零件旁的錫珠多半和零件底下的錫膏量有關;先確認是哪一種(來源 3)。
  • 印刷後就有,還是回焊後才有:細間距零件的橋接,印刷後就有的,要先看鋼板開孔的寬度與面積比;印刷後沒有、回焊後才出現的,常見在鷗翼型引腳的零件,要對照零件規格書的引腳長度與焊墊長度(來源 4)。
  • 每一站都留一點證據:提問時,把印刷後、置件後、回焊後各站看到的情況一起寫上;這樣才分得出是哪一站開始出現(來源 4 的分法;本文的整理)。
  • 原因可能不只一處:一家電子製造服務廠的問答寫,片式零件旁的錫珠可能和錫膏、鋼板開孔、回焊曲線、置件的位置與歪斜、錫膏裡的污染、環境濕度都有關(來源 5)。

嘉鴻能幫的:

  • 掉件或空焊的原因,可能出在錫膏印刷、鋼板設計、回焊爐、PCB 設計或置件位置;嘉鴻工程部可以從這幾處協助您找原因。

公開資料怎麼說: 一個電子組裝產業網站上的鋼板設計專欄(2019 年 12 月;作者是一家鋼板廠的鋼板技術主管)寫:細間距零件的焊墊太寬、鋼板又沒有設計好時,印刷就可能橋接,這時要看開孔寬度與面積比;印刷後沒有、回焊後才橋接的,多半發生在鷗翼型引腳的零件,做根因分析前要先有零件規格書。同一個專欄的另一篇(2019 年 11 月)寫:處理錫珠時,第一步是確認它真的是零件旁的錫珠,而不是回焊時的飛濺(備註表 2)。

階段③:對位號、圖面與零件規格

怎麼做:

  • 先要到三樣東西:鋼板專欄的作者寫,他們的根因分析通常從要到出問題的零件位號開始,並確認拿到製作電路板用的完整圖檔(Gerber),也要問題零件的規格圖(來源 3)。
  • 把零件疊到焊墊上看:把零件的外形與端子畫成圖層,疊到銅箔、防焊與現有的鋼板圖層上,看焊墊是不是照標準或零件廠的建議設計(來源 3)。
  • 發現了什麼:照這個方法做時,很多情況下發現電路板上的焊墊比該有的大、或彼此靠得太近,零件底下或外側邊緣的錫膏太多(來源 3)。
  • 回焊後的橋接要看引腳:要對照零件規格書上的引腳長度與板上的焊墊長度;引腳比焊墊短很多時,就可能橋接(來源 4)。
  • 換過零件要說:焊墊是照某一顆零件設計的,後來換成外形相近、但引腳比較短的另一顆零件時,常出現這種橋接(來源 4);提問時,零件有沒有換過料、換過哪一批,要一起寫上(本文的整理)。

公開資料怎麼說: 前面那個鋼板設計專欄寫:代工廠常常對電路板設計沒有發言權;他們的根因分析通常從要求出問題的位號、完整的電路板圖檔與零件規格圖開始;把零件外形疊到銅箔、防焊與鋼板圖層上,很多情況下發現焊墊比該有的大或靠得太近;回焊後才出現的橋接,要比較零件規格書上的引腳長度與板上的焊墊,引腳比焊墊短很多時,就可能橋接,常發生在焊墊照某一顆零件設計、後來換成引腳較短的類似零件時(備註表 3)。

階段④:片式零件旁的錫珠

怎麼做:

  • 兩種錫珠:飛濺是回焊時錫膏裡的助焊劑和錫粉、環境起反應,劇烈放出氣體,把很細小的錫粒噴到防焊上,可能和錫膏、回焊曲線或回焊前板上的污染有關;片式零件旁的錫珠比較大,出現在零件的四周(來源 3)。
  • 多半是內側的錫膏太多:片式零件旁的錫珠,通常是錫膏量太多,特別是零件底下的內側中間(來源 3)。
  • 開孔形狀:多數鋼板廠在免洗錫膏的被動零件上,一開始就會用「本壘板」、「倒本壘板」或 U 形本壘板的開孔,把開孔內側中間的錫膏量拿掉一些;用了還有錫珠時,作者寫可能會建議換一種設計,並再減少錫膏量(來源 3)。
  • 鋼板厚度要一起看:5 mil 的鋼板比 4 mil 多印約 25% 的錫膏量;同一個開孔設計,在 5 mil 上有錫珠、在 4 mil 上可能沒有(來源 3)。
  • 錫珠可能造成短路:一家電子製造服務廠的問答寫,這種錫珠可能造成短路、降低可靠度;可能有關的因素包括錫膏、鋼板開孔、回焊曲線、置件的位置與歪斜、錫膏裡的污染,以及環境濕度(來源 5)。
從上往下看一顆片式零件 零件本體 開孔內側中間減量 零件旁的錫珠 細小飛濺 焊墊 鋼板開孔,內側中間減量 零件本體,用虛線畫 零件旁的錫珠:較大,在零件四周 飛濺:很細小,落在防焊上 示意圖,依來源三;形狀與比例不照實際
圖 2 片式零件旁的錫珠和飛濺:錫珠較大、在零件四周,鋼板開孔把內側中間減量(示意圖,依來源 3)

公開資料怎麼說: 前面那篇談錫珠的鋼板專欄寫:錫珠也叫片式零件旁的錫珠,先要確認不是飛濺;飛濺是回焊時助焊劑與錫粉、環境起反應、劇烈放出氣體造成的細小錫粒,可能和錫膏、回焊曲線、板上的污染有關;片式零件旁的錫珠比較大、在零件四周,多半是零件底下內側中間的錫膏太多;多數鋼板廠在被動零件上先用本壘板、倒本壘板或 U 形本壘板開孔,他們實驗室的結果以倒本壘板成功;5 mil 鋼板比 4 mil 多印約 25% 的錫膏。一家電子製造服務廠的問答頁(2023 年 9 月發表,2025 年 10 月修改)寫:這種錫珠可能造成短路與可靠度下降,因素包括錫膏、開孔、回焊曲線、置件、污染與濕度(備註表 4)。

階段⑤:細間距零件的橋接

怎麼做:

  • 印刷時就橋接:常見的原因是焊墊比該有的寬,鋼板又沒有設計好;要先看開孔寬度與面積比(來源 4)。
  • 開孔寬度:作者的建議是開孔寬度取引腳間距的一半,開孔長度和焊墊一樣長;焊墊寬度小於間距的一半時,開孔就和焊墊一樣寬(來源 4)。
  • 焊墊之間有沒有防焊:照半間距設計還是印刷橋接時,第一個要問的是焊墊之間有沒有防焊隔開;沒有的話,有短路的可能,要再把開孔寬度縮一點(來源 4)。
  • 面積比:沒有用陶瓷奈米塗層時,面積比一般要大於 0.60,才能印出開孔理論體積的八到十成(來源 4)。
  • 回焊後才橋接:鷗翼型引腳的肩部在爐子裡可能比焊墊先熱,錫膏可能先熔、往引腳上爬,爬到肩部就停住,接著可能在腳的周圍積起來;相鄰兩支腳都這樣時,就可能橋接(來源 4)。
  • 作者給的減量:引腳比焊墊短 25%,錫膏量減 10%;短 50%,減 25%;短 70%,減 40%;新的開孔要對準引腳的位置(來源 4)。這是一位作者的經驗值,不是標準。
印刷後就橋接:看開孔寬度與防焊 開孔寬度 取半間距 焊墊之間 有沒有防焊 開孔長度和焊墊同長 回焊後才橋接:看引腳長度與焊墊長度 零件 肩部可能先熱 熔錫可能往上爬到肩部 可能積在 腳的周圍 焊墊比腳長 相鄰兩支腳都這樣時,就可能橋接 示意圖,依來源四;形狀與比例不照實際
圖 3 細間距零件的兩種橋接:印刷後就有的看開孔寬度與防焊,回焊後才有的看引腳長度與焊墊長度(示意圖,依來源 4)

公開資料怎麼說: 前面那篇談橋接的鋼板專欄寫:細間距零件常見焊墊太寬,鋼板沒設計好就可能在印刷時橋接;作者建議開孔寬度取間距的一半、長度和焊墊一樣;照這樣設計還是橋接時,先問焊墊之間有沒有防焊隔開;面積比一般要大於 0.60;回焊後才出現的橋接多半在鷗翼型零件,引腳肩部可能受熱較快,熔錫可能往上爬到肩部後在腳的周圍積起來,相鄰兩腳都這樣就可能橋接;作者依引腳比焊墊短多少給了減量的建議,並把新開孔對準引腳(備註表 5)。

常見問題

Q1:5W2H 和 8D 差在哪?

5W2H 是把問題描述清楚的一組提問,8D 是從組成小組、描述問題、暫時圍堵、找根本原因,到矯正與防止再發的整套解題步驟。5W2H 用在 8D 的 D2(描述問題),寫得夠清楚,後面的 D4 找原因才有範圍可以收。您提問時只要先做到 D2 這一步,原因由分析的人往下找;8D 報告怎麼寫不在本頁範圍(見本頁階段①)。

Q2:魚骨圖和 5 Why,焊接不良時怎麼搭配用?

先用魚骨圖把可能的原因攤開,再對查證過、真的有關的那一條用 5 Why 一路追問下去。以片式零件旁的錫珠為例,魚骨圖上可以先列錫膏、鋼板開孔、回焊曲線、置件位置與歪斜、錫膏裡的污染、環境濕度這幾條;比對後若發現是零件底下內側錫膏太多,再問為什麼太多(開孔沒有減量?鋼板比原本厚?),追到可以改的地方為止。兩種工具在 8D 裡都常用在 D4 找根本原因(見本頁階段②、④)。

Q3:板上有錫珠,一定要修或判不良嗎?

不一定,要看您的客戶指定用哪一份允收標準、哪一個等級。電子組裝常用的判定依據是 IPC-A-610《電子組件的允收性》,錫珠能不能接受,和它有沒有固定住、會不會讓相鄰導體之間的電氣間隙不夠有關;細節請以客戶指定的版本與等級為準。本頁讀到的公開資料沒有包含允收標準的條文,但有一份寫到這種錫珠可能造成短路與可靠度下降,所以就算判定可以接受,原因還是值得往下找。

Q4:不良品要怎麼留,才方便後面分析?

盡量留下沒有修過的不良板,修補過的焊點已經看不出原來的錫量與位置。不良位置先拍照或在板上標出位號,再留幾片同一批、沒有問題的板子一起送,才做得出「是/不是」的對照。若能在同一批再抽幾片印刷後、還沒回焊的板子拍下錫膏的樣子,就分得出是印刷時就有,還是回焊後才出現(見本頁階段①、②)。

延伸閱讀

想把相關的製程環節一起看完,可以接著讀這幾篇:

備註:來源與例外

以下給需要核對的人看,不看也不影響上面的做法。您的產品規範、客戶的品質要求、零件與錫膏廠的資料,和本文不同時,以它們為準。

各階段的出處

來源用在哪裡與出處
來源 1階段①:5W 的由來、引導調查與訪問、「你怎麼知道」;一份網路百科的 5W 條目
來源 2階段①:8D 的 D2(描述問題)與 5W2H、可以量化、是與不是對照表;一份網路百科的 8D 條目(條目標示需要更多引用來源)
來源 3階段②、③、④:錫珠和飛濺的差別、根因分析先要的資料、把零件疊到焊墊上看、焊墊太大或太近、本壘板開孔、鋼板厚度;一個電子組裝產業網站上的鋼板設計專欄(2019 年 11 月;作者是一家鋼板廠的鋼板技術主管)
來源 4階段②、③、⑤:印刷後與回焊後的橋接、開孔寬度與長度、焊墊之間的防焊、面積比、引腳太短的橋接與減量建議;同一個專欄的另一篇(2019 年 12 月)
來源 5階段②、④:片式零件旁的錫珠可能造成短路、可能有關的因素;一家電子製造服務廠的問答頁(2023 年 9 月發表,2025 年 10 月修改)
嘉鴻資料「嘉鴻能幫的」與延伸閱讀;數位顯微鏡的商品頁、嘉鴻工程部的協助範圍、已上線的錫膏印刷排查文章

表 1|提問時要寫的 5W2H

項目要寫的
誰(哪一個產品)料號、版本、哪一條線、哪一個客戶
什麼不良的樣子(短路、錫珠、空焊、掉件),附照片
哪裡零件位號、哪一面、板上的位置
何時從哪一批、哪一天開始;之前有沒有
怎麼發現哪一站、用什麼方法(目視、電測、功能測試、客戶端)
多少不良數與總數、集中還是分散
是與不是有問題的與沒有問題的(批、面、線、零件來源)對照

來源:5W2H 與是與不是對照表出自來源 2,「你怎麼知道」出自來源 1;各欄要寫的內容是本文的整理;表裡沒有「為什麼」:為什麼(原因)是要分析出來的,提問時不用先寫。

表 2|先分清楚是哪一種

看到的先分
片式零件旁較大的錫珠和回焊時噴濺的細小錫珠分開(來源 3)
細間距零件的橋接印刷後就有,還是回焊後才出現(來源 4)

來源:見各列。

表 3|根因分析先要的資料

資料用來做什麼
出問題的零件位號找到要分析的位置(來源 3)
完整的電路板圖檔疊銅箔、防焊與鋼板圖層(來源 3)
零件規格圖疊零件外形與端子,看焊墊是不是照標準或零件廠建議(來源 3);回焊後橋接要比引腳長度(來源 4)
有沒有換過料焊墊照某一顆零件設計、換成引腳較短的類似零件時常橋接(來源 4)

來源:見各列。

表 4|片式零件旁的錫珠

項目公開資料寫的
和飛濺的差別飛濺很細小、在防焊上;零件旁的錫珠較大、在零件四周(來源 3)
常見原因零件底下內側中間的錫膏太多(來源 3)
開孔本壘板、倒本壘板、U 形本壘板;實驗室結果以倒本壘板成功(來源 3)
鋼板厚度5 mil 比 4 mil 多印約 25%(來源 3)
其他因素錫膏、回焊曲線、置件、污染、濕度(來源 5)

來源:見各列。

表 5|細間距橋接(一位鋼板專欄作者的建議)

項目作者寫的
開孔寬度引腳間距的一半;焊墊比這個窄時,和焊墊一樣寬
開孔長度和焊墊一樣長
防焊焊墊之間沒有防焊時,開孔再縮窄一點
面積比一般大於 0.60(沒有奈米塗層時)
回焊後橋接引腳比焊墊短 25%、50%、70% 時,錫膏量各減 10%、25%、40%,開孔對準引腳

來源:4(一位作者的經驗值,不是標準;以您的鋼板廠與零件廠的建議為準)。

例外與限制

  • 看到什麼:本文讀到的是 5 份公開資料:兩份網路百科條目(來源 1、2)、同一個鋼板設計專欄的兩篇文章(來源 3、4)與一家電子製造服務廠的問答頁(來源 5);沒有讀到焊點允收標準或鋼板設計標準的條文本身。
  • 有立場的來源:來源 3、4 的作者是鋼板廠的人員,文中的開孔建議出自他們的實驗室與經驗;來源 5 是電子製造服務廠的問答,部分寫法較籠統;來源 5 說的錫珠是焊點中央附近的小錫球,和來源 3 說的零件四周較大的錫珠不完全是同一種。
  • 數字的條件:25%、0.60 與表 5 的減量是一位作者的經驗值;5 mil、4 mil 是鋼板厚度的例子;都不是您的產品該用的值。
  • 範圍:鋼板開孔的完整計算、回焊曲線怎麼調、錫膏怎麼選、8D 報告怎麼寫,不在這一篇的範圍。
  • 本文的整理:階段①「寫數字,不寫形容詞」與「是與不是」的例子、「怎麼知道的」套到不良是怎麼發現的、階段②「每一站都留一點證據」、階段③「換過零件要說」、「嘉鴻能幫的」顯微鏡那一點的情境、表 1 各欄要寫的內容,以及圖 1 到圖 3(圖 2 依來源 3,圖 3 依來源 4),是本文的整理;其餘句子都能在來源或嘉鴻的頁面找到對應的敘述。
  • 設備與商品:「嘉鴻能幫的」括號內的功能與規格照商品頁原文,工程部那一句寫的是嘉鴻工程部的協助範圍,規格以商品頁為準;顯微鏡那一點「要拍下不良的位置與樣子、附在問題描述裡」的情境是本文的整理;連結文字用的是功能名稱,沒有寫商品頁的型號、系列代號與廠牌。

本文為一般情況的整理,不是標準條文的轉述,也不是對某一家鋼板廠、錫膏廠或代工廠的背書,更不構成對您產品與製程的保證。請以您的產品規範、客戶的品質要求、零件與材料廠的資料,以及您自己的驗證為準;此為一般情況,仍需視個案而定。

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