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[案例分享]客訴問題處理(Problem Solving)－電路板油污導致按鍵不良
前兩天工作熊臨時被指派要到大陸工廠去找「油」礦，而且老闆還撂下話來說『如果沒有找到「油」就不用回來了！』，於是工作熊帶著忐忑不安的心情出發，回程的機位也不敢劃～
原因是公司最近接到了一樁嚴重的DOA(Dead On Arrival)客訴，也就是產品一送到客戶手上開箱就死機。
不良現象是產品的按鍵沒有反應的問題，檢查按鍵的行程(Stroke)沒有問題，也沒有按鍵卡住的問題，但是按下按鍵後卻無法驅動線路，有問題的按鍵大部分同時或經常出現在數字3,6,9位置的按鍵，也就是說有集中性，目前的不良率約有1.12%(=35/3000)，因為對方是公司的大客戶，所以大家都很緊張。
第一線的客訴處理人員馬上向上回報給第二線的技術問題分析人員，當他們拆開產品檢查後，赫然發現在按鍵的底下，電路板的表面明顯有嚴重的白色粉末污染，以及類似油狀的液體，這很明顯是在工廠端就遭到了污染，因為產品的防拆標籤都還是完好的，沒有被拆過的痕跡。
更讓人百思不解的是，工廠的作業流程100%會做產品的功能測試，而且出貨到公司的發貨中心後又經過了100%的進貨品質檢查，結果竟然在客戶的地方發生DOA；另外，因為產品的按鍵使用金屬簧片(metal dome)，所以工廠的流水線上幾乎是100%會使用IPA清潔電路板上按鍵的金手指線路，為了避免剛清潔後的IPA未完全揮發就被閉鎖起來，所以隔了兩個作業員之後才把清潔後的電路板放進機殼當中，這白色粉末及油狀沾污到底從何而來？真的讓人完全沒有頭緒。
為了追查不良問題的原因與來源，公司成立了專案小組，成員包括客戶服務、品管人員、研發以及外包工廠工程管理人員，因為公司的產品是委外生產，所以開會包含代工廠，然後就是每天開會定計劃與跟進度，這個是最累人的事了，因為每天都得報告是否有新的發現並更新進度。
短期止血對策
公司所做的第一個步驟當然是先採取短期的止血措施，100%重新檢驗同一批產品的功能，並抽出6台檢驗通過的產品放進高低溫循環的環境中做老化測試，以驗證再次重檢後通過的產品真的不會再發生品質問題。
第二步要求製造工廠提供問題產品當時及其前、後一批產品生產時的所有同一系列的產品序號，然後據此抽檢發貨中心庫房內的相同序號產品，不幸的，相同的不良現象確實發生在同一系列的不同產品上面。這下就更加證明是問題來自工廠的製程了。
真因調查
在不良真因的追查方面，依據不良可能原因的「魚骨圖(特性要因分析圖)」查驗所有可疑的污染來源，雖然製造工廠一直認為油污及粉末不像來自生產線的設備與製程，但我們還是強烈要求製造工廠需詳列所有可能的油污來源，從PCB上料SMT線、手焊零件、ICT電路測試、FVT功能測試、修理、整機組裝，甚至連靜電氣槍都不放過，然後每樣可能的來源都做仔細的檢查。
另外，我們也花大錢把不良產品送到外面的實驗室去做污染物的成份分析鑑定，包括FTIR(Fourier Transform InfRared spectroscopy, 傅立葉轉換紅外線光譜)與EDX(Energy-dispersive X-ray spectroscopy)，並且把我們認為幾種比較有可能的污染物也一起送樣分析。
這次的分析給了工作熊一個全新的觀念，就是焊錫性的不良可以做EDX來分析其各種元素的成份，比如說IMC層與富磷層；但如果想知道外來物或污染物為何就要做FTIR，因為FTIR可以比對化學式，而EDX則只能比對元素。
經過FTIR比對之後，我們發現污染物的成份有一部分應該來自清潔劑IPA或乙二醇醚(glycol ether)，而另一項物質則可能是助焊劑(Flux)。
有清潔劑殘留可以理解，因為前面就已經提及工廠有使用清潔劑來清潔電路板上的按鍵金手指，但助焊劑殘留如果按正常的情況是不應該有這樣大面積的污染，唯一的合理解釋是【作業員錯把助焊劑當成IPA清潔劑】來擦拭在電路板上面，我們也模擬了其可能性，也確實發現直接把助焊劑擦拭在電路板的金手指上一段時間後確實會形成一層白色的粉末覆蓋層，也確實會造成按鍵按壓沒有功能(malfunction)，但實際的不良品上面的污染似乎沒有模擬的這麼嚴重，比較有可能是助焊劑混合了IPA，但這還需做進一步的驗證，並排查製造工廠內是否有機會使用助焊劑當成IPA來用。
到目前為止，分析還在進行中，但既然已經有了眉目與方向，這下子回家總算有望了～
後記：
問題最後結果追查下來了，有點跌破大家的眼鏡，但又不得不承認有時候真因不能用常理來推論：電路板油污客訴調查結果
延伸閱讀：
QC story品質改善故事
問題分析與對策解決 8D report
使用PDCA達成六個標準差(six sigma)
電子零件掉落或BGA錫裂一定是SMT製程問題迷思(3)？IMC是良好焊錫結果的必要之惡
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Hello 雄大,
看到這篇文章真是讓我熱血沸騰~深埋已久的推理蟲又蠢蠢欲動。
也很開心看到台灣的電子業界還是有人願意相信科學, 以統計手法來分析問題。
我常遇到人家說, 魚骨圖示畫假的~根本無法找到問題! 但是我告訴大家~魚骨圖是幫我們分析問題~將所有的可能盡量透過重複的魚骨分析~將可能原因縮小。每次的驗證都要透過科學的方法驗證後在刪除。因此, 大部分的狀況我們是誤用了魚骨圖, 而不是魚骨圖無用。
只是為何目前發現的不良品集中出現在3, 6, 9鍵呢? 這也是個很值得研究的方向。基本上作業員不會無聊到故意亂塗東西。會出現這樣的狀況也有可能顯示作業員試圖修復這幾個鍵。 或是有其他原因呢?
推理真的是很有趣的運動! 哈哈!