《案例》彈簧針卡卡按壓不順問題分析(Pogo pin stuck)

《案例》彈簧針卡卡按壓不順問題分析(Pogo pin stuck)
圖:《案例》彈簧針卡卡按壓不順問題分析(Pogo pin stuck)

這兩天市場反饋公司的充電基座產品發現有彈簧針(Pogo Pin)卡住(stuck)的不良。大部分的不良現象都是彈簧針(Pogo Pin)卡住彈不上來,且按壓不下去,部分產品則是用力按下後無法反彈回來,彈簧針似乎有被什麼東西黏住的情形。

這個產品已經生產好了幾年,突然有彈簧針卡住的情形發生,首先想到的是,公司是否有過什麼設計變更,一查之下,還真的有過設變,變更了改彈簧針的MPN料號,不過等真正不良品送回來分析後,卻發現,怎麼在設計變更前、後的產品都有不良,而且不良的現象都很類似?所以這問題就不一定跟設變有關係囉?


《案例》彈簧針卡卡按壓不順問題分析(Pogo pin stuck)

實際觀察不良品,發現彈簧針的表面似乎有助焊劑(Flux)乾掉後所呈現的白色屑屑殘留痕跡,而且部份彈簧針的板子,摸起來似乎稍微有點給它黏黏的,詢問代工廠後,了解到這個彈簧針是個手焊件,強烈懷疑有助焊劑沾污到彈簧針內部,造成卡住不良。

另外,詢問彈簧針廠商是否有關於彈簧針卡住的類似問題及解決方法可以參考,結果卻碰了一鼻子灰:

經過一再催促彈簧針的廠商,對方最後勉強擠出答案,但也只能提供這款彈簧針的大概結構圖(下圖),對方也一再強調,這款彈簧針唯一的縫隙,就是Pin(頂針)與tube(套管)之間的微小空隙,人工焊接彈簧針時,必須把彈簧針顛倒放入治具當中,按理說這個空隙的地方,應該不太可能讓手焊的助焊劑氣體進入彈簧針的腔體內才對。

這下子問題又卡住了,那助焊劑是如何汙染到彈簧針腔體內的呢?如果不是助焊劑汙染,又會是什麼呢?
彈簧針的結構

結論:

還好,後來經過清查工廠作業手法,得到正面的回覆說,工廠在手焊作業時,作業員會使用清潔劑(solvent)來刷洗焊接後的助焊劑殘留物,作業員有時候會連彈簧針的正面也一起清潔,清潔後會將彈簧針放正,助焊劑應該就是這樣隨著清潔劑一起流入彈簧針(Pogo Pin)的腔體內而造汙染的,還好最後答案令人肯定,還真虧有「代工廠駐廠人員」的協助當場發現了這個作業手法,否則這個案子可能得再經一番寒徹骨。

經過了這次的教訓後,我們後來就要求手焊彈簧針後,不可使用溶劑清潔。既使不得已需要清潔,也要將彈簧針顛倒(頭下腳上)放在治具上做清潔,而且須等待溶劑完全乾了之後,才能取下。

後記 (2026/8/31 更新):

有網友提出,應該可以使用溶劑加超音波來清洗。個人覺得溶劑加超音波的組合應該有機會可以清潔掉汙染 pogo pin 內的助焊劑,我們之後也確實有做過實驗,確認可行。不過要嚴格控制已經溶解在溶劑中的助焊劑濃度,小批量或許可行,如果是大批量清潔,比較可行的做法,應該是採用流動式的溶劑,但這樣溶劑的消耗量應該很大。


延伸閱讀:

 
 
訪客留言內容(Comments)

這類的些微性的差異 偶爾會產生很大的影響
甚至是一開始測試無法發現的問題
不知道 工作熊公司(或是其他先進)的產線中 如何去避免這類型的問題
之前我的位置是產線中的主管,所以就必須長時間待在產線中
“盡量”避免現場人員做了 自己的做法或是類似但還是有差異性的做法
但一不注意 就還是會有做法不同或是部分零件的工項短缺的部分

流浪鳥;
這個問題別無他法,就是耳提面命、賞罰分明,架設攝影機,要求RD設計較寬的組裝餘裕空間,或盡量採用自動化。

這種現象在觸點連接器上同樣有,人為原因較多!
我公司產品也有手焊作業,但不允許使用任何清潔溶劑清潔焊點或者PCBA任何位置。

遇到此狀況,導入超音波清洗(酒精),2min,清洗經過5小時後,無再發伸縮不良

Jeermy,
這要是早點知道就好了,我們事後也做了一些實驗,酒精或IPA確實可以去除助焊劑,不過就是得用超音波,還得勤換溶劑。

當初發生此問題,第一時間先查原材,第二再查作業手法,第三驗證pogo pin清潔效果,藉此釐清問題點,再針對問題給予合適改善,謝謝您的案例資訊

工作熊

您好

2年前,我们也遇到过类似问题。市场反馈PCBA短线,调查发现助焊剂渗入ICT的探针(test pin)内部,导致探针弹簧失效,ICT测试时将测试点的线路扎断。发生原因有三:其一如您上述清洗造成;其二探针的使用次数未管理,超过使用寿命;其三怀疑使用了回收探针。

Lin,
謝謝你的反饋,確實如果以測試探針來看,你所說的三個原因都有可能。

工作熊您好

最近我也碰到 pogo pin 的問題,請問 pogo pin 是只能手焊嗎?可以過 IR reflow?

Alex,
建議詢問原Pogo pin的供應商,有些Pogo pin的設計是不能走回焊或波焊的。
但是也有專做給回焊用的Pogo-pin。

發現您的文章在Top-Link公司節錄轉載,而未附上出處。
文章中甚至還留有工作熊的自稱。
https:// www. sztop-link.tw/pogopin-ka-pin-fen-xi.html

我們有一套有專利認證超音波清洗機由上對下直接清洗針頭連殘留的錫渣或沾黏的髒汙都能清洗掉連帶能將針頭拋光,測起來電氣特性跟耐用度跟新的差不多,越小的pogo pin都能清,洗一套半小時內完成,溶劑用酒精即可,完全無汙染,以上是我司的做法

Gordon,
個人看法。超音波確實可以清洗 pogo pin,但溶解在溶劑中的助焊劑濃度是關鍵,比較可行的做法,應該是流動式的溶劑,但這樣消耗應該很大。

謝前輩的回覆指教
目前我們的做法是將整組的SOCKET整組泡在酒精裡
超音波打下會發生旋波讓水流去沖刷探針的表面帶走
表面的髒汙,效果比雷射清洗還好能打掉席渣及髒汙
又不傷針的尖部,經過客戶的測試後量測的各種數值
及耐久度跟新針差不多,現在探針越來越小根本不耐刷
才只剩雷射及超音波可用以上是目前我們在清洗POGO PIN
經驗,這裡沒法貼圖,不然真想讓您看看我們在洗的效果
以上是我做SOCKET二十幾年加現在做清洗小廠的經驗

Gordon,
如果你願意的話,可以將圖片貼在【Facebook討論區】。 https://www.facebook.com/groups/researchmfg
還是那句話,要留意酒精或是溶劑中助焊劑的濃度。
另外,根據經驗,超音波清洗後,要等待72小時後再測試,才能確實知道是否有效。

不好意思有照片留言在臉書上了有兩次不知您有沒有看見,因為算還有專利保護等原因,還有認識的朋友在裡面所以不敢貼太久,以上是目前我司在做的清洗,其實不只是用超音波最重要的是用氣泡去衝擊髒汙,經成大實驗室量測過氣泡最小有到挨米級,以上謝謝您的平台

Gordon,
雖然沒有看到照片,但使用奈米氣泡配合超音波確實有清洗的加乘效果。照片如果有版權問題或不方便,就不需要放了。


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