在 AI 伺服器製造中，螺絲鎖附已不再只是單純的「鎖緊」動作，而是影響產品良率、電氣安全、散熱效能與長期可靠度的關鍵製程。
尤其在 L10 System Assembly（系統組裝）與 L11 Rack Integration（機櫃組裝）階段，鎖附需求與風險完全不同。L10 更重視避免傷板、傷晶片與散熱不良；L11 則更重視高電流連接、Busbar 匯流排、PDU 電源分配與機櫃結構的長期穩定性。
隨著 AI 伺服器功率密度快速提升，單一機櫃功率可能突破 100kW，鎖附工藝也從傳統的人工鎖附與單一扭力控制，逐步升級為精密扭力管理、角度監控、應力控制、數據追溯與智慧鎖附系統整合。
這兩個階段的痛點本質不同：L10怕「傷」(傷板、傷件)，L11怕「鬆」(接觸不良、甚至起火)。
| 痛點類別 | 具體描述 | 常見後果 | |
| 浮鎖 Floating Screw | 螺絲未完全貼合,但扭力已達標(假扭力)。通常因螺紋雜質或孔位公差造成。 | 運輸震動後鬆脫,造成短路或結構解體。 | |
| 滑牙 Stripped Thread | 扭力過大或攻角不正,破壞螺紋結構。 | 該鎖點失效,無法維修(Rework)成本極高。 | |
| 鐵屑 Metal Shavings | 鎖附過程中產生的金屬微粒。 | 伺服器殺手。微粒掉落在主機板造成短路。 | |
| 應力鬆弛 Creep | 軟金屬(如銅排 Busbar)或墊片在長時間受壓後變形,導致預緊力下降。 | L11 最危險的問題,導致接觸電阻上升、發熱、起火。 | |
| 空間受限 Access | 機櫃內部空間狹窄,工具難以進入或無法垂直施力。 | 操作員斜鎖(Cross-threading),導致鎖壞或鎖不緊。 | |
困難鎖緊與重要部件分析
►高電流 Busbar (匯流排) - L11 最關鍵部件
| 【挑戰】L11 階段最危險、也是最重要的鎖附點。AI 伺服器電流極大，Busbar 負責將電源分配單元 (PDU) 的電力傳輸到伺服器。 |
- 軟金屬特性： 銅材較軟，且需要極大的扭力來確保接觸面緊密（降低接觸電阻）。
- 熱脹冷縮： 高電流運作下溫度變化大，螺絲容易因熱循環而鬆動。
- 操作空間： 通常位於機櫃後方深處，視線不佳，自動化手臂難以進入，依賴人工使用長桿工具，容易對不準。
►水冷散熱部件 (Water Cooling / Manifolds / Cold Plates)
| 【挑戰】隨著氣冷轉液冷，這成為新的痛點。包含快拆接頭 (UQD) 的固定、分水管 (Manifold) 到機殼的固定。 |
為什麼難鎖 / 重要？
- O-Ring 壓縮量： 鎖附不是越緊越好，必須精確控制深度，保證 O-Ring 均勻受壓。鎖太緊會壓壞橡膠，鎖太鬆會漏水。
- 側向應力： 水管有張力，容易給螺絲帶來側向力，導致鎖附時螺絲歪斜。
⚠️ 風險： 漏液 (Leakage) 是液冷伺服器的災難性失效。
►散熱器/冷板 (Heatsink / CPU Cold Plate) - L10 核心
| 【挑戰】 L10 階段精度要求最高的鎖附 |
為什麼難鎖 / 重要？
- 彈簧反作用力： 螺絲帶有高磅數彈簧，剛開始鎖附時極難咬合（Biting），容易滑開衝擊到主機板。
- 易碎晶片： 下方是昂貴的 GPU/CPU Die，受力不均（如單邊先鎖死）會直接壓裂晶片。
⚠️ 風險： 散熱不良（接觸不夠緊）或 晶片物理損壞（壓裂）。
►機櫃結構件與滑軌 (Rack Mounting & Rails)
為什麼難鎖?
伺服器滿載後極重(可能達30-50kg+)，放入機櫃時會因重力下垂(Sagging)，導致機箱耳片與機櫃立柱的孔位微幅錯位，此時強行鎖入極易造成螺絲卡死或斷裂。
鎖緊策略與技術需求
►扭力 + 角度監控 (Torque + Angle Control)
| 【原理】 不只看最終扭力值，還要監控螺絲轉過的角度 |
- 檢測浮鎖： 如果扭力到了，但轉動角度過小，代表螺絲卡死或墊片漏裝。
- 檢測滑牙： 如果角度轉了很久但扭力沒上來，代表滑牙。
- Busbar 策略： 設定「目標扭力」加上「角度視窗」，確保銅排被壓實。
►多段式鎖附 (Multi-Stage Tightening)
| 【原理】針對散熱器與結構件 |
策略
- 尋牙階段 (Seating)： 低轉速、低扭力，逆轉半圈尋找螺紋，防止錯牙。
- 高速階段 (Running)： 快速旋入以節省時間。
- 最終鎖緊 (Final Tightening)： 降速，精確達到目標扭力。
針對散熱器
必須採用對角線交叉鎖附（X-Pattern），且不能一次鎖死，需分兩次（例如先鎖50% 扭力，再鎖 100%）。
►數據追溯與 MES 整合 (Traceability)
| 【挑戰】 客戶（如 CSP 雲端大廠）現在通常要求每一顆關鍵螺絲的數據。 |
- 紀錄每一顆 Busbar 螺絲的最終扭力值、角度曲線、操作時間、操作員 ID。
- 當發生故障時，可回溯是否為製程問題。
►自動化與輔助工具
| 【高風險區域】 ➤ L11 Busbar 區域： 務必導入TC/AM「扭力+角度」雙重監控的智慧扳手，並定期進行扭力保持測試（Retorque test），確認運輸震動後的狀況。 ➤ L10 CPU/GPU 散熱器： 嚴格執行程式化的對角線分段鎖附，避免應力集中壓壞晶片。 |
策略
- 自動送釘機 (Screw Feeder)： 減少手拿螺絲的時間，並透過真空吸取避免掉落。
- 協作機器人 (Cobot)： 在 L10 階段用於主機板螺絲鎖附，消除人為疲勞造成的品質不一。
- L11 狹窄空間對策： 使用帶有無線傳輸功能的彎頭 (Angle head) 智慧扳手，而非直柄工具。
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