पीसीबी उद्योग में सामान्य परीक्षण तकनीक और परीक्षण उपकरण

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि किस प्रकार का मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने की आवश्यकता है या किस प्रकार के उपकरण का उपयोग किया जाता है, पीसीबी को ठीक से काम करना चाहिए। यह कई उत्पादों के प्रदर्शन की कुंजी है, और विफलताओं के गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

डिज़ाइन, निर्माण और असेंबली प्रक्रिया के दौरान पीसीबी की जाँच करना यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि उत्पाद गुणवत्ता मानकों को पूरा करता है और अपेक्षा के अनुरूप प्रदर्शन करता है। आज, पीसीबी बहुत जटिल हैं। हालाँकि यह जटिलता कई नई सुविधाओं के लिए जगह प्रदान करती है, लेकिन यह विफलता का एक बड़ा जोखिम भी लाती है। पीसीबी के विकास के साथ, इसकी गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए उपयोग की जाने वाली निरीक्षण तकनीक और तकनीक अधिक से अधिक उन्नत होती जा रही है।

पीसीबी प्रकार, उत्पादन प्रक्रिया में वर्तमान चरणों और परीक्षण किए जाने वाले दोषों के माध्यम से सही पहचान तकनीक का चयन करें। उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद सुनिश्चित करने के लिए उचित निरीक्षण और परीक्षण योजना विकसित करना आवश्यक है।

 

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हमें पीसीबी की जाँच करने की आवश्यकता क्यों है?
सभी पीसीबी उत्पादन प्रक्रियाओं में निरीक्षण एक महत्वपूर्ण कदम है। यह पीसीबी दोषों का पता लगाकर उन्हें ठीक कर सकता है और समग्र प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

पीसीबी के निरीक्षण से विनिर्माण या असेंबली प्रक्रिया के दौरान होने वाली किसी भी खराबी का पता चल सकता है। यह किसी भी डिज़ाइन संबंधी खामियों को उजागर करने में भी मदद कर सकता है। प्रक्रिया के प्रत्येक चरण के बाद पीसीबी की जांच करने से अगले चरण में प्रवेश करने से पहले दोषों का पता लगाया जा सकता है, इस प्रकार दोषपूर्ण उत्पादों को खरीदने के लिए अधिक समय और धन बर्बाद करने से बचा जा सकता है। यह एक या अधिक पीसीबी को प्रभावित करने वाले एकमुश्त दोषों को खोजने में भी मदद कर सकता है। यह प्रक्रिया सर्किट बोर्ड और अंतिम उत्पाद के बीच गुणवत्ता की स्थिरता सुनिश्चित करने में मदद करती है।

उचित पीसीबी निरीक्षण प्रक्रियाओं के बिना, दोषपूर्ण सर्किट बोर्ड ग्राहकों को सौंपे जा सकते हैं। यदि ग्राहक को दोषपूर्ण उत्पाद प्राप्त होता है, तो निर्माता को वारंटी भुगतान या रिटर्न के कारण नुकसान हो सकता है। ग्राहकों का कंपनी पर से भरोसा भी उठ जाएगा, जिससे कॉर्पोरेट प्रतिष्ठा को नुकसान होगा। यदि ग्राहक अपना व्यवसाय अन्य स्थानों पर ले जाते हैं, तो इस स्थिति के कारण अवसर चूक सकते हैं।

सबसे खराब स्थिति में, यदि दोषपूर्ण पीसीबी का उपयोग चिकित्सा उपकरण या ऑटो पार्ट्स जैसे उत्पादों में किया जाता है, तो इससे चोट या मृत्यु हो सकती है। ऐसी समस्याओं से गंभीर प्रतिष्ठा हानि और महंगी मुकदमेबाजी हो सकती है।

पीसीबी निरीक्षण संपूर्ण पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया को बेहतर बनाने में भी मदद कर सकता है। यदि कोई दोष बार-बार पाया जाता है, तो दोष को ठीक करने की प्रक्रिया में उपाय किए जा सकते हैं।

 

मुद्रित सर्किट बोर्ड असेंबली निरीक्षण विधि
पीसीबी निरीक्षण क्या है? यह सुनिश्चित करने के लिए कि पीसीबी अपेक्षा के अनुरूप काम कर सके, निर्माता को यह सत्यापित करना होगा कि सभी घटकों को सही ढंग से इकट्ठा किया गया है। यह सरल मैन्युअल निरीक्षण से लेकर उन्नत पीसीबी निरीक्षण उपकरण का उपयोग करके स्वचालित परीक्षण तक तकनीकों की एक श्रृंखला के माध्यम से पूरा किया जाता है।

मैन्युअल दृश्य निरीक्षण एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु है। अपेक्षाकृत सरल पीसीबी के लिए, आपको केवल उनकी आवश्यकता हो सकती है।
मैनुअल दृश्य निरीक्षण:
पीसीबी निरीक्षण का सबसे सरल रूप मैनुअल विज़ुअल निरीक्षण (एमवीआई) है। ऐसे परीक्षण करने के लिए, कर्मचारी बोर्ड को नग्न आंखों से देख सकते हैं या बड़ा कर सकते हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी विशिष्टताओं को पूरा किया गया है, वे बोर्ड की तुलना डिज़ाइन दस्तावेज़ से करेंगे। वे सामान्य डिफ़ॉल्ट मानों की भी तलाश करेंगे। वे जिस प्रकार के दोष की तलाश करते हैं वह सर्किट बोर्ड के प्रकार और उस पर मौजूद घटकों पर निर्भर करता है।

पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया (असेंबली सहित) के लगभग हर चरण के बाद एमवीआई निष्पादित करना उपयोगी है।

निरीक्षक सर्किट बोर्ड के लगभग हर पहलू का निरीक्षण करता है और हर पहलू में विभिन्न सामान्य दोषों की तलाश करता है। एक विशिष्ट विज़ुअल पीसीबी निरीक्षण चेकलिस्ट में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैं:
सुनिश्चित करें कि सर्किट बोर्ड की मोटाई सही है, और सतह की खुरदरापन और वारपेज की जाँच करें।
जांचें कि क्या घटक का आकार विनिर्देशों को पूरा करता है, और विद्युत कनेक्टर से संबंधित आकार पर विशेष ध्यान दें।
प्रवाहकीय पैटर्न की अखंडता और स्पष्टता की जाँच करें, और सोल्डर ब्रिज, खुले सर्किट, गड़गड़ाहट और रिक्तियों की जाँच करें।
सतह की गुणवत्ता की जाँच करें और फिर मुद्रित निशानों और पैडों पर डेंट, डेंट, खरोंच, पिनहोल और अन्य दोषों की जाँच करें।
पुष्टि करें कि सभी छेद सही स्थिति में हैं। सुनिश्चित करें कि कोई चूक या अनुचित छेद नहीं है, व्यास डिज़ाइन विनिर्देशों से मेल खाता है, और कोई अंतराल या गांठें नहीं हैं।
बैकिंग प्लेट की दृढ़ता, खुरदरापन और चमक की जाँच करें, और उभरे हुए दोषों की जाँच करें।
कोटिंग की गुणवत्ता का आकलन करें. प्लेटिंग फ़्लक्स के रंग की जाँच करें, और क्या यह एक समान, दृढ़ और सही स्थिति में है।

अन्य प्रकार के निरीक्षणों की तुलना में, एमवीआई के कई फायदे हैं। अपनी सादगी के कारण यह कम लागत वाला है। संभावित प्रवर्धन के अलावा, किसी विशेष उपकरण की आवश्यकता नहीं है। ये जाँचें बहुत तेज़ी से भी की जा सकती हैं, और इन्हें किसी भी प्रक्रिया के अंत में आसानी से जोड़ा जा सकता है।

इस तरह के निरीक्षण करने के लिए, केवल पेशेवर कर्मचारियों को ढूंढना ही आवश्यक है। यदि आपके पास आवश्यक विशेषज्ञता है, तो यह तकनीक सहायक हो सकती है। हालाँकि, यह आवश्यक है कि कर्मचारी डिज़ाइन विशिष्टताओं का उपयोग कर सकें और जान सकें कि किन दोषों पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

इस जाँच पद्धति की कार्यक्षमता सीमित है। यह उन घटकों का निरीक्षण नहीं कर सकता जो कार्यकर्ता की दृष्टि की रेखा में नहीं हैं। उदाहरण के लिए, छिपे हुए सोल्डर जोड़ों की इस तरह से जाँच नहीं की जा सकती। कर्मचारियों को कुछ खामियाँ भी नज़र आ सकती हैं, विशेषकर छोटी-मोटी खामियाँ। कई छोटे घटकों वाले जटिल सर्किट बोर्डों का निरीक्षण करने के लिए इस पद्धति का उपयोग करना विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण है।

 

 

स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण:
आप दृश्य निरीक्षण के लिए पीसीबी निरीक्षण मशीन का भी उपयोग कर सकते हैं। इस विधि को स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई) कहा जाता है।

एओआई सिस्टम निरीक्षण के लिए कई प्रकाश स्रोतों और एक या अधिक स्टेशनरी या कैमरों का उपयोग करते हैं। प्रकाश स्रोत पीसीबी बोर्ड को सभी कोणों से रोशन करता है। कैमरा फिर सर्किट बोर्ड की एक स्थिर छवि या वीडियो लेता है और डिवाइस की पूरी तस्वीर बनाने के लिए इसे संकलित करता है। इसके बाद सिस्टम अपनी खींची गई छवियों की तुलना डिज़ाइन विशिष्टताओं या अनुमोदित पूर्ण इकाइयों से बोर्ड की उपस्थिति के बारे में जानकारी से करता है।

2डी और 3डी दोनों एओआई उपकरण उपलब्ध हैं। 2डी एओआई मशीन उन घटकों का निरीक्षण करने के लिए कई कोणों से रंगीन रोशनी और साइड कैमरों का उपयोग करती है जिनकी ऊंचाई प्रभावित होती है। 3डी एओआई उपकरण अपेक्षाकृत नया है और घटक की ऊंचाई को जल्दी और सटीक रूप से माप सकता है।

एओआई एमवीआई के समान कई दोष ढूंढ सकता है, जिसमें नोड्यूल, खरोंच, खुले सर्किट, सोल्डर का पतला होना, गायब घटक आदि शामिल हैं।

एओआई एक परिपक्व और सटीक तकनीक है जो पीसीबी में कई दोषों का पता लगा सकती है। यह पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया के कई चरणों में बहुत उपयोगी है। यह एमवीआई से भी तेज़ है और मानवीय त्रुटि की संभावना को ख़त्म कर देता है। एमवीआई की तरह, इसका उपयोग दृष्टि से दूर घटकों का निरीक्षण करने के लिए नहीं किया जा सकता है, जैसे बॉल ग्रिड एरेज़ (बीजीए) और अन्य प्रकार की पैकेजिंग के नीचे छिपे कनेक्शन। यह उच्च घटक सांद्रता वाले पीसीबी के लिए प्रभावी नहीं हो सकता है, क्योंकि कुछ घटक छिपे या अस्पष्ट हो सकते हैं।
स्वचालित लेजर परीक्षण माप:
पीसीबी निरीक्षण की एक अन्य विधि स्वचालित लेजर परीक्षण (एएलटी) माप है। आप सोल्डर जोड़ों और सोल्डर जोड़ जमाओं के आकार और विभिन्न घटकों की परावर्तनशीलता को मापने के लिए एएलटी का उपयोग कर सकते हैं।

एएलटी प्रणाली पीसीबी घटकों को स्कैन करने और मापने के लिए एक लेजर का उपयोग करती है। जब प्रकाश बोर्ड के घटकों से परावर्तित होता है, तो सिस्टम इसकी ऊंचाई निर्धारित करने के लिए प्रकाश की स्थिति का उपयोग करता है। यह घटक की परावर्तनशीलता निर्धारित करने के लिए परावर्तित किरण की तीव्रता को भी मापता है। फिर सिस्टम इन मापों की तुलना डिज़ाइन विशिष्टताओं, या सर्किट बोर्डों के साथ कर सकता है जिन्हें किसी भी दोष की सटीक पहचान करने के लिए अनुमोदित किया गया है।

सोल्डर पेस्ट जमा की मात्रा और स्थान निर्धारित करने के लिए एएलटी प्रणाली का उपयोग आदर्श है। यह सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग के संरेखण, चिपचिपाहट, सफाई और अन्य गुणों के बारे में जानकारी प्रदान करता है। ALT विधि विस्तृत जानकारी प्रदान करती है और इसे बहुत जल्दी मापा जा सकता है। इस प्रकार के माप आमतौर पर सटीक होते हैं लेकिन हस्तक्षेप या परिरक्षण के अधीन होते हैं।

 

एक्स-रे निरीक्षण:
सरफेस माउंट प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, पीसीबी अधिक से अधिक जटिल हो गए हैं। अब, सर्किट बोर्ड में उच्च घनत्व, छोटे घटक होते हैं, और इसमें बीजीए और चिप स्केल पैकेजिंग (सीएसपी) जैसे चिप पैकेज शामिल होते हैं, जिसके माध्यम से छिपे हुए सोल्डर कनेक्शन को नहीं देखा जा सकता है। ये फ़ंक्शन एमवीआई और एओआई जैसे दृश्य निरीक्षणों के लिए चुनौतियां लाते हैं।

इन चुनौतियों पर काबू पाने के लिए एक्स-रे निरीक्षण उपकरण का उपयोग किया जा सकता है। पदार्थ अपने परमाणु भार के अनुसार एक्स-रे को अवशोषित करता है। भारी तत्व अधिक अवशोषित करते हैं और हल्के तत्व कम अवशोषित करते हैं, जिससे सामग्रियों को अलग किया जा सकता है। सोल्डर टिन, चांदी और सीसा जैसे भारी तत्वों से बना होता है, जबकि पीसीबी पर अधिकांश अन्य घटक एल्यूमीनियम, तांबा, कार्बन और सिलिकॉन जैसे हल्के तत्वों से बने होते हैं। परिणामस्वरूप, एक्स-रे निरीक्षण के दौरान सोल्डर को देखना आसान होता है, जबकि लगभग सभी अन्य घटक (सब्सट्रेट, लीड और सिलिकॉन एकीकृत सर्किट सहित) अदृश्य होते हैं।

एक्स-रे प्रकाश की तरह परावर्तित नहीं होती हैं, बल्कि किसी वस्तु से होकर गुजरती हैं और वस्तु की छवि बनाती हैं। यह प्रक्रिया चिप पैकेज और अन्य घटकों के माध्यम से उनके नीचे सोल्डर कनेक्शन की जांच करना संभव बनाती है। एक्स-रे निरीक्षण में सोल्डर जोड़ों के अंदर के बुलबुले को भी देखा जा सकता है जिन्हें एओआई के साथ नहीं देखा जा सकता है।

एक्स-रे प्रणाली सोल्डर जोड़ की एड़ी को भी देख सकती है। एओआई के दौरान, सोल्डर जोड़ को सीसे से ढक दिया जाएगा। इसके अलावा, एक्स-रे निरीक्षण का उपयोग करते समय, कोई छाया प्रवेश नहीं करती है। इसलिए, घने घटकों वाले सर्किट बोर्डों के लिए एक्स-रे निरीक्षण अच्छा काम करता है। एक्स-रे निरीक्षण उपकरण का उपयोग मैनुअल एक्स-रे निरीक्षण के लिए किया जा सकता है, या स्वचालित एक्स-रे प्रणाली का उपयोग स्वचालित एक्स-रे निरीक्षण (एएक्सआई) के लिए किया जा सकता है।

एक्स-रे निरीक्षण अधिक जटिल सर्किट बोर्डों के लिए एक आदर्श विकल्प है, और इसमें कुछ ऐसे कार्य हैं जो अन्य निरीक्षण विधियों में नहीं हैं, जैसे चिप पैकेजों को भेदने की क्षमता। इसका उपयोग सघन रूप से पैक किए गए पीसीबी का निरीक्षण करने के लिए भी किया जा सकता है, और सोल्डर जोड़ों पर अधिक विस्तृत निरीक्षण कर सकता है। तकनीक थोड़ी नई, अधिक जटिल और संभावित रूप से अधिक महंगी है। केवल तभी जब आपके पास बीजीए, सीएसपी और ऐसे अन्य पैकेजों के साथ बड़ी संख्या में घने सर्किट बोर्ड हों, तो आपको एक्स-रे निरीक्षण उपकरण में निवेश करने की आवश्यकता है।