Apa pun jenis papan sirkuit tercetak yang perlu dibuat atau jenis peralatan apa yang digunakan, PCB harus berfungsi dengan baik. Ini adalah kunci kinerja banyak produk, dan kegagalan dapat menimbulkan konsekuensi serius.

Memeriksa PCB selama proses desain, manufaktur, dan perakitan sangat penting untuk memastikan bahwa produk memenuhi standar kualitas dan bekerja sesuai harapan. Saat ini, PCB sangat kompleks. Meskipun kompleksitas ini memberikan ruang bagi banyak fitur baru, hal ini juga membawa risiko kegagalan yang lebih besar. Dengan berkembangnya PCB, teknologi inspeksi dan teknologi yang digunakan untuk memastikan kualitasnya menjadi semakin maju.

Pilih teknologi deteksi yang benar melalui jenis PCB, langkah-langkah saat ini dalam proses produksi, dan kesalahan yang akan diuji. Mengembangkan rencana inspeksi dan pengujian yang tepat sangat penting untuk memastikan produk berkualitas tinggi.

1
●
Mengapa kita perlu memeriksa PCB?
Inspeksi adalah langkah kunci dalam semua proses produksi PCB. Ini dapat mendeteksi cacat PCB untuk memperbaikinya dan meningkatkan kinerja secara keseluruhan.

Pemeriksaan pada PCB dapat mengungkap segala cacat yang mungkin terjadi selama proses pembuatan atau perakitan. Ini juga dapat membantu mengungkap segala kekurangan desain yang mungkin ada. Memeriksa PCB setelah setiap tahap proses dapat menemukan cacat sebelum memasuki tahap berikutnya, sehingga menghindari membuang lebih banyak waktu dan uang untuk membeli produk cacat. Ini juga dapat membantu menemukan cacat satu kali yang mempengaruhi satu atau lebih PCB. Proses ini membantu memastikan konsistensi kualitas antara papan sirkuit dan produk akhir.

Tanpa prosedur pemeriksaan PCB yang tepat, papan sirkuit yang rusak dapat diserahkan kepada pelanggan. Jika pelanggan menerima produk cacat, produsen dapat menderita kerugian karena pembayaran garansi atau pengembalian. Pelanggan juga akan kehilangan kepercayaan terhadap perusahaan sehingga merusak reputasi perusahaan. Jika pelanggan memindahkan bisnisnya ke lokasi lain, situasi ini dapat mengakibatkan hilangnya peluang.

Dalam kasus terburuk, jika PCB yang rusak digunakan pada produk seperti peralatan medis atau suku cadang mobil, hal ini dapat menyebabkan cedera atau kematian. Masalah seperti ini dapat mengakibatkan hilangnya reputasi dan litigasi yang mahal.

Inspeksi PCB juga dapat membantu meningkatkan keseluruhan proses produksi PCB. Jika cacat sering ditemukan, tindakan dapat diambil dalam proses untuk memperbaiki cacat tersebut.

Metode pemeriksaan perakitan papan sirkuit tercetak
Apa itu inspeksi PCB? Untuk memastikan PCB dapat beroperasi sesuai harapan, pabrikan harus memverifikasi bahwa semua komponen telah dirakit dengan benar. Hal ini dicapai melalui serangkaian teknik, mulai dari inspeksi manual sederhana hingga pengujian otomatis menggunakan peralatan inspeksi PCB canggih.

Inspeksi visual manual adalah titik awal yang baik. Untuk PCB yang relatif sederhana, Anda mungkin hanya memerlukannya.
Inspeksi visual manual:
Bentuk inspeksi PCB yang paling sederhana adalah inspeksi visual manual (MVI). Untuk melakukan tes tersebut, pekerja dapat melihat papan dengan mata telanjang atau memperbesar. Mereka akan membandingkan papan dengan dokumen desain untuk memastikan bahwa semua spesifikasi terpenuhi. Mereka juga akan mencari nilai default yang umum. Jenis cacat yang dicari bergantung pada jenis papan sirkuit dan komponen di dalamnya.

Hal ini berguna untuk melakukan MVI setelah hampir setiap langkah proses produksi PCB (termasuk perakitan).

Inspektur memeriksa hampir setiap aspek papan sirkuit dan mencari berbagai cacat umum di setiap aspek. Daftar periksa inspeksi PCB visual yang umum dapat mencakup hal-hal berikut:
Pastikan ketebalan papan sirkuit sudah benar, dan periksa kekasaran permukaan dan kelengkungan.
Periksa apakah ukuran komponen memenuhi spesifikasi, dan berikan perhatian khusus pada ukuran yang berkaitan dengan konektor listrik.
Periksa integritas dan kejelasan pola konduktif, dan periksa jembatan solder, sirkuit terbuka, gerinda, dan rongga.
Periksa kualitas permukaan dan kemudian periksa penyok, penyok, goresan, lubang kecil dan cacat lainnya pada bekas cetakan dan bantalan.
Pastikan semua lubang tembus berada pada posisi yang benar. Pastikan tidak ada celah atau lubang yang tidak tepat, diameternya sesuai dengan spesifikasi desain, dan tidak ada celah atau simpul.
Periksa kekencangan, kekasaran dan kecerahan pelat belakang, dan periksa apakah ada cacat yang timbul.
Menilai kualitas lapisan. Periksa warna fluks pelapisan, dan apakah seragam, kokoh, dan pada posisi yang benar.

Dibandingkan dengan jenis inspeksi lainnya, MVI memiliki beberapa keunggulan. Karena kesederhanaannya, biayanya rendah. Kecuali kemungkinan amplifikasi, tidak diperlukan peralatan khusus. Pemeriksaan ini juga dapat dilakukan dengan sangat cepat, dan dapat dengan mudah ditambahkan ke akhir proses apa pun.

Untuk melakukan pemeriksaan tersebut, satu-satunya hal yang diperlukan adalah mencari staf profesional. Jika Anda memiliki keahlian yang diperlukan, teknik ini mungkin bisa membantu. Namun, penting bagi karyawan untuk dapat menggunakan spesifikasi desain dan mengetahui cacat mana yang perlu diperhatikan.

Fungsi metode pemeriksaan ini terbatas. Ia tidak dapat memeriksa komponen yang tidak berada dalam garis pandang pekerja. Misalnya, sambungan solder yang tersembunyi tidak dapat diperiksa dengan cara ini. Karyawan mungkin juga melewatkan beberapa cacat, terutama cacat kecil. Menggunakan metode ini untuk memeriksa papan sirkuit kompleks dengan banyak komponen kecil sangatlah menantang.

Inspeksi optik otomatis:
Anda juga dapat menggunakan mesin inspeksi PCB untuk inspeksi visual. Metode ini disebut inspeksi optik otomatis (AOI).

Sistem AOI menggunakan beberapa sumber cahaya dan satu atau lebih alat stasioner atau kamera untuk inspeksi. Sumber cahaya menerangi papan PCB dari semua sudut. Kamera kemudian mengambil gambar diam atau video dari papan sirkuit dan menyusunnya untuk membuat gambar lengkap dari perangkat tersebut. Sistem kemudian membandingkan gambar yang diambil dengan informasi tentang tampilan papan dari spesifikasi desain atau unit lengkap yang disetujui.

Peralatan AOI 2D dan 3D tersedia. Mesin AOI 2D menggunakan lampu berwarna dan kamera samping dari berbagai sudut untuk memeriksa komponen yang ketinggiannya terpengaruh. Peralatan 3D AOI relatif baru dan dapat mengukur tinggi komponen dengan cepat dan akurat.

AOI dapat menemukan banyak cacat yang sama seperti MVI, termasuk nodul, goresan, sirkuit terbuka, penipisan solder, komponen hilang, dll.

AOI adalah teknologi yang matang dan akurat yang dapat mendeteksi banyak kesalahan pada PCB. Ini sangat berguna dalam banyak tahapan proses produksi PCB. Ini juga lebih cepat dari MVI dan menghilangkan kemungkinan kesalahan manusia. Seperti MVI, ini tidak dapat digunakan untuk memeriksa komponen yang tidak terlihat, seperti sambungan yang tersembunyi di bawah ball grid arrays (BGA) dan jenis kemasan lainnya. Hal ini mungkin tidak efektif untuk PCB dengan konsentrasi komponen tinggi, karena beberapa komponen mungkin tersembunyi atau tidak jelas.
Pengukuran uji laser otomatis:
Metode pemeriksaan PCB lainnya adalah pengukuran uji laser otomatis (ALT). Anda dapat menggunakan ALT untuk mengukur ukuran sambungan solder dan endapan sambungan solder serta reflektifitas berbagai komponen.

Sistem ALT menggunakan laser untuk memindai dan mengukur komponen PCB. Ketika cahaya dipantulkan dari komponen papan, sistem menggunakan posisi cahaya untuk menentukan ketinggiannya. Ini juga mengukur intensitas sinar yang dipantulkan untuk menentukan reflektifitas komponen. Sistem kemudian dapat membandingkan pengukuran ini dengan spesifikasi desain, atau dengan papan sirkuit yang telah disetujui untuk mengidentifikasi cacat secara akurat.

Penggunaan sistem ALT sangat ideal untuk menentukan jumlah dan lokasi endapan pasta solder. Ini memberikan informasi tentang keselarasan, viskositas, kebersihan dan sifat-sifat lain dari pencetakan pasta solder. Metode ALT memberikan informasi yang detail dan dapat diukur dengan sangat cepat. Jenis pengukuran ini biasanya akurat tetapi dapat mengalami interferensi atau pelindung.

Pemeriksaan sinar-X:
Dengan munculnya teknologi pemasangan di permukaan, PCB menjadi semakin kompleks. Sekarang, papan sirkuit memiliki kepadatan lebih tinggi, komponen lebih kecil, dan menyertakan paket chip seperti BGA dan kemasan skala chip (CSP), sehingga sambungan solder tersembunyi tidak dapat dilihat. Fungsi-fungsi ini menghadirkan tantangan pada inspeksi visual seperti MVI dan AOI.

Untuk mengatasi tantangan tersebut, peralatan pemeriksaan sinar-X dapat digunakan. Bahan tersebut menyerap sinar-X sesuai dengan berat atomnya. Unsur yang lebih berat menyerap lebih banyak dan unsur yang lebih ringan menyerap lebih sedikit, sehingga dapat membedakan bahan. Solder terbuat dari unsur berat seperti timah, perak, dan timbal, sedangkan sebagian besar komponen lain pada PCB terbuat dari unsur ringan seperti aluminium, tembaga, karbon, dan silikon. Hasilnya, solder mudah terlihat selama pemeriksaan sinar-X, sementara hampir semua komponen lainnya (termasuk substrat, kabel, dan sirkuit terpadu silikon) tidak terlihat.

Sinar-X tidak dipantulkan seperti cahaya, tetapi melewati suatu benda sehingga membentuk bayangan benda tersebut. Proses ini memungkinkan untuk melihat paket chip dan komponen lain untuk memeriksa sambungan solder di bawahnya. Pemeriksaan X-ray juga dapat melihat bagian dalam sambungan solder untuk menemukan gelembung-gelembung yang tidak dapat dilihat dengan AOI.

Sistem X-ray juga dapat melihat titik sambungan solder. Selama AOI, sambungan solder akan ditutupi oleh timah. Selain itu, bila menggunakan pemeriksaan rontgen, tidak ada bayangan yang masuk. Oleh karena itu, pemeriksaan sinar-X bekerja dengan baik untuk papan sirkuit dengan komponen padat. Peralatan pemeriksaan rontgen dapat digunakan untuk pemeriksaan rontgen manual, atau sistem rontgen otomatis dapat digunakan untuk pemeriksaan rontgen otomatis (AXI).

Pemeriksaan sinar-X adalah pilihan ideal untuk papan sirkuit yang lebih kompleks, dan memiliki fungsi tertentu yang tidak dimiliki metode pemeriksaan lainnya, seperti kemampuan untuk menembus paket chip. Ini juga dapat digunakan dengan baik untuk memeriksa PCB yang padat, dan dapat melakukan pemeriksaan lebih rinci pada sambungan solder. Teknologi ini sedikit lebih baru, lebih kompleks, dan berpotensi lebih mahal. Hanya jika Anda memiliki sejumlah besar papan sirkuit padat dengan BGA, CSP, dan paket serupa lainnya, Anda perlu berinvestasi dalam peralatan pemeriksaan sinar-X.