ไม่ว่าจะต้องสร้างแผงวงจรพิมพ์ประเภทใดหรือใช้อุปกรณ์ประเภทใด PCB จะต้องทำงานอย่างถูกต้อง มันเป็นกุญแจสำคัญในประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์จำนวนมากและความล้มเหลวอาจทำให้เกิดผลร้ายแรง

การตรวจสอบ PCB ในระหว่างการออกแบบการผลิตและกระบวนการประกอบเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์นั้นตรงตามมาตรฐานคุณภาพและดำเนินการตามที่คาดไว้ วันนี้ PCBs ซับซ้อนมาก แม้ว่าความซับซ้อนนี้จะให้พื้นที่สำหรับคุณสมบัติใหม่ ๆ มากมาย แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดความล้มเหลวมากขึ้น ด้วยการพัฒนาของ PCB เทคโนโลยีการตรวจสอบและเทคโนโลยีที่ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของมันกำลังก้าวหน้ามากขึ้นเรื่อย ๆ

เลือกเทคโนโลยีการตรวจจับที่ถูกต้องผ่านประเภท PCB ขั้นตอนปัจจุบันในกระบวนการผลิตและความผิดพลาดที่จะทดสอบ การพัฒนาแผนการตรวจสอบและทดสอบที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง

1

ทำไมเราต้องตรวจสอบ PCB?
การตรวจสอบเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการผลิต PCB ทั้งหมด สามารถตรวจจับข้อบกพร่องของ PCB เพื่อแก้ไขและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม

การตรวจสอบ PCB สามารถเปิดเผยข้อบกพร่องใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตหรือประกอบ นอกจากนี้ยังสามารถช่วยเปิดเผยข้อบกพร่องในการออกแบบที่อาจมีอยู่ การตรวจสอบ PCB หลังจากแต่ละขั้นตอนของกระบวนการสามารถค้นหาข้อบกพร่องก่อนเข้าสู่ขั้นตอนต่อไปดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการเสียเวลาและเงินมากขึ้นในการซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่อง นอกจากนี้ยังสามารถช่วยค้นหาข้อบกพร่องครั้งเดียวที่ส่งผลกระทบต่อ PCB อย่างน้อยหนึ่งรายการ กระบวนการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสอดคล้องของคุณภาพระหว่างแผงวงจรและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

หากไม่มีขั้นตอนการตรวจสอบ PCB ที่เหมาะสมแผงวงจรที่มีข้อบกพร่องอาจส่งมอบให้กับลูกค้า หากลูกค้าได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องผู้ผลิตอาจประสบกับความสูญเสียเนื่องจากการชำระเงินรับประกันหรือผลตอบแทน ลูกค้าจะสูญเสียความไว้วางใจใน บริษัท ซึ่งเป็นอันตรายต่อชื่อเสียงขององค์กร หากลูกค้าย้ายธุรกิจไปยังสถานที่อื่น ๆ สถานการณ์นี้อาจนำไปสู่โอกาสที่พลาดไป

ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดหากใช้ PCB ที่มีข้อบกพร่องในผลิตภัณฑ์เช่นอุปกรณ์การแพทย์หรือชิ้นส่วนรถยนต์อาจทำให้เกิดการบาดเจ็บหรือเสียชีวิต ปัญหาดังกล่าวสามารถนำไปสู่การสูญเสียชื่อเสียงอย่างรุนแรงและการดำเนินคดีที่มีราคาแพง

การตรวจสอบ PCB ยังสามารถช่วยปรับปรุงกระบวนการผลิต PCB ทั้งหมด หากพบข้อบกพร่องบ่อยครั้งสามารถใช้มาตรการในกระบวนการเพื่อแก้ไขข้อบกพร่อง

วิธีการตรวจสอบชุดประกอบแผงวงจรพิมพ์
การตรวจสอบ PCB คืออะไร? เพื่อให้แน่ใจว่า PCB สามารถทำงานได้ตามที่คาดไว้ผู้ผลิตจะต้องตรวจสอบว่าส่วนประกอบทั้งหมดจะประกอบอย่างถูกต้อง สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านชุดของเทคนิคตั้งแต่การตรวจสอบด้วยตนเองอย่างง่ายไปจนถึงการทดสอบอัตโนมัติโดยใช้อุปกรณ์ตรวจสอบ PCB ขั้นสูง

การตรวจสอบด้วยภาพด้วยตนเองเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี สำหรับ PCB ที่ค่อนข้างง่ายคุณอาจต้องการพวกเขาเท่านั้น
การตรวจสอบด้วยภาพด้วยตนเอง:
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของการตรวจสอบ PCB คือการตรวจสอบด้วยภาพด้วยตนเอง (MVI) เพื่อทำการทดสอบดังกล่าวคนงานสามารถดูบอร์ดด้วยตาเปล่าหรือขยาย พวกเขาจะเปรียบเทียบบอร์ดกับเอกสารการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่าตรงตามข้อกำหนดทั้งหมด พวกเขาจะค้นหาค่าเริ่มต้นทั่วไป ประเภทของข้อบกพร่องที่พวกเขามองหาขึ้นอยู่กับประเภทของแผงวงจรและส่วนประกอบของมัน

มันมีประโยชน์ในการดำเนินการ MVI หลังจากเกือบทุกขั้นตอนของกระบวนการผลิต PCB (รวมถึงแอสเซมบลี)

ผู้ตรวจสอบตรวจสอบเกือบทุกด้านของแผงวงจรและมองหาข้อบกพร่องทั่วไปต่าง ๆ ในทุกด้าน รายการตรวจสอบการตรวจสอบ PCB ภาพทั่วไปอาจรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความหนาของแผงวงจรนั้นถูกต้องและตรวจสอบความขรุขระของพื้นผิวและวิปริต
ตรวจสอบว่าขนาดของส่วนประกอบตรงตามข้อกำหนดและให้ความสนใจเป็นพิเศษกับขนาดที่เกี่ยวข้องกับตัวเชื่อมต่อไฟฟ้าหรือไม่
ตรวจสอบความสมบูรณ์และความชัดเจนของรูปแบบการนำไฟฟ้าและตรวจสอบสะพานประสาน, วงจรเปิด, เสี้ยนและช่องว่าง
ตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวจากนั้นตรวจสอบรอยบุบ, รอยขีดข่วน, รอยขีดข่วน, รูเข็มและข้อบกพร่องอื่น ๆ บนร่องรอยที่พิมพ์และแผ่น
ยืนยันว่าผ่านหลุมทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการละเว้นหรือรูที่ไม่เหมาะสมเส้นผ่านศูนย์กลางตรงกับข้อกำหนดการออกแบบและไม่มีช่องว่างหรือนอต
ตรวจสอบความแน่นความหยาบและความสว่างของแผ่นรองและตรวจสอบข้อบกพร่องที่เพิ่มขึ้น
ประเมินคุณภาพการเคลือบ ตรวจสอบสีของฟลักซ์การชุบและไม่ว่าจะเป็นเครื่องแบบมั่นคงและอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง

เมื่อเทียบกับการตรวจสอบประเภทอื่น ๆ MVI มีข้อดีหลายประการ เนื่องจากความเรียบง่ายมันจึงมีต้นทุนต่ำ ยกเว้นการขยายที่เป็นไปได้ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ การตรวจสอบเหล่านี้สามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็วและสามารถเพิ่มได้อย่างง่ายดายในตอนท้ายของกระบวนการใด ๆ

ในการตรวจสอบดังกล่าวสิ่งเดียวที่จำเป็นคือการหาพนักงานมืออาชีพ หากคุณมีความเชี่ยวชาญที่จำเป็นเทคนิคนี้อาจมีประโยชน์ อย่างไรก็ตามมันเป็นสิ่งสำคัญที่พนักงานสามารถใช้ข้อกำหนดการออกแบบและรู้ว่าต้องมีการบันทึกข้อบกพร่องใด

ฟังก์ชันการทำงานของวิธีการตรวจสอบนี้มี จำกัด ไม่สามารถตรวจสอบส่วนประกอบที่ไม่ได้อยู่ในสายตาของคนงาน ตัวอย่างเช่นข้อต่อประสานที่ซ่อนอยู่ไม่สามารถตรวจสอบด้วยวิธีนี้ พนักงานอาจพลาดข้อบกพร่องบางอย่างโดยเฉพาะข้อบกพร่องเล็กน้อย การใช้วิธีนี้ในการตรวจสอบแผงวงจรที่ซับซ้อนด้วยส่วนประกอบขนาดเล็กจำนวนมากเป็นสิ่งที่ท้าทายเป็นพิเศษ

การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ:
คุณยังสามารถใช้เครื่องตรวจสอบ PCB สำหรับการตรวจสอบด้วยภาพ วิธีนี้เรียกว่าการตรวจสอบออพติคอลอัตโนมัติ (AOI)

ระบบ AOI ใช้แหล่งกำเนิดแสงหลายแหล่งและกล้องที่อยู่กับที่หนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งตัวหรือมากกว่าสำหรับการตรวจสอบ แหล่งกำเนิดแสงส่องสว่างบอร์ด PCB จากทุกมุม จากนั้นกล้องจะถ่ายภาพน่องหรือวิดีโอของแผงวงจรและรวบรวมเพื่อสร้างภาพที่สมบูรณ์ของอุปกรณ์ จากนั้นระบบจะเปรียบเทียบภาพที่จับกับข้อมูลเกี่ยวกับการปรากฏตัวของบอร์ดจากข้อกำหนดการออกแบบหรือหน่วยงานที่ได้รับการอนุมัติ

มีอุปกรณ์ทั้ง 2D และ 3D AOI เครื่อง 2D AOI ใช้ไฟสีและกล้องด้านข้างจากหลายมุมเพื่อตรวจสอบส่วนประกอบที่มีความสูงได้รับผลกระทบ อุปกรณ์ 3D AOI ค่อนข้างใหม่และสามารถวัดความสูงของส่วนประกอบได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

AOI สามารถค้นหาข้อบกพร่องเช่นเดียวกับ MVI รวมถึงก้อน, รอยขีดข่วน, วงจรเปิด, การทำให้ผอมบางของบัดกรี, ส่วนประกอบที่ขาดหายไป ฯลฯ

AOI เป็นเทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่และแม่นยำซึ่งสามารถตรวจจับความผิดพลาดมากมายใน PCB มันมีประโยชน์มากในหลายขั้นตอนของกระบวนการผลิต PCB นอกจากนี้ยังเร็วกว่า MVI และกำจัดความเป็นไปได้ของความผิดพลาดของมนุษย์ เช่นเดียวกับ MVI มันไม่สามารถใช้ในการตรวจสอบส่วนประกอบที่มองไม่เห็นเช่นการเชื่อมต่อที่ซ่อนอยู่ภายใต้อาร์เรย์กริดบอล (BGA) และบรรจุภัณฑ์ประเภทอื่น ๆ สิ่งนี้อาจไม่ได้ผลสำหรับ PCB ที่มีความเข้มข้นของส่วนประกอบสูงเนื่องจากส่วนประกอบบางส่วนอาจถูกซ่อนหรือถูกบดบัง
การวัดการทดสอบเลเซอร์อัตโนมัติ:
อีกวิธีหนึ่งของการตรวจสอบ PCB คือการวัดเลเซอร์อัตโนมัติ (ALT) คุณสามารถใช้ ALT เพื่อวัดขนาดของข้อต่อประสานและเงินฝากข้อต่อประสานและการสะท้อนแสงของส่วนประกอบต่าง ๆ

ระบบ ALT ใช้เลเซอร์เพื่อสแกนและวัดส่วนประกอบ PCB เมื่อแสงสะท้อนจากส่วนประกอบของบอร์ดระบบจะใช้ตำแหน่งของแสงเพื่อกำหนดความสูง นอกจากนี้ยังวัดความเข้มของลำแสงที่สะท้อนเพื่อกำหนดการสะท้อนแสงของส่วนประกอบ จากนั้นระบบสามารถเปรียบเทียบการวัดเหล่านี้กับข้อกำหนดการออกแบบหรือกับแผงวงจรที่ได้รับการอนุมัติให้ระบุข้อบกพร่องใด ๆ อย่างถูกต้อง

การใช้ระบบ ALT เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกำหนดจำนวนเงินและที่ตั้งของการวางบัดกรี มันให้ข้อมูลเกี่ยวกับการจัดตำแหน่งความหนืดความสะอาดและคุณสมบัติอื่น ๆ ของการพิมพ์บัดกรี วิธี ALT ให้ข้อมูลโดยละเอียดและสามารถวัดได้อย่างรวดเร็ว การวัดประเภทนี้มักจะถูกต้อง แต่อาจมีการรบกวนหรือการป้องกัน

การตรวจสอบเอ็กซ์เรย์:
ด้วยการเพิ่มขึ้นของเทคโนโลยี Mount Surface ทำให้ PCBs มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ ตอนนี้แผงวงจรมีความหนาแน่นสูงกว่าส่วนประกอบขนาดเล็กและรวมถึงแพ็คเกจชิปเช่น BGA และชิปมาตราส่วน (CSP) ซึ่งไม่สามารถมองเห็นการเชื่อมต่อประสานที่ซ่อนอยู่ได้ ฟังก์ชั่นเหล่านี้นำความท้าทายมาสู่การตรวจสอบด้วยภาพเช่น MVI และ AOI

เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้สามารถใช้อุปกรณ์ตรวจสอบรังสีเอกซ์ได้ วัสดุดูดซับรังสีเอกซ์ตามน้ำหนักอะตอม องค์ประกอบที่หนักกว่าจะดูดซับมากขึ้นและองค์ประกอบที่เบากว่าจะดูดซับน้อยลงซึ่งสามารถแยกแยะวัสดุได้ ประสานทำจากองค์ประกอบหนักเช่นดีบุกเงินและตะกั่วในขณะที่ส่วนประกอบอื่น ๆ ส่วนใหญ่บน PCB ทำจากองค์ประกอบที่เบากว่าเช่นอลูมิเนียมทองแดงคาร์บอนและซิลิกอน เป็นผลให้การประสานนั้นง่ายต่อการมองเห็นในระหว่างการตรวจสอบรังสีเอกซ์ในขณะที่ส่วนประกอบอื่น ๆ เกือบทั้งหมด (รวมถึงสารตั้งต้นโอกาสในการขายและวงจรรวมซิลิกอน) จะมองไม่เห็น

รังสีเอกซ์ไม่ได้สะท้อนเหมือนแสง แต่ผ่านวัตถุเพื่อสร้างภาพของวัตถุ กระบวนการนี้ทำให้สามารถดูผ่านแพ็คเกจชิปและส่วนประกอบอื่น ๆ เพื่อตรวจสอบการเชื่อมต่อประสานภายใต้พวกเขา การตรวจสอบรังสีเอกซ์ยังสามารถเห็นข้อต่อประสานภายในเพื่อค้นหาฟองที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วย AOI

ระบบเอ็กซเรย์ยังสามารถเห็นส้นเท้าของข้อต่อประสาน ในช่วง AOI ข้อต่อประสานจะได้รับการคุ้มครองโดยผู้นำ นอกจากนี้เมื่อใช้การตรวจสอบรังสีเอกซ์จะไม่มีเงาเข้า ดังนั้นการตรวจสอบ X-ray ทำงานได้ดีสำหรับแผงวงจรที่มีส่วนประกอบหนาแน่น อุปกรณ์ตรวจสอบรังสีเอกซ์สามารถใช้สำหรับการตรวจสอบด้วยตนเองด้วยตนเองหรือระบบ X-ray อัตโนมัติสามารถใช้สำหรับการตรวจสอบรังสีเอกซ์อัตโนมัติ (AXI)

การตรวจสอบ X-ray เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับแผงวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นและมีฟังก์ชั่นบางอย่างที่วิธีการตรวจสอบอื่น ๆ ไม่มีเช่นความสามารถในการเจาะแพ็คเกจชิป นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานได้ดีในการตรวจสอบ PCB ที่บรรจุหนาแน่นและสามารถทำการตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อต่อประสาน เทคโนโลยีนี้ค่อนข้างใหม่ซับซ้อนกว่าและอาจมีราคาแพงกว่า เฉพาะเมื่อคุณมีแผงวงจรหนาแน่นจำนวนมากพร้อม BGA, CSP และแพ็คเกจอื่น ๆ คุณต้องลงทุนในอุปกรณ์ตรวจสอบ X-ray