Những thách thức mà các nhà sản xuất phải đối mặt với việc kiểm tra PCB

Tốc độ phát triển ngày càng tăng và sự đa dạng của các thiết bị điện tử đồng nghĩa với việc gia tăng thách thức sản xuất trong lắp ráp bảng mạch in (PCBA), một quy trình phức tạp liên quan đến nhiều nhà cung cấp linh kiện, máy móc lắp ráp tinh vi và lao động thủ công. Ngoài ra, quy mô thu nhỏ và độ phức tạp ngày càng tăng của bảng mạch in (PCB) và công việc lắp ráp dẫn xuất làm tăng thêm độ phức tạp của giai đoạn này. Điều này làm cho việc đảm bảo chất lượng (QA) của PCBA trở thành một bước vô giá nhưng đầy thách thức của quy trình sản xuất.

Trong bài viết này, Ofer Nir, Phó Giám đốc Sản phẩm & Tiếp thị tại chuyên gia kiểm tra trực quan tự động Inspekto, khám phá những thách thức gặp phải trong quá trình kiểm tra PCB.

Để trích dẫn Leonardo da Vinci, “Chi tiết làm nên sự hoàn hảo, và sự hoàn hảo không phải là một chi tiết.” Điều này chắc chắn đúng đối với quá trình sản xuất và kiểm tra chất lượng PCB, đơn vị lắp ráp cơ bản của bất kỳ thiết bị điện tử nào, trong đó một sai lệch nhỏ trong quá trình lắp ráp có thể gây ra vấn đề hiệu suất đáng kể trong sản phẩm cuối cùng.

Nhu cầu ngày càng tăng đối với thiết bị điện tử tiêu dùng và thiết bị kết nối thông minh trong ngành công nghiệp 4.0 đang dẫn đến sự tăng trưởng đáng kể trên thị trường PCB toàn cầu,  dự kiến ​​sẽ đạt 86,17 tỷ USD vào năm 2026 .  Thị trường cũng trở nên khắt khe hơn, đòi hỏi các tấm ván có độ chính xác và độ chính xác cao hơn trong quá trình sản xuất.

Chất lượng và độ tin cậy của PCBA ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và chi phí sản xuất, cũng như chức năng và độ tin cậy của thiết bị đầu cuối. Trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng có tính cạnh tranh cao, tỷ suất lợi nhuận sản xuất là chìa khóa để tồn tại; bất kỳ sự thay đổi nào về hiệu quả sản xuất và chi phí đều có ý nghĩa quan trọng đối với các nhà sản xuất. Độ tin cậy và hiệu suất đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực quan trọng về an toàn như hàng không vũ trụ, ô tô, quốc phòng và công nghệ y tế. Ví dụ, PCB là một thành phần quan trọng trong sản xuất ốc tai điện tử, máy tạo nhịp tim và thiết bị hình ảnh y tế — nơi mà độ chính xác có thể là vấn đề sống còn.

Trong những thập kỷ qua, các nhà sản xuất PCB cũng đã cố gắng sản xuất các bảng nhỏ hơn, ngày càng phức tạp. Mật độ bố trí cao hơn của các thành phần nhỏ hơn làm cho quá trình thiết kế, sản xuất và lắp ráp trở nên khó khăn hơn. Vì những lý do này, đảm bảo chất lượng (QA) là cần thiết để đảm bảo rằng quá trình chuyển đổi từ thiết kế PCB sang sản xuất không có sai sót.

Cần Kiểm tra Độ tin cậy và Nhanh nhẹn

Do PCB hiện đại có độ phức tạp cao, kết hợp một số lượng lớn các phần tử khó nhìn thấy, kiểm tra thủ công không phải là phương pháp QA đáng tin cậy cũng như không thể mở rộng. Các lỗi trên các bộ phận nhỏ rất khó phát hiện và có thể gần như không thể phát hiện được sau một ca làm việc kéo dài 8 tiếng. Ngoài ra, ngay cả khi các kiểm tra viên cố gắng giữ sự tập trung của họ không thay đổi trong toàn bộ ca làm việc, lượng thời gian cần thiết để kiểm tra PCB khiến phương pháp này không khả thi.

Vì những lý do này, kiểm tra chất lượng trực quan tự động từ lâu đã được tìm kiếm để kiểm tra PCB. Các giải pháp thị giác máy (MV) đã giảm thiểu những thách thức cốt lõi đối với nhân viên kiểm tra — chúng chính xác, không mệt mỏi và phân tích một lượng lớn các chi tiết nhỏ. MV có vẻ lý tưởng để phát hiện các lỗi phổ biến như lỗi hàn, bo mạch bị cong vênh, lỗi hoàn thiện bề mặt, v.v.

Tuy nhiên, các giải pháp MV truyền thống gặp khó khăn trong việc theo kịp nhu cầu của nhà sản xuất PCB về QA linh hoạt nhưng chính xác. Các giải pháp thông thường này thường liên quan đến việc vận hành, thiết kế và tích hợp một dự án tùy chỉnh dựa trên các dịch vụ liên tục của nhà tích hợp hệ thống hoặc chuyên gia MV. Toàn bộ quy trình có thể tốn kém và mất thời gian, và giải pháp cuối cùng sẽ chỉ phù hợp để kiểm tra một loại PCB cụ thể. Tốt nhất, các giải pháp này có thể phù hợp tốt cho các dây chuyền lắp ráp cứng nhắc, kỹ thuật cao với các lô sản xuất lớn.

Ngoài ra, một thuộc tính phổ biến khác của các dòng PCBA là sự thay đổi liên tục của mô-đun đã lắp ráp. Trong thực tế chuỗi cung ứng toàn cầu hiện nay, các nhà cung cấp linh kiện liên tục thay đổi, chắc chắn cũng làm thay đổi diện mạo của PCBA.

Với tính năng động của thị trường PCBA — và nhu cầu tùy chỉnh, sản xuất hàng loạt nhỏ và tần suất PCB thay đổi — thật dễ hiểu tại sao tính cố định của MV truyền thống không khuyến khích nhiều nhà sản xuất chuyển sang QA tự động.

Tuy nhiên, để cạnh tranh trên quy mô toàn cầu, các nhà sản xuất PCB cần hướng tới mục tiêu không gì khác hơn là sự hoàn hảo. Autonomous QA có thể mang lại cho các nhà sản xuất lợi thế cạnh tranh mà họ cần và đảm bảo rằng PCB rời khỏi cơ sở của họ mà không có sai sót — xét cho cùng, như Leonardo da Vinci đã nói, “Chi tiết tạo nên sự hoàn hảo.”

Để biết thêm thông tin: www.inspekto.com .