A PCB (Printed Circuit Board) เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็น มักเรียกอีกอย่างว่าวงจรพิมพ์หรือแผงวงจรพิมพ์ คุณภาพของ PCB เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนใหญ่ ทำให้การทดสอบเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการผลิต PCB การทดสอบมักจะระบุข้อบกพร่องในการใช้งาน เช่น การเปิด การลัดวงจร และปัญหาอื่นๆ ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ง่าย เพื่อให้มั่นใจว่าการออกแบบผลิตภัณฑ์ใดๆ จะประสบความสำเร็จ จำเป็นต้องทดสอบหลายรอบ การทดสอบ PCB ช่วยลดปัญหาสำคัญ ระบุข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ ประหยัดเวลา และลดต้นทุนโดยรวม
การทดสอบ PCB ส่วนใหญ่ใช้เพื่อแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการผลิตและการผลิตขั้นสุดท้าย การทดสอบเหล่านี้ยังสามารถนำไปใช้กับต้นแบบหรือการประกอบขนาดเล็กเพื่อระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อีกด้วย
วิธีการทดสอบสำหรับ PCB เปล่า
1. การทดสอบ AOI (การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ)
อุปกรณ์ AOI ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม รวมถึงการผลิต PCB โดยถือเป็นเครื่องมือสำคัญในการรับรองคุณภาพ ในกระบวนการผลิต PCB AOI จะถูกใช้เพื่อทดสอบรอยทองแดงที่กัดกร่อนบน PCB หลังจากสร้างรูปแบบแล้ว อุปกรณ์จะสแกนรอยบนบอร์ดและเปรียบเทียบกับไฟล์การออกแบบ จากนั้นจะระบุความคลาดเคลื่อนระหว่างรูปแบบจริงของบอร์ดกับข้อมูลที่เก็บไว้ โดยเน้นให้เห็นบริเวณที่มีข้อบกพร่อง การยืนยันและประมวลผลข้อบกพร่องเหล่านี้ขั้นสุดท้ายจะดำเนินการโดยผู้ตรวจสอบ ซึ่งจะทำให้กระบวนการตรวจสอบเสร็จสมบูรณ์
2. การทดสอบ Flying Probe
การทดสอบด้วยหัววัดแบบบินเป็นวิธีการทดสอบที่ได้รับการยอมรับและมีประสิทธิผลสูงซึ่งสามารถระบุปัญหาด้านคุณภาพในการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วในอุตสาหกรรมว่าเป็นวิธีการที่คุ้มต้นทุนในการปรับปรุงมาตรฐาน PCB การทดสอบด้วยหัววัดแบบบินใช้หัววัดอิสระสองตัวหรือมากกว่าที่ทำงานโดยไม่มีจุดทดสอบคงที่ หัววัดเหล่านี้ควบคุมด้วยไฟฟ้ากลและเคลื่อนที่ตามคำสั่งซอฟต์แวร์เฉพาะ ดังนั้น การทดสอบด้วยหัววัดแบบบินจึงมีต้นทุนเริ่มต้นต่ำ แต่ประสิทธิภาพในการทดสอบจะไม่สูงเท่ากับการทดสอบแบบฟิกซ์เจอร์ เนื่องจากหัววัดจะทดสอบทีละจุด วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับคำสั่งซื้อจำนวนน้อย
3. การทดสอบฟิกซ์เจอร์
อุปกรณ์ทดสอบเป็นอุปกรณ์ทดสอบเฉพาะทางที่ออกแบบตามเค้าโครงของ PCB และใช้สำหรับการทดสอบความต่อเนื่องของประสิทธิภาพไฟฟ้า อุปกรณ์อาจเป็นแบบด้านเดียวหรือสองด้านก็ได้
การทดสอบไฟฟ้าของ PCB ต้องใช้อุปกรณ์ทดสอบ หัววัดโลหะในอุปกรณ์ทดสอบจะเชื่อมต่อกับแผ่นหรือจุดทดสอบบน PCB เมื่อจ่ายไฟให้กับ PCB เครื่องทดสอบจะวัดค่าทั่วไป เช่น แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า เพื่อตรวจสอบว่าวงจรที่ทดสอบทำงานถูกต้องหรือไม่ ข้อดีของการทดสอบไฟฟ้าคือมีประสิทธิภาพสูง แต่ข้อเสียคือมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากต้องใช้อุปกรณ์ทดสอบที่แตกต่างกันสำหรับการออกแบบ PCB แต่ละแบบ ดังนั้น การทดสอบอุปกรณ์จึงเหมาะสำหรับการสั่งซื้อในปริมาณมาก
4. การตรวจสอบด้วยสายตาด้วยตนเอง
การตรวจสอบด้วยสายตาเป็นวิธีการทดสอบแบบดั้งเดิมที่สุด โดยมีข้อดีคือต้นทุนเริ่มต้นต่ำและไม่ต้องใช้เครื่องมือทดสอบ โดยการใช้แว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์ที่ผ่านการปรับเทียบ ผู้ตรวจสอบจะตรวจสอบด้วยสายตาว่า PCB เป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่ และกำหนดว่าเมื่อใดจึงจำเป็นต้องดำเนินการแก้ไข
วิธีนี้เหมาะสำหรับแผงวงจรพิมพ์แบบเรียบง่ายเท่านั้น ข้อเสียหลักๆ ได้แก่ ความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาดของมนุษย์ ต้นทุนระยะยาวที่สูง การตรวจจับข้อบกพร่องที่ไม่ต่อเนื่อง และความยากลำบากในการรวบรวมข้อมูล เมื่อการผลิต PCB ขยายขนาดขึ้น และระยะห่างของรอยและขนาดส่วนประกอบลดลง การตรวจสอบด้วยสายตาจึงกลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้จริงมากขึ้น
(ภาพ-การตรวจสอบด้วยสายตาด้วยตนเอง)
การออกแบบอุปกรณ์ทดสอบ PCB
สำหรับการทดสอบอุปกรณ์ จำเป็นต้องออกแบบรูสำหรับวางตำแหน่งบน PCB รูภายใน PCB ควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 1.5 มม. เพื่อใช้เป็นรูสำหรับวางตำแหน่งการทดสอบ หากไม่มีรูสำหรับวางตำแหน่ง PCB อาจเลื่อนระหว่างการทดสอบ ส่งผลให้ผลลัพธ์ไม่แม่นยำ
รูสำหรับวางตำแหน่งเป็นจุดอ้างอิงสำหรับการผลิต PCB มีหลายวิธีสำหรับการวางตำแหน่งรู ขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่ต้องการ การวางตำแหน่งรูบน PCB ควรระบุโดยใช้สัญลักษณ์กราฟิกเฉพาะ ในกรณีที่ความแม่นยำไม่สำคัญ สามารถใช้รูประกอบขนาดใหญ่ภายใน PCB แทนได้
เพื่อให้การเจาะ PCB และการกัดรูปทรงภายนอกสะดวกยิ่งขึ้น และเพื่อให้การทดสอบในวงจรง่ายขึ้น ผู้ผลิต PCB หลายรายจึงต้องการให้ผู้ออกแบบใส่รูที่ไม่ได้ชุบ 1.5 รูสำหรับการวางตำแหน่ง โดยทั่วไปแล้ว รูสำหรับวางตำแหน่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้ไม่ชุบ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.0 มม. หรือ XNUMX มม. หากพื้นที่บอร์ดมีจำกัด ควรวางรูสำหรับวางตำแหน่งอย่างน้อย XNUMX รู โดยมักจะวางในแนวทแยงมุม
สำหรับ PCB แบบแผง แผงทั้งหมดสามารถถือเป็น PCB เดียวได้ โดยต้องมีรูสำหรับวางตำแหน่งเพียงสามรู และสามารถวางรูเหล่านี้ไว้ตามขอบกระบวนการของแผงได้ หากนักออกแบบไม่ได้ใส่รูเหล่านี้ ผู้ผลิต PCB จะเพิ่มรูเหล่านี้โดยอัตโนมัติหากทำได้โดยไม่กระทบต่อรอย หรืออาจใช้รูที่ไม่ได้ชุบโลหะที่มีอยู่แล้วสำหรับการวางตำแหน่ง
