Công nghệ PCB - Máy kiểm tra lỗ PCB Phân tích kỹ thuật

Với sự phát triển của ngành công nghiệp thông tin điện tử, các sản phẩm điện tử thiết bị đầu cuối ngày càng đòi hỏi sự tinh tế của ngành công nghiệp PCB. Khoan là một phần quan trọng của sản xuất PCB, khẩu độ tối thiểu của nó đã phát triển đến 0,08mm và khoảng cách giữa các lỗ tối thiểu là 0,1mm hoặc thậm chí cao hơn. Ngoại trừ quá lỗ, lỗ yếu tố, lỗ kênh, lỗ đặc biệt, hình dạng tấm, v.v. cần được kiểm tra. Làm thế nào để phát hiện hiệu quả và chính xác chất lượng khoan của bảng PCB đã trở thành một phần quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm. Máy kiểm tra lỗ PCB là một loại thiết bị kiểm tra quang học tự động để kiểm tra chất lượng khoan. Bài viết này nhằm mục đích phân tích ngắn gọn vai trò của máy phát hiện lỗ trong quá trình khoan, cung cấp kinh nghiệm tham khảo cho các nhà sản xuất PCB.

Trong quá trình khoan PCB, cần phải kiểm soát các vấn đề chất lượng sau đây có thể phát sinh: độ xốp, rò rỉ, dịch chuyển, khoan sai, không thấm, lỗ thủng, lãng phí cục bộ, thủng và tắc nghẽn. Hiện nay, phương pháp quản lý và kiểm soát của các nhà sản xuất khác nhau chủ yếu bao gồm thông số kỹ thuật vận hành giàn khoan trước và tăng cường phương pháp kiểm tra sau khi khoan. Trong sản xuất thực tế, vì phương pháp trước khi khoan chỉ có thể làm giảm xác suất xảy ra lỗi, nó không thể được loại bỏ hoàn toàn và phải dựa vào kiểm tra sau khi khoan để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Trong quá trình kiểm tra sau khoan, nhiều nhà sản xuất trong nước vẫn sử dụng phương pháp kiểm tra phích cắm kết hợp với kiểm tra và so sánh bằng tay bằng phim trực quan (phim): phích cắm để kiểm tra lỗ lớn và nhỏ, phim để kiểm tra lỗ, rò rỉ và lỗ. Sự dịch chuyển, không thấm nước, không thấm nước, hư hỏng lỗ khác, thủng, cắm lỗ, v.v. được hoàn thành bằng kiểm tra trực quan thủ công. Vấn đề chính thể hiện ở:

Thứ nhất, không thể đảm bảo các yêu cầu phát hiện đối với khẩu độ kích thước nhỏ: thực tiễn sản xuất cho thấy rằng đối với PCB với khẩu độ tối thiểu 0,5mm, nhân công có thể đạt được hiệu quả phát hiện cao hơn trong khi đảm bảo hiệu quả sản xuất nhất định. Điều này được xác định bởi góc nhìn có thể nhận biết tối thiểu của mắt người, khoảng cách làm việc và thời gian chú ý. Với kích thước khẩu độ giảm, khả năng phát hiện của mắt người sẽ giảm nhanh chóng cho các tấm sản phẩm dưới 0,5mm. Đối với tấm sản phẩm 0,25mm, rất khó để đảm bảo chất lượng kiểm tra bằng tay.

Thứ hai, hiệu quả của phát hiện thủ công bị hạn chế: hiệu quả của phát hiện thủ công có liên quan trực tiếp đến số lượng lỗ và khẩu độ tối thiểu. Kinh nghiệm sản xuất thực tế cho thấy hiệu quả sẽ giảm đáng kể khi số lỗ vượt quá 10.000 lỗ và số lỗ tối thiểu dưới 0,5mm, kiểm tra thủ công chỉ phù hợp để kiểm tra tại chỗ. Đối với tấm mật độ cao, dựa vào lao động không còn đảm bảo chất lượng khoan.

Thứ ba, sự ổn định của chất lượng không thể được đảm bảo: lao động sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như kinh nghiệm, tâm trạng, mệt mỏi và trách nhiệm, và rất khó để đảm bảo sự ổn định của chất lượng. Một số nhà sản xuất không cho phép nhiều phương pháp kiểm tra thủ công và lặp đi lặp lại, nhưng họ vẫn không thể đảm bảo sự ổn định về chất lượng.

Thiết bị AOI phát hiện lỗ thuộc về thiết bị phát hiện quang học tự động. Theo hình dạng hình ảnh của các khuyết tật khác nhau của lỗ khoan, nó có thể được chia thành: xốp, ít lỗ, lỗ lớn, lỗ nhỏ, mảnh vụn, độ lệch lỗ và hình dạng lỗ. Có hai loại: một là máy phát hiện lỗ và một là máy phát hiện đo vị trí lỗ (lỗ AOI). Trong thực tế, cũng có một máy phát hiện tia X, chủ yếu được sử dụng để chôn các lỗ mù và phân tích căn chỉnh tấm nhiều lớp, không phù hợp với mục tiêu phát hiện bộ phim nhân tạo và nằm ngoài phạm vi phân tích của bài viết này.

Theo kinh nghiệm hỗ trợ thiết bị của nhà sản xuất PCB, nên sử dụng nhiều bộ máy kiểm tra lỗ để kiểm tra đầy đủ tấm đầu tiên và tấm đế, tập trung vào việc kiểm tra các lỗ xốp, ít lỗ, lỗ lớn, lỗ nhỏ và đồ lặt vặt; Kiểm tra mẫu được thực hiện với 1 máy đo vị trí lỗ, tập trung vào phát hiện độ lệch vị trí lỗ. Các tính năng của cả hai thiết bị như sau:

Máy kiểm tra lỗ: Ưu điểm là giá thấp và hiệu quả phát hiện nhanh. Nó có thể phát hiện 1 miếng PCB 600mm * 600mm trong vòng trung bình 6~7 giây, có thể nhận ra lỗ xốp, ít lỗ, lỗ lớn, lỗ nhỏ, phát hiện mảnh vụn. Nhược điểm là khả năng phát hiện vị trí lỗ không cao, chỉ có thể phát hiện các khuyết tật nghiêm trọng. Theo kinh nghiệm sản xuất thực tế của nhà sản xuất, 15 giàn khoan thường được trang bị trung bình 1 máy kiểm tra.

Nguyên tắc phát hiện của thiết bị AOI phát hiện lỗ: Hệ thống quang học được sử dụng để thu thập hình ảnh khoan PCB và so sánh nó với tệp thiết kế (tệp băng khoan hoặc tệp Gerber). Các loại khiếm khuyết được phân tích và phân loại theo hình ảnh. Thiết bị kiểm tra lỗ được so sánh với tài liệu thiết kế khoan và kiểm tra trực quan nhân tạo được so sánh với phim. Nguyên tắc phát hiện này có thể tránh các vấn đề do lỗi khoan màng và độ tin cậy cao hơn.

Ảnh hưởng của máy kiểm tra lỗ trên quá trình khoan PCB được phản ánh trong các khía cạnh sau:

I. Kiểm tra chất lượng khoan hiệu quả và ổn định:

Kiểm tra thường xuyên: khẩu độ tối thiểu 0,15mm, 8m/phút, đồng thời kiểm tra lỗ xốp, ít lỗ, lỗ lớn, lỗ nhỏ và khuyết tật mảnh vụn và đánh dấu vị trí khuyết tật, xem hình ảnh khuyết tật và đánh giá thủ công theo cung cấp.

Kiểm tra đá vụn: Trong lần kiểm tra đầu tiên của khoan, đá vụn không phải là trọng tâm chú ý nhất; Nhưng trước khi mạ, cần chú ý đến các mảnh vụn. Để giảm ảnh hưởng của các mảnh vụn đối với chất lượng đồng chìm, các nhà sản xuất PCB thường loại bỏ các mảnh vụn bằng cách nghiền và làm sạch trước khi mạ, nhưng vẫn không thể làm sạch hoàn toàn 100% trong thực tế. Càng có nhiều tấm gỗ mật độ cao, hiệu quả làm sạch càng kém. Về mặt lý thuyết, sẽ có các mảnh vụn trên mỗi PCB, vì vậy sẽ không thực tế nếu dựa vào kiểm tra trực quan bằng tay để kiểm tra đầy đủ tất cả các lỗ khoan của tất cả các sản phẩm, nhưng có thể sử dụng máy kiểm tra lỗ.

Cải thiện chất lượng: Sự ổn định là lợi thế lớn nhất của thiết bị. Chất lượng sản phẩm ổn định có thể nâng cao ảnh hưởng thương hiệu của nhà máy PCB và trực tiếp cải thiện khả năng nhận đơn của nhà sản xuất.

Thứ hai, phân tích thống kê dữ liệu cho các bộ phận phụ trợ sản xuất và chất lượng:

Phân tích công cụ cắt: độ lệch trung bình của đường kính lỗ khoan khác nhau trong PCB có thể được phân tích, theo dõi thời gian thực các điều kiện mài mòn có thể xảy ra của bit, kịp thời phát hiện các vấn đề với công cụ sai và tránh lãng phí hàng loạt tấm.

Phân tích năng lực: có thể tính toán ngày, tháng, quý, năng lực hàng năm và hiệu quả sản xuất trung bình, cung cấp dữ liệu phân tích cho các phương pháp kiểm soát khác nhau và nâng cao năng lực quản lý hoạt động của nhà máy.

Phân tích trạm máy: có thể thống kê các vấn đề về sản lượng, giống và chất lượng của mỗi giàn khoan, cải thiện khả năng quản lý tinh tế của máy.

Ba là, tiết kiệm chi phí, đầu vào sản xuất cao:

Nhân viên kiểm tra chất lượng: Trong điều kiện đảm bảo chất lượng và nâng cao hiệu quả, một máy kiểm tra lỗ có thể tiết kiệm trung bình 2-3 nhân viên kiểm tra chất lượng.

Loại máy dò lỗ này đã được sử dụng trong hơn một thập kỷ. Chức năng và hiệu suất của thiết bị tiếp tục được cải thiện và sự phối hợp ngày càng chặt chẽ với sản xuất PCB. Đặc biệt, với sự phát triển nhanh chóng của tấm mật độ cao, máy kiểm tra lỗ đã dần dần chuyển đổi từ thiết bị phụ trợ ban đầu sang thiết bị hỗ trợ quan trọng. Sự phổ biến của các thiết bị kiểm tra lỗ sẽ ngày càng tăng trong việc cải tạo thiết bị của nhiều nhà máy PCB cũ và chuẩn bị cho các nhà máy mới.