Công nghệ PCB - Ý nghĩa của điểm kiểm tra trên pcb là gì

Tại sao tôi cần thiết lập điểm kiểm tra trên PCB?

Một số người có thể hỏi: "Thiết kế bảng mạch PCB: Tại sao tôi cần phải có điểm kiểm tra trên PCB?" có lẽ họ vẫn còn một chút nhầm lẫn. Tôi nhớ khi tôi mới làm kỹ sư quy trình tại nhà máy chế biến PCBA, tôi đã hỏi rất nhiều người về điểm kiểm tra này để tìm hiểu về nó. Về cơ bản, điểm kiểm tra được thiết lập để kiểm tra xem các thành phần trên bảng có tuân thủ các thông số kỹ thuật và khả năng hàn hay không. Ví dụ, nếu bạn muốn kiểm tra xem có vấn đề gì với điện trở trên bảng hay không, cách dễ nhất là đo nó bằng vạn năng. Bạn có thể biết bằng cách đo cả hai đầu. Chi tiết như sau:

Thiết kế bảng mạch PCB: Tại sao có một điểm kiểm tra trên PCB?

Tuy nhiên, trong các nhà máy sản xuất hàng loạt, bạn không có cách nào để từ từ đo lường mọi điện trở, điện dung, cảm ứng và thậm chí cả mạch IC trên mỗi bảng bằng đồng hồ. Do đó, cái gọi là máy kiểm tra tự động ICT (Kiểm tra trực tuyến) đã xuất hiện, sử dụng nhiều đầu dò (thường được gọi là kẹp "giường đinh") để tiếp xúc với tất cả các thành phần trên bảng cùng một lúc. Sau đó, các đặc tính của các bộ phận điện tử này được đo lần lượt bằng cách điều khiển theo chương trình, theo thứ tự và sắp xếp. Thông thường, nó chỉ mất khoảng 1 đến 2 phút để kiểm tra tất cả các bộ phận của một bảng phổ quát, tùy thuộc vào số lượng các bộ phận trên bảng. Điều chắc chắn là càng nhiều bộ phận, thời gian càng dài.

Nhưng nếu những đầu dò này tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận điện tử trên bảng hoặc chân hàn của chúng, chúng có thể sẽ nghiền nát một số bộ phận điện tử và do đó phản tác dụng. Vì vậy, các kỹ sư thông minh đã phát minh ra các "điểm kiểm tra" nằm ở hai đầu của bộ phận. Một cặp chấm tròn nhỏ được vẽ thêm mà không có mặt nạ hàn (mặt nạ) để đầu dò thử nghiệm có thể chạm vào chúng thay vì chạm trực tiếp vào linh kiện điện tử cần đo.

Trong những ngày đầu khi có các plug-in truyền thống (DIP) trên bảng mạch, chân hàn của các bộ phận thực sự được sử dụng làm điểm kiểm tra vì chân hàn của các bộ phận truyền thống đủ mạnh để không sợ kim chích, nhưng thường có đầu dò. Tính toán sai lầm của tiếp xúc kém xảy ra vì các bộ phận điện tử nói chung sau khi hàn đỉnh hoặc mạ SMT, thường sẽ tạo thành màng còn lại của thông lượng dán trên bề mặt của chất hàn, và điện trở của màng này rất cao, thường dẫn đến tiếp xúc đầu dò kém. Vì vậy, người ta thường thấy các nhà điều hành thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất vào thời điểm đó, những người thường tuyệt vọng thổi với súng phun không khí hoặc chà xát rượu ở những nơi cần kiểm tra.

Trên thực tế, các điểm thử nghiệm sau khi hàn đỉnh cũng sẽ có vấn đề với tiếp xúc đầu dò kém. Sau đó, với sự phổ biến của SMT, tính toán sai lầm về thử nghiệm đã được cải thiện đáng kể và việc áp dụng các điểm thử nghiệm cũng được giao nhiều trách nhiệm, vì các bộ phận của SMT thường rất mong manh và không thể chịu được áp lực tiếp xúc trực tiếp của đầu dò thử nghiệm. Sử dụng điểm kiểm tra Điều này loại bỏ nhu cầu đầu dò tiếp xúc trực tiếp với bộ phận và chân hàn của nó, không chỉ bảo vệ bộ phận khỏi bị hư hỏng mà còn gián tiếp cải thiện đáng kể độ tin cậy của thử nghiệm vì ít tính toán sai lầm hơn.

Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, kích thước của bảng mạch ngày càng nhỏ hơn. Nó đã là một chút khó khăn để ép rất nhiều bộ phận điện tử trên một bảng mạch nhỏ. Vì vậy, vấn đề với các điểm thử nghiệm chiếm không gian bảng mạch thường là một cuộc giằng co giữa nhà thiết kế và nhà sản xuất, nhưng có cơ hội để thảo luận về chủ đề này sau này. Sự xuất hiện của các điểm thử nghiệm thường tròn vì đầu dò cũng tròn, dễ sản xuất hơn và dễ dàng hơn để kéo các đầu dò lân cận lại gần nhau, do đó có thể tăng mật độ kim của giường kim.

Có một số hạn chế vốn có đối với các cơ chế để thử nghiệm mạch bằng cách sử dụng giường kim. Ví dụ, có những hạn chế nhất định đối với đường kính tối thiểu của đầu dò và kim có đường kính quá nhỏ dễ bị gãy và hư hỏng.

Khoảng cách giữa các kim cũng bị hạn chế, vì mỗi kim phải ra khỏi một lỗ và đầu sau của mỗi kim phải được hàn bằng cáp phẳng. Nếu các lỗ liền kề quá nhỏ, ngoài khoảng cách giữa các kim, có vấn đề ngắn mạch tiếp xúc, nhiễu từ cáp phẳng cũng là một vấn đề lớn.

Kim tiêm không thể được cấy bên cạnh một số vị trí cao. Nếu đầu dò quá gần vị trí cao, có nguy cơ va chạm với vị trí cao và gây thiệt hại. Ngoài ra, do phần cao hơn, thường cần phải khoan một lỗ trên giường kim của kẹp thử nghiệm để tránh nó, điều này gián tiếp dẫn đến việc không thể cấy kim. Điểm thử nghiệm cho tất cả các bộ phận trên bảng ngày càng khó chứa.

Số lượng các điểm kiểm tra đã được thảo luận nhiều lần khi các bảng ngày càng nhỏ hơn. Bây giờ có một số cách để giảm các điểm kiểm tra như kiểm tra mạng, kiểm tra máy bay phản lực, quét ranh giới, JTAG, v.v. Có những phương pháp thử nghiệm khác. Thay thế các bài kiểm tra giường kim ban đầu như AOI, X-quang, nhưng dường như không thể thay thế 100% ICT cho mỗi bài kiểm tra.

Về khả năng cấy ghép kim ICT, bạn nên hỏi nhà sản xuất vật cố phù hợp, tức là đường kính tối thiểu của điểm kiểm tra và khoảng cách tối thiểu giữa các điểm kiểm tra liền kề. Thông thường có một yêu cầu tối thiểu và tối thiểu khả năng có thể đạt được, nhưng cũng có những nhà sản xuất lớn yêu cầu khoảng cách giữa điểm kiểm tra tối thiểu và điểm kiểm tra tối thiểu không được vượt quá một vài điểm, nếu không đồ đạc có thể dễ dàng bị hỏng.

Trên đây là ý nghĩa của các điểm kiểm tra bố trí PCB, hy vọng sẽ giúp ích cho tất cả mọi người.