Công nghệ PCB - Mục đích của điểm kiểm tra trên bảng PCB là gì

Ai đó 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 lần đầu tiên làm việc như một kỹ sư quy trình tại một nhà máy chế biến PCBA, tôi đã hỏi rất nhiều người về trang web thử nghiệm này để tìm hiểu về nó. Về cơ bản, mục đích của việc thiết lập điểm kiểm tra là để kiểm tra xem các thành phần trên bảng mạch 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:

Đo điện áp

Chọn thiết bị phù hợp: Điều chỉnh thiết bị đo điện áp của vạn năng đến phạm vi mong muốn.

Kết nối bút thử: Kết nối bút thử màu đỏ với thiết bị đầu cuối dương trên bảng và bút thử màu đen với thiết bị đầu cuối âm.

Đọc giá trị điện áp: Đọc giá trị điện áp trên vạn năng.

Đo hiện tại

Ngắt kết nối dòng điện: Điều chỉnh cài đặt đo dòng điện của vạn năng đến phạm vi mong muốn, nhưng hãy cẩn thận ngắt kết nối dòng điện trên bảng trước.

Kết nối bút kiểm tra: Kết nối bút kiểm tra màu đỏ với thiết bị đầu cuối tích cực của bảng mạch và bút kiểm tra màu đen với thiết bị đầu cuối tiêu cực.

On the circuit line: Mở đường dây

Đọc giá trị hiện tại: Đọc giá trị hiện tại trên vạn năng.

Đo điện trở

Chọn thiết bị phù hợp: Điều chỉnh thiết bị đo điện trở của vạn năng đến phạm vi mong muốn.

Kết nối bút thử: Kết nối bút thử màu đỏ với một điểm cuối trên bảng và bút thử màu đen với điểm cuối khác.

Đọc giá trị điện trở: Đọc giá trị điện trở trên vạn năng.

Lưu ý

Ngắt kết nối nguồn điện: Khi đo bảng, trước tiên bạn nên đảm bảo rằng nguồn điện trên bảng được tắt để không làm hỏng bảng hoặc gây ra mối đe dọa cho sự an toàn cá nhân của bạn.

Chọn vạn năng phù hợp: Sử dụng vạn năng với điện trở bên trong cao và nhiều bánh răng (như đồng hồ kỹ thuật số) và tránh vạn năng với điện trở bên trong thấp và ít bánh răng (như đồng hồ con trỏ).

Biện pháp chống trượt: Bút đo hoặc đầu dò phải có biện pháp chống trượt, có thể được bọc bằng ống van xe đạp trên bút và phải dài hơn đầu bút khoảng 5 mm.

Tuy nhiên, trong các nhà máy sản xuất hàng loạt, bạn không thể sử dụng đồng hồ để từ từ đo lường mọi điện trở, điện dung, cảm ứng và thậm chí cả mạch IC trên mỗi bảng. Vì vậy, có cái gọi là ICT (kiểm tra trực tuyến). Sự xuất hiện của máy kiểm tra tự động, sử dụng nhiều đầu dò (thường được gọi là kẹp "giường đinh") để tiếp xúc đồng thời với tất cả các bộ phận cần đo trên tấm. Các đặc tính của các thành phần điện tử này sau đó được đo tuần tự theo phương pháp tuần tự, cạnh nhau thông qua điều khiển chương trình. Thông thường, chỉ mất khoảng 1 đến 2 phút để kiểm tra tất cả các bộ phận của một bảng thông thường, tùy thuộc vào số lượng bộ phận trên bảng. Xác định càng nhiều phần, thời gian càng lâu.

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

Trong những ngày đầu của thiết kế PCB, có các plugin truyền thống (DIP). Chúng tôi đã sử dụng chân hàn của các bộ phận làm điểm kiểm tra. Bởi vì chân hàn của các bộ phận truyền thống đủ mạnh, họ không sợ kim chích, nhưng thường có đầu dò. Tính toán sai lầm của việc tiếp xúc kém xảy ra vì các bộ phận điện tử nói chung sau khi hàn đỉnh hoặc thiếc SMT, thường sẽ tạo thành một lớp màng thông lượng hàn trên bề mặt của chất hàn, loại màng này có điện trở cao, thường dẫn đến tiếp xúc đầu dò kém. Do đó, các nhà điều hành thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất vào thời điểm đó thường xuất hiện và thường xuyên thổi với một khẩu súng phun không khí trong tuyệt vọng hoặc lau những nơi cần kiểm tra này bằng rượu.

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 của 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 sự cần thiết của đầu dò để tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận và chân hàn của nó, điều này không chỉ bảo vệ các 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 PCB ngày càng nhỏ hơn. Nó đã là một chút khó khăn để ép rất nhiều linh kiện điện tử trên một bảng mạch nhỏ. Do đó, vấn đề với các điểm kiểm tra chiếm không gian bảng mạch thường xuất hiện ở khía cạnh thiết kế. Có một cuộc chiến giằng co với phía sản xuất, nhưng chủ đề này sẽ được thảo luận sau khi có cơ hội. Sự xuất hiện của điểm kiểm tra thường tròn vì đầu dò cũng tròn, dễ sản xuất hơn và dễ dàng hơn để có được các đầu dò lân cận gần nhau, do đó có thể tăng mật độ kim của giường kim.

Kiểm tra mạch sử dụng giường kim có một số hạn chế vốn có đối với cơ chế. 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 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, còn có vấn đề tiếp xúc với ngắn mạch, sự can thiệp của cáp phẳng cũng là một vấn đề lớn.

Kim không thể được cấy bên cạnh một số vị trí cao. Nếu đầu dò quá gần độ cao, có nguy cơ va chạm với độ cao và gây thiệt hại. Ngoài ra, do các bộ phận cao hơn, thường cần phải đục lỗ trên đế kim của kẹp thử nghiệm để tránh nó, điều này gián tiếp khiến kim không thể cấy ghép được. Điểm kiểm tra cho tất cả các thành phần trên bảng mạch PCB ngày càng khó chứa.

Điểm kiểm tra được đặt tại một vị trí cụ thể trên PCB, cho phép các kỹ sư thực hiện kiểm tra điện trong quá trình sản xuất để kiểm tra và xác minh tính toàn vẹn của mạch, bao gồm:

Kiểm tra chất lượng hàn: Các điểm kiểm tra có thể giúp kiểm tra xem các điểm hàn có đáp ứng các tiêu chuẩn hay không và đảm bảo rằng tất cả các thành phần được kết nối đúng cách.

Kiểm tra chức năng: Điểm kiểm tra giúp kiểm tra chức năng của bảng và đảm bảo rằng các thành phần hoạt động như mong đợi.

Khắc phục sự cố: Khi có vấn đề với bảng mạch, điểm kiểm tra cung cấp đường dẫn chẩn đoán để giúp xác định nguồn gốc của vấn đề.

Lợi ích của testing

Lợi ích của việc sử dụng điểm kiểm tra bao gồm:

Tăng hiệu quả kiểm tra: Được thiết kế để tăng hiệu quả kiểm tra, giảm thời gian kiểm tra và cho phép kiểm tra nhiều thành phần cùng một lúc.

Bảo vệ tính toàn vẹn của thành phần: Nó bảo vệ tính toàn vẹn của thành phần bằng cách tránh tiếp xúc trực tiếp với các thành phần nhạy cảm trong quá trình thử nghiệm.

Đảm bảo chất lượng sản phẩm: Với kiểm tra và kiểm tra toàn diện, các điểm kiểm tra giúp đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng.