Bảng mạch in PCB (Printed Circuit Broad) là thành phần không thể thiếu trong hầu hết các thiết bị điện tử hiện đại. PCB cho phép kết nối các linh kiện điện tử thông qua các đường dẫn bằng đồng được phủ lên bảng mạch. Sau khi PCB được sản xuất, nó phải trải qua quá trình kiểm tra chức năng nghiêm ngặt để xác nhận chính xác về mặt thiết kế, chất lượng sản xuất và đảm bảo rằng tất cả các linh kiện, đường mạch và chức năng hoạt động đúng như dự định trước khi tiến hành lắp ráp vào các sản phẩm cuối cùng. Kiểm tra chức năng PCB PCB-FCT (PCB Function Test) là một trong những bước quan trọng cuối cùng trong sản xuất trước khi đưa sản phẩm giới thiệu ra thị trường. Bài viết này giới thiệu về chung về kiểm tra chức năng PCB, tầm quan trọng của nó và quy trình tổng thể tiến hành một FCT.
KIỂM TRA CHỨC NĂNG PCB LÀ GÌ VÀ TẠI SAO PCB-FCT LẠI QUAN TRỌNG
Kiểm tra chức năng PCB, còn được biết đến là kiểm tra chức năng bo mạch (Functional Circuit Testing – FCT), là quá trình kiểm tra các PCB đã được lắp ráp để xác nhận rằng mạch, linh kiện, đầu vào và đầu ra, lập trình và tất cả các chức năng đều đáp ứng các thông số kỹ thuật thiết kế. Trong quá trình kiểm tra chức năng, PCB sẽ được cấp nguồn điện để mô phỏng hoạt động, kiểm tra và xác nhận các đáp ứng và chức năng của các thành phần mạch trong một môi trường đa dạng theo chỉ định.
Thực hiện kiểm tra mạch chức năng toàn diện trên mỗi PCB là rất quan trọng để xác định bất kỳ khuyết điểm nào trong quá trình sản xuất hoặc thiết kế trước khi bo mạch tiếp tục vào giai đoạn lắp ráp cuối cùng. Các bo mạch bị lỗi nhưng vượt qua kiểm tra và được lắp ráp vào sản phẩm cuối cùng có thể gây ra sự cố trong lúc vận hành thực tế, thu hồi sản phẩm sẽ gây ra các chi phí lớn và ảnh hưởng nặng nề đến danh tiếng nhà sản xuất. Việc thực hiện kiểm tra chức năng nghiêm ngặt giúp các nhà sản xuất tránh được những ảnh hưởng tiêu cực này bằng cách loại bỏ các bo mạch lỗi trước khi lắp ráp thành sản phẩm thương mại.
CÁC VẤN ĐỀ/LỖI CÓ THỂ NHẬN DIỆN ĐƯỢC TRONG KIỂM TRA CHỨC NĂNG PCB
Vấn đề về nguồn điện: Các kiểm tra chức năng có thể phát hiện ra vấn đề về sự ổn định của nguồn điện trong quá trình hoạt động của PCB. Sự biến động, sụt áp hoặc dòng điện không bình thường chỉ ra các khuyết điểm trong việc điều chỉnh hoặc cung cấp nguồn điện.
Biến dạng tín hiệu: Các thủ tục kiểm tra FCT có thể phát hiện ra vấn đề về can nhiễu, nhiễu nền hoặc méo dữ liệu với tín hiệu. Điều này cho thấy có vấn đề về tính ổn định ở tần số cao.
Điện áp không chính xác: Các đầu ra hoặc điện áp không chính xác có thể xuất phát từ việc thiếu linh kiện, linh kiện bị hỏng hoặc lắp đặt sai lầm. Việc xác thực chức năng kỹ lưỡng có thể xác định những khuyết điểm này.
Dẫn điện và cách điện: Kiểm tra về dẫn điện và cách điện xác nhận các kết nối đúng đắn giữa các điểm kết nối trên bo mạch, đảm bảo không xảy ra chập mạch hay đoản mạch khác thiết kế.
Không phù hợp về Độ trở: Kiểm tra chức năng PCB xác nhận rằng trở kháng đo được của các điểm trên bo phù hợp với các giá trị thiết kế. Điều này rất quan trọng để ngăn chặn sự suy giảm của tín hiệu và duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu trong toàn bộ mạch.
Độ ổn định và độ bền: Kiểm tra mạch chức năng bao gồm đưa PCB qua các chu kỳ nhiệt độ, rung và kiểm tra va đập để kiểm tra độ ổn định và độ bền của nó. Điều này đảm bảo rằng bo mạch có thể chịu được các điều kiện môi trường khác nhau mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.
LỢI ÍCH CỦA VIỆC TIẾN HÀNH KIỂM TRA CHỨC NĂNG PCB
Việc thực hiện kiểm tra chức năng kỹ lưỡng trên các bo mạch in mang lại cho các nhà sản xuất nhiều lợi ích đáng kể:
QUY TRÌNH KIỂM TRA CHỨC NĂNG PCB
Kiểm tra chức năng PCB bao gồm một số bước chính để kiểm tra thiết kế và hiệu suất của bo mạch:
CÁC BÀI KIỂM TRA QUAN TRỌNG KHI THỰC HIỆN PCB-FCT
Kiểm tra chức năng PCB toàn diện đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của bo mạch. Dưới đây là các phương pháp quan trọng để thực hiện kiểm tra chức năng:
Lập Kế Hoạch Quy Trình Kiểm Tra
Một kế hoạch kiểm tra chi tiết ghi lại tất cả các nội dung và phương pháp xác minh nhằm đảm bảo kiểm tra toàn diện. Ví dụ, xác minh giá trị điện trở bằng đồng hồ đo điện, kiểm tra chức năng cảm biến bằng cách theo dõi đầu ra điện áp, đo hiệu suất tụ điện.
Kiểm Tra Điện Áp
Sử dụng vôn kế, kỹ thuật viên kiểm tra kỹ lưỡng các mức điện áp tại tất cả các nút mạch để xác nhận phân phối nguồn điện đúng với thiết kế. Cấp nguồn cho bo mạch và kiểm tra khởi động đúng cách.
Kiểm Tra Tải
Áp dụng tải mô phỏng thực tế để xác định giới hạn thiết kế và lỗi tiềm ẩn. Các điều kiện thay đổi như nhiệt độ, mức dòng điện, tốc độ xung nhịp cung cấp các giới hạn hiệu suất.
Kiểm Tra Kiểm Soát Chất Lượng
Kiểm tra chất lược (QC) mở rộng nhằm giảm rủi ro và đảm bảo thêm chất lượng sản phẩm trước khi xuất xưởng. Các kiểm tra chức năng cuối cùng sẽ xác nhận sự tuân thủ tất cả các thông số kỹ thuật sản phẩm và tiêu chuẩn ngành trước khi phát hành. Các bài kiểm tra phổ biến bao gồm kiểm tra quang học tự động, kiểm tra quy tắc thiết kế, và kiểm tra tuân thủ quy trình quy định.
SEMIKI SẢN XUẤT, PHÂN PHỐI THIẾT BỊ KIỂM TRA CHỨC NĂNG BO MẠCH-FCT
Semiki Corp tự hào là một trong những công ty hàng đầu tại Việt Nam có một bộ phận thiết kế kỹ thuật về điện tử, cơ khí để thực những bộ fixture phức tạp và đội ngũ R&D lập trình và ứng dựng phần mềm dựa trên nền tảng Labview được chứng nhận để tạo ra những bộ FCT hoàn chỉnh giao đến khách hàng.
Với những kinh nghiệm trong việc thường xuyên triển khai các ứng dụng Fixture Test Functional, Semiki nghiên cứu và cung cấp các thiết bị, hệ thống: kiểm tra chức năng linh kiện PCB; Kiểm tra đèn LED, Jigs tùy chỉnh theo bo mạch kết nối với các hệ thống đo; Fixture tự động – Đọc mã bardcode , Đánh dấu sản phẩm sau khi thử nghiệm đạt tiêu chuẩn.
Semiki có thể thiết kế bộ gá (fixture) tuỳ biến theo từng yêu cầu như dòng fixture cơ khí kéo tay, fixture dùng khí nén, fixture tự động. Semiki cũng có thể thiết kế và sản xuất các ứng dụng kiểm tra nhiều cấp độ (cấp độ PCB, cấp độ tích hợp, RF test, hệ thống tự động, sức chịu đựng – độ tin cậy…).
Tham khảo sản phẩm Fixture do Semiki sản xuất: https://www.semiki.com/tin-tuc/semiki-san-xuat-phan-phoi-thiet-bi-kiem-tra-chuc-nang-bo-machfct-165.html