Với sự phát triển của ngành thông tin điện tử, các sản phẩm điện tử đầu cuối ngày càng có yêu cầu cao hơn về sự hoàn thiện của PCB ngành công nghiệp. Khoan là một bước quan trọng trong sản xuất PCB, đã được phát triển đến đường kính lỗ tối thiểu là 0.08mm, khoảng cách lỗ tối đa 0.1mm hoặc thậm chí cao hơn. Ngoài lỗ dẫn, lỗ bộ phận, rãnh, lỗ có hình dạng đặc biệt, hình dạng tấm, v.v., tất cả đều cần được kiểm tra. Làm thế nào để phát hiện chất lượng khoan của bảng mạch PCB một cách hiệu quả và chính xác đã trở thành một mắt xích quan trọng để đảm bảo chất lượng của sản phẩm. Máy kiểm tra lỗ PCB chỉ là một thiết bị kiểm tra quang học tự động được sử dụng trong kiểm tra chất lượng khoan. Mục đích của bài báo này là phân tích chức năng của máy kiểm tra lỗ trong quá trình khoan và cung cấp kinh nghiệm tham khảo cho các nhà sản xuất PCB.

Trong quá trình khoan PCB, cần kiểm soát các vấn đề chất lượng có thể xảy ra sau: độ rỗng, rò rỉ, dịch chuyển, khoan sai, không xuyên thủng, lỗ thủng, chất thải, mặt trước, lỗ cắm. Hiện nay, phương pháp kiểm soát của các nhà sản xuất chủ yếu là tiêu chuẩn hóa quy trình khoan trước khi khoan và tăng cường các phương tiện kiểm tra sau khi khoan. In actual production, because the pre-drilling method can only reduce the probability of error, can not completely eliminate, we must rely on post-drilling inspection to ensure product quality.

In the post-drilling inspection, many domestic manufacturers are still using the plug gauge combined with artificial visual film (film) set inspection method: through the plug gauge focus on checking the hole, hole small, through the film focus on porous, leaky hole, shift, not through, not through, other hole damage, front, hole plug through artificial visual to complete. Trong việc sử dụng kiểm tra phim, mỗi sản phẩm khoan ra một mẫu phim màu đỏ, kiểm tra thông qua chốt và cố định tấm sản phẩm, kiểm tra bằng tay trực quan dưới hộp đèn. In theory, this method can detect all kinds of defects, but in practice, the effect is greatly discounted.

Các vấn đề chính như sau:

Thứ nhất, yêu cầu kiểm tra của khẩu độ nhỏ không thể được đảm bảo: thực tế sản xuất cho thấy rằng đối với PCB có khẩu độ tối thiểu ≥0.5mm, thủ công có thể đạt được kết quả kiểm tra cao hơn với tiền đề đảm bảo hiệu quả sản xuất nhất định. This is determined by the minimum discernable visual Angle of the human eye, the working distance, and the attention span. Với việc giảm kích thước khẩu độ, đối với tấm sản phẩm dưới 0.5mm, khả năng kiểm tra của mắt người sẽ nhanh chóng suy giảm, đối với tấm sản phẩm ≤0.25mm, chất lượng lấy mẫu thủ công cũng khó đảm bảo.

Thứ hai, hiệu quả của việc kiểm tra bằng tay bị hạn chế: hiệu quả của việc kiểm tra bằng tay liên quan trực tiếp đến số lượng lỗ và độ mở tối thiểu. Kinh nghiệm sản xuất thực tế cho thấy hiệu quả sẽ giảm đáng kể khi lỗ lớn hơn 10000 và lỗ nhỏ nhất nhỏ hơn 0.5mm. Việc kiểm tra bằng tay chỉ thích hợp để lấy mẫu. Đối với tấm mật độ cao, không thể đảm bảo chất lượng khoan bằng thủ công.

Thứ ba, sự ổn định của chất lượng không thể được đảm bảo: mọi người sẽ bị ảnh hưởng bởi kinh nghiệm, tâm trạng, mệt mỏi, trách nhiệm và các yếu tố khác, rất khó để đảm bảo sự ổn định của chất lượng. Some manufacturers can not use multiple artificial, repeated inspection method, but still can not ensure the stability of quality.

Để giải quyết các vấn đề trên, nhiều nhà máy PCB LỚN đã áp dụng thiết bị AOI kiểm tra lỗ để thay thế lao động thủ công trong phạm vi lớn. Đặc biệt đối với các doanh nghiệp Nhật Bản và Đài Loan tài trợ, thực tiễn nhiều năm đã chứng minh tính hiệu quả của phương pháp mới này, rất đáng để nhiều nhà sản xuất PCB trong nước quan tâm và tham khảo.

Thiết bị kiểm tra lỗ AOI thuộc thiết bị kiểm tra quang học tự động. Theo dạng hình ảnh của các khuyết tật khác nhau của lỗ khoan, nó có thể được chia thành: lỗ xốp, lỗ ít, lỗ lớn, lỗ nhỏ, dư, lỗ lệch và hình dạng lỗ. Nó được chia thành hai loại: một là máy kiểm tra lỗ, loại kia là máy đo và kiểm tra lỗ (lỗ-AOI). Trong thực tế, cũng có một máy kiểm tra tia X, được sử dụng chủ yếu để phân tích các lỗ mù bị chôn vùi và các bảng nhiều lớp, không phù hợp với mục tiêu của kiểm tra áo phim thủ công và không thuộc phạm vi phân tích của tờ giấy này.

Theo kinh nghiệm đối sánh thiết bị của các nhà sản xuất PCB, nên sử dụng nhiều bộ máy kiểm tra lỗ để kiểm tra toàn bộ tấm đầu tiên và tấm đáy, tập trung vào việc kiểm tra lỗ, ít lỗ, lỗ lớn, lỗ nhỏ và mảnh vụn; Máy đo và kiểm tra vị trí lỗ được sử dụng để kiểm tra tại chỗ, tập trung vào độ lệch của lỗ. Đặc điểm của hai thiết bị như sau:

Máy kiểm tra lỗ: ưu điểm là giá rẻ, hiệu quả kiểm tra nhanh, kiểm tra PCB 600mm × 600mm trung bình 6 ~ 7 giây, có thể nhận ra lỗ xốp, ít lỗ, lỗ, lỗ nhỏ, kiểm tra dư. Nhược điểm là khả năng kiểm tra vị trí lỗ không cao, chỉ phát hiện được những khuyết tật nghiêm trọng. Theo kinh nghiệm sản xuất thực tế của nhà sản xuất, nhìn chung 15 RIGS đều được trang bị máy kiểm tra 1 lỗ.

Máy đo kiểm tra vị trí lỗ: ưu điểm là kiểm tra được tất cả các hạng mục. Nhược điểm là giá thành cao (khoảng 3 ~ 4 lần máy kiểm tra lỗ), hiệu quả kiểm tra thấp, phải mất vài phút thậm chí lâu hơn mới kiểm tra được 1 chiếc. It is generally recommended to configure one machine for product sampling inspection to supplement the deficiency of hole checking machine for hole position inspection.

Inspection principle of hole inspection AOI equipment: PCB drilling image is collected by optical system, and compared with the design document (drill tape file or Gerber file). If the two are consistent, it indicates that the drilling is correct; otherwise, it indicates that there is a problem in the drilling, and then analyze and classify the defect type according to the image morphology. Thiết bị kiểm tra lỗ được đối chiếu với tài liệu thiết kế của quá trình khoan, và kiểm tra bằng tay bằng mắt thường được so sánh với phim. Về nguyên tắc kiểm tra thì có thể tránh được các sự cố do lỗi khoan màng, độ tin cậy cao hơn.

Phân tích công nghệ máy kiểm tra lỗ PCB

Vai trò của máy kiểm tra lỗ đối với quá trình khoan PCB được thể hiện ở các khía cạnh sau:

Đầu tiên, kiểm tra chất lượng khoan hiệu quả và ổn định:

Kiểm tra thường xuyên: các khuyết tật xốp, ít xốp, lỗ lớn, lỗ nhỏ và mảnh vụn có thể được kiểm tra đồng thời ở tốc độ khẩu độ tối thiểu 0.15mm và 8m / phút, vị trí khuyết tật được đánh dấu và hình ảnh khuyết tật được xem xét để cung cấp cơ sở đánh giá thủ công .

Kiểm tra mảnh vỡ: trong lần kiểm tra khoan đầu tiên, mảnh vỡ không phải là trọng tâm của sự chú ý nhiều nhất; Nhưng trước khi mạ điện, các mảnh vỡ nên gây ra sự chú ý đủ. Để giảm ảnh hưởng của các mảnh vỡ đến chất lượng kết tủa đồng, các nhà sản xuất PCB thường loại bỏ các mảnh vụn bằng cách mài và làm sạch trước khi mạ điện, nhưng trên thực tế, nó vẫn không sạch 100%, hiệu quả làm sạch tấm mật độ cao càng kém. Về mặt lý thuyết, có các mảnh vụn trong mỗi PCB, vì vậy không thể kiểm tra đầy đủ tất cả các lỗ trên tất cả các sản phẩm mà chỉ dựa vào kiểm tra bằng mắt bằng tay, nhưng máy kiểm tra lỗ có thể làm được.

Quality improvement: stability is the biggest advantage of equipment, stable product quality can enhance the brand influence of PCB factory, directly improve the ability of manufacturers to receive orders.

Thứ hai, hỗ trợ các bộ phận sản xuất và chất lượng trong việc phân tích thống kê dữ liệu:

Phân tích dụng cụ: nó có thể phân tích độ lệch trung bình của đường kính lỗ khoan của các dụng cụ khoan khác nhau trong PCB, theo dõi độ mòn của dụng cụ khoan có thể xảy ra trong thời gian thực, tìm ra vấn đề dụng cụ sai trong thời gian và tránh các tấm phế thải hàng loạt.

Phân tích năng lực: nó có thể thu thập năng lực sản xuất hàng ngày, hàng tháng, hàng quý và hàng năm và hiệu quả sản xuất trung bình, cung cấp dữ liệu phân tích cho các phương pháp kiểm soát khác nhau và cải thiện khả năng vận hành và quản lý của nhà máy.

Phân tích máy: có thể đếm các vấn đề về sản lượng, chủng loại và chất lượng của từng giàn, nâng cao khả năng quản lý các chi tiết của máy.

Thứ ba, tiết kiệm chi phí, tỷ lệ đầu vào – đầu ra cao:

Nhân viên kiểm tra: trên cơ sở đảm bảo chất lượng và nâng cao hiệu quả, trung bình có thể tiết kiệm được 2 ~ 3 nhân viên kiểm tra bằng máy kiểm tra lỗ.

Nguyên liệu: nó có thể tiết kiệm chi phí nguyên liệu của màng, điều này có ý nghĩa hơn đối với các nhà máy sản xuất hàng loạt vừa và nhỏ.

Customer complaint: it can save the cost of return order and fine caused by drilling defects. Although it is not as direct as the personnel and materials saved, the average annual cost saved is even higher than the purchasing cost of hole inspection machine.

Với yêu cầu chất lượng cao hơn của các nhà sản xuất PCB đối với quá trình khoan, dưới áp lực chi phí nhân công ngày càng tăng và khả năng kiểm tra thủ công dần dần không đủ, tầm quan trọng của máy kiểm tra lỗ ngày càng trở nên rõ ràng.

Việc sử dụng máy kiểm tra lỗ đã hơn mười năm, chức năng và hiệu suất của thiết bị không ngừng được cải thiện, và mức độ hợp tác với sản xuất ngày càng chặt chẽ. Đặc biệt với sự phát triển nhanh chóng của ván mật độ cao, máy kiểm tra lỗ đã dần được biến từ thiết bị phụ trợ ban đầu thành thiết bị hỗ trợ chính. Trong quá trình chuyển đổi thiết bị của nhiều nhà máy cũ có PCB và chuẩn bị xây dựng các nhà máy mới, tính phổ biến của thiết bị máy thử nghiệm lỗ sẽ ngày càng cao.