การตรวจสอบเป็นกระบวนการต่อเนื่อง ไม่ใช่ขั้นตอนเดียว
การประกอบ PCB อาจล้มเหลวได้หลายวิธีที่วิธีการเดียวไม่สามารถตรวจพบได้ เช่น การพิมพ์วางตะกั่วบางเกินไป ชิ้นส่วนหมุน 90° ลูกบอล BGA หลุดบัดกรี ช่องว่างภายใน หรือภาพเฟิร์มแวร์ที่ไม่สามารถบูตได้ แต่ละอย่างนั้นมองไม่เห็นด้วยเครื่องมือมาตรฐานอย่างน้อยหนึ่งอย่าง
ดังนั้น คำถามที่สำคัญจึงไม่ใช่ "เราใช้การตรวจสอบแบบใด" แต่เป็น "โหมดความล้มเหลวใดที่สำคัญบนบอร์ดนี้ และวิธีการใดที่สามารถมองเห็นแต่ละอย่างได้" ทั้งหกวิธีด้านล่างนี้ครอบคลุมกระบวนการตั้งแต่การวางตะกั่วไปจนถึงผลิตภัณฑ์
1. การตรวจสอบด้วยสายตาและกล้องจุลทรรศน์
เป็นการตรวจสอบที่ถูกที่สุดและเป็นขั้นตอนแรก สามารถตรวจจับชิ้นส่วนที่หายไป ขั้วผิด การวางตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง ลูกบอลบัดกรี และชิ้นส่วนที่เสียหาย และเป็นวิธีเดียวที่อ่านซิลค์สกรีนและเครื่องหมายโดยตรง อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีความสม่ำเสมอน้อยที่สุด จึงใช้ในขั้นตอนการตั้งค่าและการตรวจสอบขั้นสุดท้ายมากกว่าที่จะใช้เป็นด่านสุดท้าย
2. การตรวจสอบวางตะกั่ว
SPI จะวัดความสูง พื้นที่ และระยะห่างของวางตะกั่วก่อนการหลอม นี่เป็นวิธีเดียวที่ตรวจจับปัญหาการพิมพ์ได้ในขณะที่แผงวงจรยังสามารถล้างและพิมพ์ใหม่ได้: การพิมพ์ที่บางเพียง 30% จะกลายเป็นรอยต่อที่เปิดออกหลังจากกระบวนการรีโฟลว์ และในเวลานั้นชิ้นส่วนก็ถูกวางลงไปแล้ว
3. การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (Automated Optical Inspection: AOI)
AOI เปรียบเทียบแผงวงจรที่ประกอบแล้วกับข้อมูลอ้างอิงที่ตั้งโปรแกรมไว้: การมีอยู่ ขั้ว การหมุน การชดเชย รูปร่างของมุมโค้ง และสะพานเชื่อม ข้อจำกัดของมันคือทางกายภาพ — มันอ่านได้เฉพาะพื้นผิวเท่านั้น ชิ้นส่วนที่สูงจะบังชิ้นส่วนข้างเคียง และสิ่งใดก็ตามที่อยู่ใต้แพ็คเกจจะมองไม่เห็น
4. เอ็กซ์เรย์
เอ็กซ์เรย์จะมองทะลุแพ็คเกจไปยังรอยต่อด้านล่าง: ลูกบอล BGA แผ่นระบายความร้อน QFN พินแบบกดพอดี และกระบอกชุบ สำหรับชิ้นส่วนแบบอาร์เรย์พื้นที่ มันเป็นการตรวจสอบแบบไม่ทำลายเพียงวิธีเดียวที่ตรวจสอบว่าลูกบอลยุบตัวลงบนแผ่นระบายความร้อนจริงหรือไม่ ซึ่งเป็นจุดที่ปัญหาการรีโฟลว์มักเกิดขึ้น
5. การทดสอบในวงจรและโพรบแบบบินได้
ทั้งสองวิธีตรวจสอบความต่อเนื่องทางไฟฟ้าและค่าของชิ้นส่วนในขณะที่แผงวงจรปิดอยู่ อุปกรณ์จับยึดที่มีหัววัดแบบตายตัวนั้นรวดเร็วและราคาถูกต่อแผ่นเมื่อสร้างเสร็จแล้ว ในขณะที่หัววัดแบบเคลื่อนที่ได้ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์จับยึดและเหมาะสำหรับต้นแบบและการผลิตในปริมาณน้อย ทั้งสองแบบไม่สามารถตรวจสอบได้ว่าผลิตภัณฑ์ทำงานได้หรือไม่
6. การทดสอบการทำงานและการทดสอบความทนทาน
การทดสอบการทำงานจะทดสอบชิ้นส่วนประกอบเสมือนเป็นผลิตภัณฑ์จริง — เฟิร์มแวร์ อินเทอร์เฟซ การเชื่อมต่อวิทยุ การดึงกระแสไฟ — และการทดสอบความทนทานจะทดสอบภายใต้อุณหภูมิและเวลา นี่คือจุดที่การออกแบบและการประกอบมาบรรจบกัน: ข้อต่อที่บกพร่องซึ่งผ่านการตรวจสอบทางแสงทุกอย่างจะล้มเหลวในขั้นตอนนี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการผลิตในอุตสาหกรรมยานยนต์และการแพทย์จึงเพิ่มการทดสอบวงจรความร้อน
ลำดับขั้นตอน
ลำดับที่ใช้งานได้จริงคือ: SPI ที่เครื่องพิมพ์, AOI หลังจากการวางและการหลอม, การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์บนอาร์เรย์พื้นที่และแผ่นระบายความร้อน, การทดสอบทางไฟฟ้าในทุกแผ่น, การทดสอบการทำงานในทุกแผ่น และการทดสอบความทนทานหรือการทดสอบวงจรความร้อนเมื่อผลิตภัณฑ์นั้นเหมาะสม การสุ่มตัวอย่างสามารถลดขั้นตอนทางแสงบางขั้นตอนในการผลิตจำนวนมากได้ แต่จะไม่สามารถลดขั้นตอนทางไฟฟ้าได้
คุณภาพของงานจะถูกตัดสินตามมาตรฐาน IPC-A-610 และข้อจำกัดของกระบวนการที่อยู่เบื้องหลังประตูเหล่านี้อยู่ที่ หน้าการผลิต PCBA โดยมีรายละเอียดบทความฉบับแรกอยู่ใน หมายเหตุ FAI.
