October 2, 2023
Khi người tiêu dùng mua một sản phẩm điện tử mới, họ có thể không biết rằng sản phẩm pin đó đã phải trải qua hàng loạt các loại thử nghiệm, từ cấp độ linh kiện cho đến lắp ráp hoàn chỉnh. Để đảm bảo quá trình kiểm soát chất lượng, các đơn vị thành phẩm được kiểm tra nghiêm ngặt và thậm chí có thể bị loại khỏi dây chuyền sản xuất.
Đối với các nhà sản xuất và lắp ráp thiết bị điện tử, thử nghiệm là một khoản đầu tư lớn nhưng với tư cách là nhà cung cấp dữ liệu linh kiện điện tử trực tuyến & thư viện mô hình PCB CAD, COMIT cam kết với khách hàng rằng sản phẩm sẽ có tuổi thọ lâu dài.
Mọi người đều có thể hiểu tầm quan trọng của việc thử nghiệm các linh kiện điện tử nhưng liệu ai sẽ chịu trách nhiệm thực hiện các thử nghiệm này? Mặc dù nhà sản xuất cố gắng hết sức để loại bỏ các linh kiện lỗi khỏi lô sản xuất, các nhà thiết kế có thể cần phải kiểm tra các linh kiện khi nghiên cứu lỗi sản phẩm. Hãy tìm hiểu sâu hơn một chút về vấn đề này để xem làm thế nào các kỹ sư thiết kế có thể vượt qua các yêu cầu thử nghiệm và đảm bảo sản phẩm của họ có tuổi thọ lâu dài.
Tầm quan trọng của việc thử nghiệm linh kiện điện tử là không thể bàn cãi. Các linh kiện điện tử phải được kiểm tra trước khi chúng được đưa vào sản phẩm hoàn thiện. Tuy nhiên, có hàng triệu đơn vị được sản xuất mỗi năm và hàng triệu linh kiện điện tử có mặt trên thị trường đang được tích cực sản xuất ở bất cứ thời điểm nào. Rõ ràng là các nhà sản xuất không thể kiểm tra toàn diện mọi linh kiện khi ra khỏi dây chuyền sản xuất.
Các tiêu chuẩn và quy định an toàn khác nhau của ngành điện tử đòi hỏi các yêu cầu kiểm tra cụ thể và các linh kiện tiêu chuẩn hiệu suất phải đáp ứng.
Ngoài ra, một số tiêu chuẩn và ngành nhất định (chẳng hạn như sản phẩm IPC Class 3, thiết bị y tế, quân sự & hàng không vũ trụ) có yêu cầu về độ tin cậy cao hơn nhiều so với PCB (bảng mạch in) điển hình; đồng thời có những thử nghiệm cụ thể cần được thực hiện trong quá trình sản xuất PCB để đảm bảo độ tin cậy của linh kiện và bo mạch.
Mặc dù các nhà sản xuất kiểm soát quy trình thống kê và lấy mẫu ngẫu nhiên để đảm bảo các linh kiện của họ được sản xuất theo thông số kỹ thuật, nhưng họ có thể cần thử nghiệm bổ sung để đảm bảo độ tin cậy của linh kiện và tỉ lệ sản phẩm đạt chất lượng ngay từ lần đầu cao. Mục tiêu của việc kiểm tra các linh kiện điện tử tập trung vào một số lĩnh vực khác nhau như:
1. Thử nghiệm tuổi thọ gia tốc nhanh (HALT) & Sàng lọc ứng suất gia tốc nhanh (HASS): Được sử dụng để xác định các linh kiện sẽ hỏng sớm, trước khi chúng được đưa vào lắp ráp PCB.
2. Kiểm tra điện: Được sử dụng để xác minh các linh kiện có thông số kỹ thuật điện định mức và PCBA (lắp ráp bo mạch in) đáp ứng các yêu cầu cơ bản về điện.
3. Thử nghiệm độ tin cậy: Được thực hiện trên PCBA và lô linh kiện để xác minh khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt hoặc tải trọng cơ học.
4. Kiểm nghiệm chức năng: Thường được thực hiện bởi các kỹ sư kiểm tra sau khi nguyên mẫu được chế tạo và giao tới khách hàng.
Máy kiểm tra lỗi bo mạch có thể nhanh chóng quét nhiều điểm thử trên PCB để đo độ hở, độ ngắn và các giá trị điện cụ thể
5. Kiểm nghiệm nguyên nhân gốc lỗi: Được sử dụng để xác định xem một bo mạch quay hoặc nguyên mẫu bị lỗi có phải do một linh kiện bị lỗi hay không.
Có nhiều loại thử nghiệm có thể thực hiện trong từng lĩnh vực và những thử nghiệm riêng biệt này nhằm nghiên cứu các đặc điểm cụ thể của các linh kiện khác nhau. Những đơn vị sẽ chịu trách nhiệm tiến hành kiểm tra trong từng lĩnh vực được nêu dưới đây:
HALT & HASS: Được thực hiện chủ yếu bởi các nhà sản xuất linh kiện, các nhà sản xuất hợp đồng cũng có thể được sử dụng cho các hoạt động lớn hơn hoặc khi các tiêu chuẩn yêu cầu. Các phòng thí nghiệm độc lập cũng có thể thực hiện thử nghiệm này.
Kiểm tra điện: Được thực hiện bởi các nhà sản xuất linh kiện theo lô và các nhà sản xuất PCB trong quá trình chế tạo và lắp ráp bo mạch.
Thử nghiệm độ tin cậy: Có thể được thực hiện bởi nhà sản xuất linh kiện, nhà sản xuất PCB theo hợp đồng hoặc phòng thử nghiệm độc lập.
Kiểm nghiệm chức năng & lỗi: Được thực hiện bởi các kỹ sư kiểm tra bo mạch và phòng kiểm tra độc lập cả trong quá trình mô phỏng và sau khi triển khai.
HALT, HASS & thử nghiệm độ tin cậy
Các lĩnh vực thử nghiệm điện tử này có liên quan chặt chẽ với nhau, vì tất cả chúng đều hướng tới việc đảm bảo tuổi thọ tối đa cho một sản phẩm PCBA hoàn thiện. Cả PCBA thành phẩm và lô linh kiện đều có thể trải qua các thử nghiệm HALT và HASS. Các quy trình và thử nghiệm liên quan có thể khác nhau, tùy thuộc vào các khía cạnh của sản phẩm cần được đánh giá. Một số xét nghiệm điển hình bao gồm:
• Thử nghiệm Burn-in (thử nghiệm độ tin cậy nhiệt & tuổi thọ)
• Thử nghiệm rung động
• Thử nghiệm sốc (cơ, nhiệt hoặc điện)
• Thử nghiệm theo chu kỳ
Nguyên mẫu & các linh kiện đặc biệt có thể được thiết kế để khớp nối với các thiết bị thử nghiệm nâng cao nhằm cung cấp cho kỹ sư thử nghiệm quyền truy cập vào các mạng & linh kiện quan trọng trên bo mạch
• Thử nghiệm ứng suất điện
• Bất kỳ sự kết hợp nào của ở các lĩnh vực trên
Kiểm tra điện trong quá trình sản xuất
Kiểm tra điện có thể được thực hiện trong quá trình chế tạo với thiết bị kiểm tra tự động. Việc thiết kế các điểm thử trên bảng trống là cần thiết để thiết bị thăm dò tự động có thể truy cập vào các lưới cụ thể. Ở mức tối thiểu, các thử nghiệm này sẽ kiểm tra khả năng kết nối điện trong PCB trần (xác định vị trí hở và ngắn mạch) và PCBA đã hoàn thành. Nhà thiết kế cần cung cấp dữ liệu thử nghiệm cụ thể cho nhà sản xuất, dữ liệu này có thể bao gồm một số dữ liệu từ biểu dữ liệu linh kiện.
Kiểm nghiệm chức năng và lỗi bởi các kỹ sư kiểm tra bảng
Kiểm nghiệm chức năng thường xảy ra trong quá trình tạo nguyên mẫu, trong đó hệ thống được kiểm tra theo các yêu cầu về hiệu suất. Trong trường hợp này, các linh kiện riêng lẻ không được kiểm tra, trừ khi có lỗi trên bo mạch. Tại thời điểm đó, kỹ sư thẩm định cần xác định nguyên nhân gốc rễ của lỗi bo mạch, nguyên nhân có thể được thu hẹp thành một linh kiện cụ thể.
Trong trường hợp này, các linh kiện riêng lẻ cần phải được kiểm tra để xác minh rằng một linh kiện không phải là nguyên nhân gây ra lỗi. Thông thường, một lỗi lắp ráp có thể bị nhầm lẫn thành một lỗi linh kiện, vì vậy hãy cẩn thận và đừng vội vàng kết luận rằng các linh kiện của bạn bị cháy chỉ vì bo mạch bị lỗi. Cách tốt nhất để xác nhận lỗi linh kiện là kiểm tra nó khi bo mạch được cấp nguồn, sau đó tháo linh kiện đó ra và kiểm tra nó một cách riêng biệt. Hãy chắc chắn rằng bạn đã nghiên cứu bảng dữ liệu của nhà sản xuất một cách kỹ càng để nắm được công suất điện và đặc điểm kỹ thuật chức năng.
Nguyên mẫu & các linh kiện đặc biệt có thể được thiết kế để khớp nối với các thiết bị thử nghiệm nâng cao nhằm cung cấp cho kỹ sư thử nghiệm quyền truy cập vào các mạng & linh kiện quan trọng trên bo mạch
Từ những lý do trên, nhằm hỗ trợ các nhà sản xuất linh kiện điện tử trong quá trình kiểm định và quản lý chất lượng. COMIT đã hợp tác với các Nhà sản xuất uy tín hàng đầu thế giới như Mỹ, EU, Nhật Bản, Đài Loan…để từ đó chuyển giao các công nghệ tiên tiến về Việt Nam. Chúng tôi tiên phong trong việc cung cấp các Giải pháp về Đo lường và Quản lý chất lượng thuộc các lĩnh vực sản xuất điện tử và bán dẫn từ các giải pháp đo kích thước 2D/3D, các giải pháp kiểm tra Xray/3D CT… đến các bài kiểm tra độ tin cậy, cơ lý tính, môi trường,.. và các thử nghiệm đặc biệt khác, cũng như các giải pháp tự động hóa trong dây chuyền sản xuất. Chúng tôi giúp khách hàng rút ngắn thời gian và tự động hóa việc báo cáo QC trên cơ sở thu thập dữ liệu từ các thiết bị QC, sử dụng phần mềm tự động & AI Vision.