البحوث المتعلقة بالتقنيات الرئيسية للكشف عن عيوب ثنائي الفينيل متعدد الكلور وت

تشهد صناعة الإلكترونيات نمواً سريعاً. وهذا يعني أن لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs)، وهي المكونات الأكثر أهمية في الأجهزة الإلكترونية، تحتاج إلى تحسين مستمر. تتناول هذه الورقة التقنيات الرئيسية للكشف عن عيوب PCB. وتشمل هذه التقنيات تقنية الفحص البصري، وتقنية الاختبار الكهربائي، وتقنية التصوير الحراري، والفحص بالأشعة السينية، وطرق الاختبار الصوتي.

يبحث في مختلف التقنيات ووظائفها، بالإضافة إلى إيجابيات وسلبيات كل منها. كما يبحث في كيفية استخدام التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي في اكتشاف العيوب. من خلال مقارنة المواقف المختلفة واستخدام أمثلة حقيقية، يشرح الأفكار ويقدم معلومات تقنية للمساعدة في التحكم في جودة تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة.

أنواع عيوب ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتأثيرها

تشمل العيوب الشائعة في عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ما ي

• الدوائر القصيرة والدوائر المفتوحة: اتصالات أو انقطاعات غير طبيعية بين الموصلات.
• عيوب وصلات اللحام: وصلات لحام باردة، كرات لحام، إلخ.
• تلف الركيزة: تقشر، تشققات، انحناء.
• مشاكل جودة حائط الثقب: طلاء نحاسي غير متساوٍ، بقايا في الثقوب.
• اختلال مكونات أو فقدانها: أخطاء في التثبيت.

قد تؤدي هذه العيوب إلى فشل وظيفي في الدائرة الكهربائية، أو انخفاض الموثوقية، أو حتى تلف الجهاز، مما يجعل تقنيات الكشف الفعالة والدقيقة أمراً بالغ الأهمية

البحوث المتعلقة بالتكنولوجيات الرئيسية

1. تقنية الفحص البصري

يلتقط الفحص البصري صورًا لسطح لوحة الدوائر المطبوعة باستخدام كاميرات عالية الدقة ويجمع بين خوارزميات معالجة الصور لتحديد العيوب. وتشمل الطرق الرئيسية ما يلي:

• الفحص البصري الآلي (AOI): يستخدم إضاءة متعددة الزوايا وتصفية الألوان لتحسين تباين العيوب، وكشف شكل وصلات اللحام، وموضع المكونات، وما إلى ذلك.
• فحص المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد: يحصل على بيانات طوبوغرافية ثلاثية الأبعاد من خلال المسح بالليزر أو الإسقاط الضوئي المنظم للكشف عن العيوب المتعلقة بالارتفاع (مثل الالتواء وسمك معجون اللحام).

المزايا: بدون تلامس، سريع، مناسب للفحص على مساحات واسعة.
القيود: حساس للانعكاسات السطحية أو المواد الشفافة، وقدرة محدودة على الكشف عن العيوب الداخلية.

2. تكنولوجيا الاختبارات الكهربائية

يحكم الاختبار الكهربائي على العيوب من خلال قياس المعلمات الكهربائية للدوائر:

• اختبار المجس الطائر: يستخدم مجسات متحركة لقياس المقاومة والسعة والجهد بين العقد.
• اختبار سرير المسامير: يتصل في وقت واحد بعدة نقاط اختبار عبر تجهيزات مخصصة، مناسب للإنتاج الضخم.

المزايا: يتحقق مباشرة من الأداء الكهربائي، ودقة عالية في الكشف عن الانفتاحات/القصور.
القيود: يتطلب اتصالًا ماديًا، وتكلفة عالية لأجهزة الاختبار، ولا يمكنه تحديد العيوب غير الكهربائية.

3. تقنية التصوير الحراري

يستخدم أجهزة تصوير حراري بالأشعة تحت الحمراء لالتقاط توزيع درجة حرارة لوحات الدوائر المطبوعة أثناء التشغيل، وتحديد مواقع العيوب (مثل السخونة الزائدة بسبب الدوائر القصيرة) من خلال الارتفاعات غير الطبيعية في درجة الحرارة.
المزايا: مراقبة الأعطال الديناميكية في الوقت الحقيقي دون تلامس.
القيود: يتأثر بدرجة الحرارة المحيطة، ويتطلب نماذج حرارية للتحليل.

4. تقنية الفحص بالأشعة السينية

تخترق الأشعة السينية البنية الداخلية للثنائي الفينيل متعدد الكلور لتوليد صور ثنائية أو ثلاثية الأبعاد، تُستخدم للكشف عن:

• فراغات داخلية في وصلات اللحام, وصلات كرات اللحام BGAو أسلاك مخفية.
  المزايا: قادر على اكتشاف العيوب الداخلية وعيوب التغليف.
  القيود: تكلفة المعدات عالية، وتتطلب حماية من الإشعاع، وتحليل معقد.

5. التصوير الصوتي الدقيق

يقوم بمسح الهيكل الداخلي للوحات الدوائر المطبوعة باستخدام الموجات فوق الصوتية، ويحدد العيوب مثل التفريغ والتشققات من خلال إشارات انعكاس الموجات الصوتية.
المزايا: حساس تجاه الهياكل الداخلية للمواد.
القيود: يتطلب وسيط اقتران، دقة منخفضة نسبيًا.

مقارنة التكنولوجيا واختيار التطبيقات

يُقارن الجدول أدناه خصائص تقنيات الكشف الرئيسية:

في التطبيقات العملية، يجب اختيار الاستراتيجيات المركبة بناءً على أنواع العيوب وحجم الإنتاج وميزانية التكلفة. على سبيل المثال:

• ألواح عالية الكثافة: AOI + الأشعة السينية.
• الإنتاج الضخم: AOI + الاختبار الكهربائي.
• التحقق من الموثوقية: التصوير الحراري + الاختبار الصوتي.

اتجاهات البحث المستقبلية

1. الكشف عن الاندماج متعدد الوسائط: الجمع بين البيانات البصرية والأشعة السينية والكهربائية لتحسين تغطية الكشف.
2. الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي: تدريب نماذج التعلم العميق على التعرف تلقائيًا على العيوب وتقليل النتائج الإيجابية الخاطئة.
3. أنظمة الكشف عبر الإنترنت في الوقت الحقيقي: مدمج في خطوط الإنتاج للحصول على ردود فعل فورية وتعديلات على العمليات.
4. أجهزة استشعار مصغرة وعالية الدقة: تحسين القدرة على اكتشاف العيوب الدقيقة (مثل وصلات لحام المكونات 01005).

الخاتمة

تعد تقنية الكشف عن عيوب ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCB) حلقة أساسية في ضمان جودة المنتجات الإلكترونية. تتميز طرق الكشف المختلفة بمزاياها الخاصة ويجب اختيارها بمرونة وفقًا للاحتياجات الفعلية. في المستقبل، مع تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي والاستشعار، سيتم تحسين دقة الكشف وكفاءته ومستويات الأتمتة بشكل أكبر، مما يوفر حلولًا أكثر موثوقية لمراقبة الجودة. تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصناعة.