প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের উৎপাদনে AOI (স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন) স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন ব্যবস্থা কিভাবে প্রয়োগ করা হয়

প্রিন্টেড সার্কিটগুলির উৎপাদনে AOI স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন সিস্টেম কীভাবে প্রয়োগ করা হয়

প্রায় ১১২ বছর ধরে প্রচেষ্টার পর, স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন সিস্টেম (AOI) অবশেষে সফলভাবে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (PCB) উৎপাদন লাইনে প্রয়োগ করা হয়েছে। এই সময়ে, AOI সরবরাহকারীর সংখ্যা দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে এবং বিভিন্ন AOI প্রযুক্তিও উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছে। বর্তমানে, সাধারণ ক্যামেরা সিস্টেম থেকে শুরু করে জটিল 3-D এক্স-রে পরিদর্শন সিস্টেম পর্যন্ত, অনেক সরবরাহকারী প্রায় সব স্বয়ংক্রিয় উৎপাদন লাইনে প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন AOI সরঞ্জাম সরবরাহ করতে সক্ষম হয়েছে।

গত দশকে, সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টার এবং SMT প্লেসমেন্ট মেশিনের কর্মক্ষমতা উন্নত হয়েছে, যা পণ্যের অ্যাসেম্বলির গতি, নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বাড়িয়েছে। বৃহৎ নির্মাতাদের ফলন হারও এর মাধ্যমে উন্নত হয়েছে। উপাদান প্রস্তুতকারকদের দ্বারা সরবরাহ করা SMT-প্যাকেজড উপাদানগুলির সংখ্যা বৃদ্ধিও প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড অ্যাসেম্বলি লাইনে অটোমেশন বিকাশে চালিকাশক্তি জুগিয়েছে। SMT উপাদানগুলির স্বয়ংক্রিয় প্লেসমেন্ট উৎপাদন লাইনে ম্যানুয়াল অ্যাসেম্বলির সময় ঘটতে পারে এমন ত্রুটিগুলি প্রায় সম্পূর্ণরূপে দূর করতে পারে।

PCB উৎপাদন শিল্পে, উপাদানগুলির ক্ষুদ্রাকরণ এবং বিকৃতকরণ সবসময়ই বিকাশের প্রবণতা ছিল। এটি নির্মাতাদের তাদের উৎপাদন লাইনে AOI সরঞ্জাম স্থাপন করতে উৎসাহিত করেছে। কারণ ঘনভাবে বিতরণ করা উপাদানগুলির নির্ভরযোগ্য এবং ধারাবাহিক সনাক্তকরণ এবং নির্ভুল সনাক্তকরণ রেকর্ড রাখা এখন আর ম্যানুয়াল শ্রমের উপর নির্ভর করে সম্ভব নয়। অন্যদিকে, AOI পুনরাবৃত্ত এবং সুনির্দিষ্ট পরিদর্শন করতে পারে এবং পরিদর্শনের ফলাফলের সংরক্ষণ এবং প্রকাশও ডিজিটাইজ করা যেতে পারে।

অনেক ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়া প্রকৌশলীগণ সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টার এবং অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার পরিদর্শন এবং সমন্বয় করে নিশ্চিত করতে পারেন যে উৎপাদন লাইনে সোল্ডার পেস্ট দূষণের হার (স্প্যাটার হার) প্রতি মিলিয়নে (ppm) কয়েকটির বেশি নয়। একটি উচ্চ-আউটপুট/নিম্ন-মিশ্রণ উৎপাদন লাইনের জন্য, সাধারণ সোল্ডার পেস্ট দূষণের হার প্রতি মিলিয়নে ২০ থেকে ১৫০টির মধ্যে থাকে। ব্যবহারিক অভিজ্ঞতা দেখিয়েছে যে, মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের নমুনা পরীক্ষা করে প্রতিটি ধরণের সোল্ডার পেস্টের দূষণ সনাক্ত করা কঠিন। শুধুমাত্র সমস্ত সার্কিট বোর্ডের ১০০% পরিদর্শন করেই বৃহত্তর পরিদর্শনের কভারেজ নিশ্চিত করা যেতে পারে, যার ফলে পরিসংখ্যানগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ (SPC) অর্জন করা যায়।

একটি বৃহৎ পরিমাণে, নির্দিষ্ট ধরণের সোল্ডার পেস্ট দূষণ আসলে খুব কমই বিদ্যমান থাকে এবং এই সোল্ডার পেস্ট দূষণকারীদের উত্পাদন কিছু নির্দিষ্ট উত্পাদন সরঞ্জামের সাথে যুক্ত করা যেতে পারে। অনেক ক্ষেত্রে, আপনি একটি নির্দিষ্ট ডিভাইসের কারণে সোল্ডার পেস্ট দূষণের ঘটনাটিকে চিহ্নিত করতে পারেন। তবে, কিছু ভেরিয়েবলের জন্য, যেমন উপাদান অফসেট (রিফ্লো প্রক্রিয়ার সময় স্ব-সংশোধন প্রভাবের কারণে), একটি নির্দিষ্ট উত্পাদন ধাপে ফিরে যাওয়া অসম্ভব। অতএব, সমস্ত সোল্ডার পেস্ট দূষণ সনাক্ত করার জন্য, উৎপাদন লাইনের প্রতিটি উত্পাদন ধাপে ১০০% পরিদর্শন করা প্রয়োজন। তবে, বাস্তবে, অর্থনৈতিক বিবেচনার কারণে, PCB প্রস্তুতকারকরা প্রতিটি প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে প্রতিটি সার্কিট বোর্ড পরীক্ষা করতে পারে না। অতএব, প্রক্রিয়া প্রকৌশলী এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাপকদের অবশ্যই বিবেচনা করতে হবে কীভাবে পরিদর্শনে বিনিয়োগ এবং উত্পাদন বৃদ্ধির ফলে প্রাপ্ত সুবিধার মধ্যে সেরা ভারসাম্য বজায় রাখা যায়।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে, আপনি একটি উৎপাদন লাইনের চারটি উত্পাদন ধাপের যেকোনো একটির পরে কার্যকরভাবে AOI প্রয়োগ করতে পারেন। নিম্নলিখিত অনুচ্ছেদগুলিতে SMT PCB উৎপাদন লাইনে চারটি ভিন্ন উত্পাদন ধাপের পরে AOI-এর প্রয়োগ সম্পর্কে আলোচনা করা হবে। আমরা মোটামুটিভাবে AOI-কে দুটি বিভাগে ভাগ করতে পারি: সমস্যা প্রতিরোধ এবং সমস্যা সনাক্তকরণ। নিম্নলিখিত বর্ণনায়, সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিং, (সারফেস মাউন্ট) ডিভাইস প্লেসমেন্ট এবং উপাদান প্লেসমেন্টের পরে পরিদর্শনকে সমস্যা প্রতিরোধ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, যেখানে শেষ ধাপ - রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের পরে পরিদর্শন - সমস্যা সনাক্তকরণ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, কারণ এই ধাপে পরিদর্শন ত্রুটিগুলির ঘটনা প্রতিরোধ করতে পারে না।

সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিংয়ের পরে: একটি বৃহৎ পরিমাণে, ত্রুটিপূর্ণ সোল্ডারিং ত্রুটিপূর্ণ সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিং থেকে উদ্ভূত হয়। এই পর্যায়ে, আপনি সহজেই এবং অর্থনৈতিকভাবে PCB-তে সোল্ডারিং ত্রুটিগুলি দূর করতে পারেন। বেশিরভাগ 2-D সনাক্তকরণ সিস্টেম সোল্ডার পেস্ট অফসেট এবং স্কিউ, অপর্যাপ্ত সোল্ডার পেস্ট এলাকা, সেইসাথে সোল্ডার স্প্ল্যাশ এবং শর্ট সার্কিটগুলি নিরীক্ষণ করতে পারে। 3-D সিস্টেম সোল্ডারের পরিমাণও পরিমাপ করতে পারে।

(চিপ) ডিভাইসগুলির প্লেসমেন্টের পরে: এই পর্যায়ে সনাক্তকরণ অনুপস্থিত উপাদান, স্থানচ্যুতি, (চিপ) ডিভাইসের স্কিউ এবং (চিপ) ডিভাইসের দিকনির্দেশক ত্রুটিগুলি সনাক্ত করতে পারে। এই সনাক্তকরণ সিস্টেমটি কাছাকাছি-পিচ এবং বল গ্রিড অ্যারে (BGA) উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত প্যাডগুলিতে সোল্ডার পেস্টও পরীক্ষা করতে পারে।
উপাদান মাউন্টিংয়ের পরে: সরঞ্জামগুলি PCB-তে উপাদান মাউন্ট করার পরে, সনাক্তকরণ সিস্টেমটি PCB-তে অনুপস্থিত, অফসেট এবং স্কিউড উপাদানগুলি পরীক্ষা করতে পারে এবং উপাদানের পোলারিটিতে ত্রুটিগুলিও সনাক্ত করতে পারে।

রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের পরে: উৎপাদন লাইনের শেষে, সনাক্তকরণ সিস্টেমটি উপাদানগুলির অনুপস্থিতি, অফসেট এবং স্কিউ, সেইসাথে সমস্ত পোলারিটি দিকের ত্রুটিগুলি পরীক্ষা করতে পারে। সিস্টেমটিকে অবশ্যই সোল্ডার জয়েন্টগুলির সঠিকতা এবং অপর্যাপ্ত সোল্ডার পেস্ট, সোল্ডারিংয়ের সময় শর্ট সার্কিট এবং উত্থিত ফুটগুলির মতো ত্রুটিগুলিও সনাক্ত করতে হবে।

প্রয়োজনে, আপনি পদক্ষেপ ২, ৩ এবং ৪-এ সনাক্তকরণের জন্য অপটিক্যাল ক্যারেক্টার রিকগনিশন (OCR) এবং অপটিক্যাল ক্যারেক্টার ভেরিফিকেশন (OCV) পদ্ধতিও যোগ করতে পারেন।

বিভিন্ন সনাক্তকরণ পদ্ধতির সুবিধা এবং অসুবিধা সম্পর্কে প্রকৌশলী এবং প্রস্তুতকারকদের আলোচনা সবসময়ই অবিরাম। প্রকৃতপক্ষে, নির্বাচনের প্রধান মানদণ্ড উপাদান এবং প্রক্রিয়ার ধরন, ত্রুটি বর্ণালী এবং পণ্যের নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তার উপর ফোকাস করা উচিত। যদি অনেকগুলি BGA, চিপ-স্কেল প্যাকেজিং (CSP), বা ফ্লিপ-চিপ উপাদান ব্যবহার করা হয়, তবে সনাক্তকরণ সিস্টেমটিকে এর কার্যকারিতা সর্বাধিক করার জন্য প্রথম এবং দ্বিতীয় ধাপে প্রয়োগ করতে হবে। এছাড়াও, চতুর্থ ধাপের পরে পরিদর্শন করা কম-এন্ড কনজিউমার পণ্যের ত্রুটিগুলি কার্যকরভাবে সনাক্ত করতে পারে। মহাকাশ, চিকিৎসা এবং নিরাপত্তা পণ্য (অটোমোবাইল এয়ারব্যাগ) -এর জন্য ব্যবহৃত PCBS-এর জন্য, অত্যন্ত কঠোর গুণমান প্রয়োজনীয়তার কারণে, উৎপাদন লাইনের অনেক জায়গায়, বিশেষ করে দ্বিতীয় এবং চতুর্থ ধাপের পরে পরিদর্শন করা প্রয়োজন হতে পারে। এই ধরনের PCB-এর জন্য, এক্স-রে পরিদর্শন নির্বাচন করা যেতে পারে।

যদি উৎপাদন লাইনে ব্যবহৃত AOI মূল্যায়ন করতে হয়, তবে এমন সিস্টেমগুলির মধ্যে পার্থক্য করা প্রয়োজন যা শুধুমাত্র সনাক্তকরণ করতে পারে এবং যেগুলি পরিমাপ করতে পারে।

সনাক্তকরণ সিস্টেম যা শুধুমাত্র অনুপস্থিত উপাদান এবং ভুল প্লেসমেন্টের মতো ত্রুটিগুলি অনুসন্ধান করতে পারে, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য সরঞ্জাম সরবরাহ করতে পারে না, তাই সেগুলি PCBS-এর উত্পাদন প্রক্রিয়া উন্নত করতে ব্যবহার করা যাবে না। প্রকৌশলীদের এখনও ম্যানুয়ালি উত্পাদন প্রক্রিয়াটি সমন্বয় করতে হবে। তবে, এই সনাক্তকরণ সিস্টেমগুলি দ্রুত এবং সস্তা।

অন্যদিকে, পরিমাপ সিস্টেম প্রতিটি উপাদানের জন্য সঠিক ডেটা সরবরাহ করতে পারে, যা উত্পাদন প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি পরিমাপের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই সিস্টেমগুলি সনাক্তকরণ সিস্টেমের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল, তবে আপনি যখন সেগুলিকে SPC সফ্টওয়্যারের সাথে একত্রিত করেন, তখন পরিমাপ সিস্টেম উত্পাদন প্রক্রিয়া উন্নত করার জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য সরবরাহ করতে পারে।

সামগ্রিকভাবে, একটি সনাক্তকরণ সিস্টেমের গুণমান শুধুমাত্র ত্রুটি রিপোর্টিংয়ের নির্ভুলতার হারের উপর ভিত্তি করে মূল্যায়ন করা উপযুক্ত নয়, অর্থাৎ, প্রকৃত ত্রুটি (সঠিক ত্রুটি রিপোর্টিং) এবং মিথ্যা অ্যালার্মের (মিথ্যা ত্রুটি রিপোর্টিং) অনুপাত। যদি একটি পরিমাপ সিস্টেম মূল্যায়ন করতে হয়, তবে একটি ছোট সহনশীলতা পরিসরের মধ্যে পরিমাপ সিস্টেমের নির্ভুলতার মূল্যায়নের ফলাফলের উপর নির্ভর করাও প্রয়োজন। পরিসংখ্যানগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ
পরিশেষে, আপনি যদি আপনার উত্পাদন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে AOI সিস্টেম থেকে ডেটা কার্যকরভাবে ব্যবহার করতে চান, যার ফলে আপনার সংস্থা উচ্চতর আউটপুট এবং বৃহত্তর লাভ অর্জন করতে পারে, তবে আপনাকে নিম্নলিখিত তথ্যগুলি অবশ্যই জানতে হবে:
সঠিক পরিমাপ ডেটা
পুনরুৎপাদনযোগ্য এবং পুনরাবৃত্তিমূলক পরিমাপ
সময়ে এবং স্থানে ঘটনার পরিমাপের কাছাকাছি
পাশাপাশি রিয়েল-টাইম পরিমাপ প্রক্রিয়া এবং উত্পাদন প্রক্রিয়া সম্পর্কিত সমস্ত তথ্য
প্রিন্টিং বা মাউন্টিং প্রক্রিয়ার সময় একটি AOI সিস্টেম স্থাপন করা আপনাকে উত্পাদন প্রক্রিয়ার সময় জমা হওয়া অন্যান্য প্রক্রিয়া ভেরিয়েবলগুলি দূর করতে সহায়তা করতে পারে। ধরে নিই যে আপনি রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের পরে উপাদানগুলি স্থানান্তরিত হয়েছে কিনা তা পরিমাপ করেন, আপনার সংগ্রহ করা ডেটা মাউন্টিং প্রক্রিয়ার নির্ভুলতা প্রতিফলিত করতে পারে না। আপনার মাউন্টিং এবং রিফ্লো সোল্ডারিং উভয় প্রক্রিয়ার পরেই ফলাফল পরিমাপ করা উচিত। তবে ডিভাইস মাউন্টিং নিয়ন্ত্রণের জন্য এই তথ্য প্রায় অকেজো। নিরীক্ষণ বিকাশের প্রবণতা বিবেচনা করে, আপনি যে প্রক্রিয়াটি নিরীক্ষণ করতে চান তার কাছাকাছি একটি AOI সিস্টেম স্থাপন করা দ্রুত একটি প্যারামিটার সংশোধন করতে পারে যা পরবর্তী ধাপে প্রবেশ করতে চলেছে। একই সময়ে, কাছাকাছি-পরিসরের সনাক্তকরণ সনাক্তকরণ প্রক্রিয়ার আগে অ-অনুগত PCBS-এর সংখ্যাও হ্রাস করতে পারে।
যদিও ইলেকট্রনিক্স শিল্পের বেশিরভাগ AOI ব্যবহারকারী এখনও শুধুমাত্র পোস্ট-সোল্ডারিং পরিদর্শনের উপর মনোযোগ দেন, তবে উপাদান এবং PCBS-এর ক্ষুদ্রাকরণের ভবিষ্যতের প্রবণতা আরও কার্যকর ক্লোজড-লুপ প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হবে। AOI সিস্টেম যা কার্যকর সনাক্তকরণ এবং পরিমাপ সমাধান সরবরাহ করতে পারে, আরও বেশি ব্যবহারকারীকে আকৃষ্ট করবে এবং প্রকৌশলীরাও এই ধরনের সিস্টেমে বিনিয়োগকে আরও মূল্যবান বলে মনে করবেন। সমস্ত গ্রাহকদের জন্য, AOI পণ্য উত্পাদন লাইন উন্নত করতে এবং সমাপ্ত পণ্যের ফলন বাড়াতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে থাকবে।