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

প্রায় ১১2 বছর চেষ্টার পর, স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন ব্যবস্থা (AOI) অবশেষে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (PCB) উৎপাদন লাইনে সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে। এই সময়ের মধ্যে, 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 এক দশকে, সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টার এবং SMT প্লেসমেন্ট মেশিনের কর্মক্ষমতা উন্নত হয়েছে, যা পণ্যের অ্যাসেম্বলির গতি, নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বাড়িয়েছে। বৃহৎ নির্মাতাদের ফলন হারও এর ফলে উন্নত হয়েছে। উপাদান প্রস্তুতকারকদের দ্বারা সরবরাহকৃত SMT-প্যাকেজড উপাদানের সংখ্যা বৃদ্ধিও প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড অ্যাসেম্বলি লাইনে অটোমেশনকে চালিত করেছে। 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 একটি উন্নয়ন প্রবণতা ছিল। এটি নির্মাতাদের তাদের উৎপাদন লাইনে AOI সরঞ্জাম স্থাপন করতে উৎসাহিত করেছে। কারণ ঘনভাবে বিতরণ করা উপাদানগুলির নির্ভরযোগ্য এবং ধারাবাহিক সনাক্তকরণ এবং সঠিক সনাক্তকরণ রেকর্ড রাখা আর ম্যানুয়াল শ্রমের উপর নির্ভর করে সম্ভব নয়। অন্যদিকে, AOI পুনরাবৃত্ত এবং সুনির্দিষ্ট পরিদর্শন করতে পারে এবং পরিদর্শনের ফলাফলের সংরক্ষণ ও প্রকাশও ডিজিটাইজ করা যেতে পারে।

অনেক ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়া প্রকৌশলীগণ কর্তৃক সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টার এবং অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার পরিদর্শন এবং সমন্বয় নিশ্চিত করতে পারে যে উৎপাদন লাইনে সোল্ডার পেস্ট দূষণের হার (স্প্যাটার হার) প্রতি মিলিয়নে (ppm) মাত্র কয়েক অংশ। একটি উচ্চ-আউটপুট/নিম্ন-মিশ্রণ উৎপাদন লাইনের জন্য, সাধারণ সোল্ডার পেস্ট দূষণের হার প্রতি মিলিয়নে ২০ থেকে ১৫০ অংশের মধ্যে থাকে। ব্যবহারিক অভিজ্ঞতা দেখিয়েছে যে মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের নমুনাগুলির নমুনা এবং পরীক্ষার মাধ্যমে প্রতিটি ধরণের সোল্ডার পেস্টের দূষণ সনাক্ত করা কঠিন। শুধুমাত্র সমস্ত সার্কিট বোর্ডে 100% পরিদর্শন পরিচালনা করার মাধ্যমেই বৃহত্তর পরিদর্শনের কভারেজ নিশ্চিত করা যেতে পারে, যার ফলে পরিসংখ্যানগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ (SPC) অর্জন করা যায়।

একটি বৃহৎ পরিমাণে, নির্দিষ্ট ধরণের সোল্ডার পেস্ট দূষণের খুব সামান্য অংশই আসলে বিদ্যমান, 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 ঘটনাটিকেও চিহ্নিত করতে পারেন। যাইহোক, 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 100% পরিদর্শন পরিচালনা করা প্রয়োজন। তবে বাস্তবে, অর্থনৈতিক বিবেচনার কারণে, PCB নির্মাতারা প্রতিটি প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে প্রতিটি সার্কিট বোর্ড পরীক্ষা করতে পারে না। অতএব, প্রক্রিয়া প্রকৌশলী এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাপকদের অবশ্যই পরিদর্শনে বিনিয়োগ এবং বর্ধিত উত্পাদন থেকে প্রাপ্ত সুবিধার মধ্যে সেরা ভারসাম্য কীভাবে বজায় রাখা যায় তা সাবধানে বিবেচনা করতে হবে।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে, আপনি একটি উৎপাদন লাইনের চারটি উৎপাদন ধাপের যেকোনো একটির পরে কার্যকরভাবে AOI প্রয়োগ করতে পারেন। নিম্নলিখিত অনুচ্ছেদগুলিতে SMT PCB উৎপাদন লাইনে চারটি ভিন্ন উৎপাদন 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 সোল্ডারিং-এর পরে পরিদর্শন - সমস্যা সনাক্তকরণ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, কারণ এই ধাপে পরিদর্শন ত্রুটিগুলির ঘটনা প্রতিরোধ করতে পারে না।

• সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিং-এর 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 সার্কিট 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 ত্রুটি সনাক্ত করতে পারে। এই সনাক্তকরণ সিস্টেমটি ঘনিষ্ঠ-পিচ এবং বল গ্রিড অ্যারে (BGA) উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত প্যাডগুলিতে সোল্ডার পেস্টও পরীক্ষা করতে পারে।
• উপাদান মাউন্টিং-এর পরে:
  সরঞ্জামগুলি PCB-তে উপাদান মাউন্ট করার পরে, সনাক্তকরণ সিস্টেম PCB-তে অনুপস্থিত, অফসেট এবং স্কিউড উপাদানগুলি পরীক্ষা করতে পারে এবং উপাদানের পোলারিটিতে ত্রুটিগুলিও সনাক্ত করতে পারে।
• রিফ্লো সোল্ডারিং-এর পরে:
  উৎপাদন লাইনের শেষে, সনাক্তকরণ সিস্টেম উপাদানগুলির অনুপস্থিতি, অফসেট এবং স্কিউ পরীক্ষা করতে পারে, সেইসাথে সমস্ত পোলারিটি দিকের ত্রুটিগুলিও পরীক্ষা করতে পারে। সিস্টেমটিকে অবশ্যই সোল্ডার জয়েন্টগুলির সঠিকতা এবং অপর্যাপ্ত সোল্ডার পেস্ট, সোল্ডারিংয়ের সময় শর্ট সার্কিট এবং উত্থিত পায়ের মতো ত্রুটিগুলিও সনাক্ত করতে হবে।

প্রয়োজনে, আপনি ধাপ 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 নির্মাতাদের আলোচনা সবসময়ই অন্তহীন। প্রকৃতপক্ষে, নির্বাচনের প্রধান মানদণ্ড উপাদান এবং প্রক্রিয়ার ধরন, ত্রুটি বর্ণালী এবং পণ্যের নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা উচিত। যদি অনেকগুলি BGA, চিপ-স্কেল প্যাকেজিং (CSP), বা ফ্লিপ-চিপ উপাদান ব্যবহার করা হয়, তাহলে এর কার্যকারিতা সর্বাধিক করার জন্য সনাক্তকরণ সিস্টেমটিকে প্রথম এবং দ্বিতীয় ধাপে প্রয়োগ করতে হবে। এছাড়াও, চতুর্থ ধাপের পরে পরিদর্শন পরিচালনা করা কম-এন্ড কনজিউমার পণ্যের ত্রুটিগুলি কার্যকরভাবে সনাক্ত করতে পারে। মহাকাশ, চিকিৎসা এবং নিরাপত্তা পণ্য (অটোমোটিভ এয়ারব্যাগ) -এ ব্যবহৃত PCBS-এর জন্য, অত্যন্ত কঠোর মানের প্রয়োজনীয়তার কারণে, উৎপাদন লাইনের অনেক জায়গায়, বিশেষ করে দ্বিতীয় এবং চতুর্থ ধাপের পরে পরিদর্শন করা প্রয়োজন হতে পারে। এই ধরনের PCB-এর জন্য, পরিদর্শনের জন্য এক্স-রে 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 সামঞ্জস্য করতে হবে। তবে, এই সনাক্তকরণ সিস্টেমগুলি দ্রুত এবং সস্তা উভয়ই।

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

সামগ্রিকভাবে, একটি সনাক্তকরণ ব্যবস্থার গুণমান শুধুমাত্র ত্রুটি রিপোর্টিংয়ের নির্ভুলতার হারের উপর ভিত্তি করে মূল্যায়ন করা মানুষের জন্য ব্যাপক নয়, অর্থাৎ, প্রকৃত ত্রুটি (সঠিক ত্রুটি রিপোর্টিং) এবং মিথ্যা অ্যালার্মের (মিথ্যা ত্রুটি রিপোর্টিং) অনুপাত। যদি একটি পরিমাপ ব্যবস্থা মূল্যায়ন করতে হয়, তবে একটি ছোট সহনশীলতা পরিসরের মধ্যে পরিমাপ ব্যবস্থার নির্ভুলতার মূল্যায়নের ফলাফলের উপর নির্ভর করাও প্রয়োজন। পরিসংখ্যানগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ

• সঠিক পরিমাপ ডেটা
• পুনরুৎপাদনযোগ্য এবং পুনরাবৃত্তিমূলক পরিমাপ
• সময় এবং স্থানের ঘটনাগুলির পরিমাপের কাছাকাছি
• পাশাপাশি রিয়েল-টাইম পরিমাপ প্রক্রিয়া এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার সাথে 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 সংগৃহীত ডেটা মাউন্টিং প্রক্রিয়ার নির্ভুলতা প্রতিফলিত করতে পারে না। আপনার মাউন্টিং এবং রিফ্লো সোল্ডারিং উভয় প্রক্রিয়ার পরেই ফলাফল পরিমাপ করা উচিত। তবে ডিভাইস মাউন্টিং নিয়ন্ত্রণ করার জন্য এই তথ্য প্রায় অকেজো। নিরীক্ষণ উন্নয়নের প্রবণতা বিবেচনা করে, আপনি যে প্রক্রিয়াটি নিরীক্ষণ করতে হবে 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 ক্লোজ-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 উৎপাদন লাইন উন্নত করতে এবং সমাপ্ত পণ্যের ফলন বাড়াতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে থাকবে।