การออกแบบและการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับกล้องตรวจสอบแบบพกพา: คู่มือสำหรับผู้ผลิตกล้องตรวจสอบ

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของกล้องตรวจสอบภายในแบบพกพามักไม่ใช่แผงวงจรเดียว กล้องตรวจสอบส่วนใหญ่จะแบ่งส่วนอิเล็กทรอนิกส์ออกเป็นสองส่วน คือ หัวกล้องขนาดเล็กที่ปลายโพรบ และแผงควบคุมขนาดใหญ่ในตัวเครื่องแบบพกพา อะแดปเตอร์ USB หรือโมดูล Wi-Fi สายเคเบิลแบบยืดหยุ่นยาวจะเชื่อมต่อสองส่วนนี้เข้าด้วยกัน และต้องส่งข้อมูลวิดีโอหรือภาพ สัญญาณควบคุม พลังงาน และกราวด์ ผ่านชุดประกอบที่อาจงอ บิด และสัมผัสกับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมได้

สถาปัตยกรรมแบบกระจายศูนย์นั้นเป็นความท้าทายหลักในการผลิต แผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับหัวกล้องถูกจำกัดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของหัววัด การจัดตำแหน่งทางแสง และตำแหน่งของ LED ในขณะที่แผงวงจรหลักอาจประกอบด้วยตัวประมวลผลภาพ จอแสดงผล USB-C Wi-Fi หน่วยเก็บข้อมูล และหน่วยชาร์จแบตเตอรี่ ความต้านทานของสายเคเบิล ความต้านทานของตัวนำ การเปลี่ยนผ่านของตัวเชื่อมต่อ และการป้องกันสัญญาณรบกวน ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพของทั้งสองแผงวงจร ผู้ผลิตที่เสนอราคา PCB แต่ละชิ้นแยกกัน อาจมองข้ามความเสี่ยงในระดับระบบได้

บริษัท Highleap Electronics สามารถผลิตและประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบแข็ง แบบยืดหยุ่น หรือแบบแข็งและยืดหยุ่นตามที่ลูกค้าออกแบบได้ โดยขึ้นอยู่กับแบบที่ส่งมอบ จัดหาชิ้นส่วน ประกอบตัวเชื่อมต่อ และดำเนินการทดสอบการทำงานตามที่ลูกค้ากำหนด การออกแบบเลนส์ การกันน้ำ และการรับรองโพรบอย่างสมบูรณ์ยังคงเป็นความรับผิดชอบในระดับผลิตภัณฑ์ เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น

กล้องส่องตรวจภายในแบบสแตนด์อะโลน, USB, Wi-Fi และสมาร์ทโฟน เป็นงานออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่แตกต่างกัน

ดังนั้นชื่อผลิตภัณฑ์จึงไม่ได้บอกอะไรมากนักเกี่ยวกับความซับซ้อนของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กล้องตรวจสอบแบบ USB พื้นฐานอาจต้องการเพียงแผงเชื่อมต่อขนาดเล็กและชุดหัวกล้องเท่านั้น ในขณะที่หน่วยแบบสแตนด์อะโลนระดับมืออาชีพสามารถเพิ่มจอแสดงผลความละเอียดสูง การจัดเก็บภาพ กล้องคู่ การถ่ายโอนแบบไร้สาย และแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นได้ แพ็คเกจการผลิตควรระบุเซ็นเซอร์กล้อง อินเทอร์เฟซข้อมูล โครงสร้างสายเคเบิล และสถาปัตยกรรมของแผงควบคุมก่อนที่จะเลือกจำนวนชั้นหรือกระบวนการประกอบ

สถาปัตยกรรมนี้ยังกำหนดกลยุทธ์การทดสอบด้วย แผงวงจรปลายกล้องอาจมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าสมบูรณ์แบบ แต่ล้มเหลวหลังจากการประกอบเนื่องจากสายเคเบิลต่อกลับด้าน กระแสไฟ LED ตกคร่อมตัวนำ หรือขั้วต่อมีการต่อลงดินที่ไม่ดี ดังนั้น การทดสอบในขั้นตอนการผลิตจึงควรรวมถึงเส้นทางของสายเคเบิลจริง แทนที่จะทดสอบเฉพาะแผงวงจรกล้องเปล่าๆ เมื่อใดก็ตามที่ทำได้

แผงวงจรควบคุมหลัก (Main Control PCB) เทียบกับแผงวงจรปลายกล้อง (Camera-Tip PCB)

โดยทั่วไปแล้ว แผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับหัวกล้องมักถูกกำหนดคุณสมบัติทางกลก่อนแผงวงจรหลัก เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของหัววัดเป็นข้อกำหนดสำคัญของผลิตภัณฑ์ ซึ่งอาจส่งผลให้ต้องใช้แผงวงจรที่มีรูปทรงแคบ รูปทรงของขั้วต่อที่ผิดปกติ หรือส่วนต่อขยายแบบยืดหยุ่น วิศวกรควรหลีกเลี่ยงการคิดว่าแผงวงจรแบบแข็งและยืดหยุ่นเป็นสิ่งที่จำเป็นเสมอไป แผงวงจรแบบแข็งขนาดเล็กที่ต่อกับสายไมโครโคแอกซ์หรือสายเคเบิลแบบหลายแกนอาจเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายกว่าและประหยัดกว่า เมื่อคุณสมบัติทางกลเอื้ออำนวย

แผงวงจรควบคุมหลักมีพื้นที่มากกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีฟังก์ชันการทำงานมากกว่า การออกแบบที่ใช้ USB เพียงอย่างเดียวอาจใช้ไอซีบริดจ์และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพียงไม่กี่ตัว ในขณะที่หน่วยแสดงผลแบบแยกส่วนอาจต้องการตัวประมวลผลแอปพลิเคชัน หน่วยความจำ จอ LCD/FPC หน่วยเก็บข้อมูล และวงจรไร้สาย ดังนั้น แผงวงจรทั้งสองจึงอาจต้องการจำนวนชั้น การตกแต่งพื้นผิว และขั้นตอนการประกอบที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์เดียวกันก็ตาม

ความท้าทายในการส่งสัญญาณกล้องในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับกล้องส่องภายใน

สายเคเบิลโพรบที่ยาวและแคบเป็นหนึ่งในส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่ซับซ้อนที่สุดของกล้องส่องภายใน สายเคเบิลนี้ก่อให้เกิดความต้านทานของตัวนำ ความจุ ความเหนี่ยวนำ และการรบกวนข้ามช่องสัญญาณ ปริมาณระยะเผื่อขึ้นอยู่กับอินเทอร์เฟซของกล้อง: ลิงก์แบบอนุกรมความเร็วต่ำทำงานแตกต่างจากบัสพิกเซลแบบขนานหรือสตรีมดิจิทัลความเร็วสูงอื่นๆ ข้อกำหนดอินเทอร์เฟซของผู้ผลิตเซ็นเซอร์หรือบริดจ์ควรกำหนดข้อกำหนดทางไฟฟ้า

รักษาเส้นทางกลับตลอดทุกการเปลี่ยนผ่าน

ความสมบูรณ์ของสัญญาณไม่ได้ถูกควบคุมโดยลายวงจรบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) เพียงอย่างเดียว เส้นทางทั้งหมดประกอบด้วย จุดที่กล้องออกจากแผงวงจร จุดที่ปลายกล้องออกจากแผงวงจร ข้อต่อบัดกรีหรือขั้วต่อสายเคเบิล รูปทรงของสายเคเบิล ขั้วต่อบนแผงวงจรหลัก และการเดินสายของตัวรับสัญญาณ แม้แต่คู่ PCB ที่ควบคุมอย่างดีก็อาจล้มเหลวได้หากกราวด์ของขั้วต่อมีน้อย หรือการเปลี่ยนผ่านของสายเคเบิลทำให้เกิดความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ขนาดใหญ่ ดังนั้น ตัวนำกราวด์และการป้องกันควรถูกกำหนดเป็นส่วนหนึ่งของการเชื่อมต่อ ไม่ควรปล่อยให้เป็นเรื่องของการจัดหาสายเคเบิลหลังจากที่ PCB เสร็จสมบูรณ์แล้ว

สายเคเบิลยาวทำให้ ESD และสัญญาณรบกวนภายนอกมีความสำคัญมากขึ้น

หัววัดสามารถทำหน้าที่เป็นเสาอากาศและสามารถสัมผัสกับเครื่องจักรที่มีการต่อลงดินหรือเสียบเข้าไปในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าสูงได้ ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกัน ESD และกระแสไฟกระชากในตำแหน่งที่การออกแบบที่เผยแพร่กำหนดไว้ โดยมีเส้นทางการคายประจุที่สั้นไปยังจุดอ้างอิงที่เหมาะสม ส่วนประกอบการป้องกันจะเพิ่มความจุ ดังนั้นจึงต้องพิจารณาความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซความเร็วสูงมากกว่าการเลือกไดโอด ESD ทั่วไปโดยพิจารณาจากพิกัดแรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว

อย่าเพิ่มส่วนต่อขยายที่สะดวกต่อการใช้งานลงในสัญญาณกล้องความเร็วสูง

แผ่นทดสอบขนาดใหญ่ กิ่งเชื่อมต่อที่ไม่ได้ใช้งาน และรูต่อยาวๆ อาจทำให้เส้นทางความเร็วสูงเสื่อมคุณภาพได้ ควรออกแบบการเข้าถึงการทดสอบในสายการผลิตให้รวมอยู่ในสายควบคุมความเร็วต่ำหรือผ่านอุปกรณ์ที่ได้รับการอนุมัติ หากจำเป็นต้องตรวจสอบสัญญาณจากกล้อง ผู้ผลิตควรระบุจุดทดสอบที่ควบคุมได้ แทนที่จะขอให้ผู้ประกอบชิ้นส่วนดัดแปลงเอง

สำหรับอินเทอร์เฟซที่มีอิมพีแดนซ์ควบคุม ผู้ผลิตจำเป็นต้องได้รับอนุมัติโครงสร้างชั้นวัสดุและเป้าหมายอิมพีแดนซ์สำหรับทั้งส่วนปลายกล้องและแผงวงจรพิมพ์หลัก จากนั้นต้องระบุคุณสมบัติของสายเคเบิลเองเพื่อให้มีเส้นทางไฟฟ้าที่เข้ากันได้

การจ่ายพลังงาน การส่องสว่างด้วยไฟ LED และการต่อลงดินผ่านโพรบ

หัวกล้องมักใช้พลังงานสำหรับเซ็นเซอร์รับภาพและไฟ LED ส่องสว่างอย่างน้อยหนึ่งดวง ตัวนำสายเคเบิลที่บางอาจทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกระแสไฟ LED สูง แผงวงจรที่ทำงานได้ดีกับสายเคเบิลสำหรับการพัฒนาที่สั้น อาจเกิดอาการไฟตกหรือหรี่ลงเมื่อติดตั้งสายเคเบิลสำหรับใช้งานจริงที่มีความยาวมากขึ้น

ออกแบบโดยพิจารณาจากค่าความต้านทานของสายเคเบิลในกรณีที่เลวร้ายที่สุด

งบประมาณด้านพลังงานควรรวมถึงความยาวสายเคเบิล ขนาดตัวนำ ความต้านทานการสัมผัสของขั้วต่อ และรอบการทำงานของ LED ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม แผงวงจรหลักอาจส่งแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าลงไปในสายเคเบิลและควบคุมแรงดันไฟฟ้าเฉพาะที่ หรืออาจจ่ายแรงดันไฟฟ้าสูงสุดให้กับเซ็นเซอร์โดยตรง การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเฉพาะที่สามารถเพิ่มความทนทานต่อแรงดันตกคร่อมของสายเคเบิลได้ แต่จะเพิ่มความร้อนและพื้นที่บนแผงวงจรพิมพ์ที่ปลายสาย การจ่ายไฟโดยตรงนั้นง่ายกว่า แต่มีระยะเผื่อแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า

กระแสไฟ LED เป็นทั้งตัวแปรด้านคุณภาพของภาพและด้านความร้อน

การเพิ่มกระแสไฟ LED สามารถปรับปรุงการส่องสว่างในบริเวณที่มืดได้ แต่ก็ทำให้สายเคเบิลตกและอุณหภูมิปลายโพรบสูงขึ้นด้วย ความร้อนอาจส่งผลต่อเซ็นเซอร์รับภาพและทำให้อายุการใช้งานของ LED สั้นลง ตัวเรือนทางกลต้องนำความร้อนหรือทนต่อความร้อนนั้นได้ ทองแดงในแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) สามารถกระจายความร้อนเฉพาะจุดได้ แต่การออกแบบไม่ควรคิดว่าการใช้ทองแดงมากขึ้นจะช่วยแก้ปัญหาความร้อนของโพรบขนาดเล็กแบบปิดผนึกได้โดยอัตโนมัติ

สายดินทำหน้าที่รับทั้งกระแสไฟฟ้าและกระแสสัญญาณกลับ

หากกระแสไฟของ LED ใช้ตัวนำกราวด์ขนาดเล็กร่วมกับอินเทอร์เฟซของกล้อง การเปลี่ยนแปลงความสว่างอาจรบกวนการอ้างอิงกราวด์ในบริเวณนั้นและรบกวนข้อมูลได้ การจัดสรรขาของสายเคเบิลและเส้นทางส่งกลับของ PCB ควรแยกหรือจัดการกระแสไฟเหล่านี้ตามการออกแบบอินเทอร์เฟซ ปัญหานี้จะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อ LED ถูกหรี่แสงด้วย PWM เนื่องจากขอบของกระแสไฟจะสร้างสัญญาณรบกวนเป็นระยะ

การย่อขนาดหัวกล้อง: ตัวเลือก PCB แบบแข็ง แบบยืดหยุ่น และแบบแข็ง-ยืดหยุ่น

ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของหัววัดเป็นตัวกำหนดกลยุทธ์การออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แผงวงจรแข็งขนาดเล็กเป็นตัวเลือกที่ง่ายที่สุดเมื่อเซ็นเซอร์ภาพและวงแหวน LED พอดีกับพื้นที่หน้าตัดที่มีอยู่ แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นสามารถเดินสายผ่านส่วนที่แคบหรือโค้งได้ และสามารถลดปริมาตรของตัวเชื่อมต่อได้ แผงวงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่นสามารถรวมส่วนที่เป็นเกาะแข็งที่รองรับชิ้นส่วนเข้ากับส่วนต่อขยายแบบยืดหยุ่นในตัว ซึ่งอาจช่วยลดจำนวนตัวเชื่อมต่อขนาดเล็กระหว่างแผงวงจรกับสายเคเบิลได้

การออกแบบวงจรแบบยืดหยุ่นควรระบุบริเวณการโค้งงอแบบคงที่และแบบไดนามิก ไม่ควรเดินสายทองแดงผ่านบริเวณโค้งงอที่แคบเกินไปโดยไม่จำเป็น และควรวางแผ่นรองของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ให้ห่างจากบริเวณที่คาดว่าจะมีการโค้งงอซ้ำๆ ตัวเสริมความแข็งแรงสามารถช่วยรองรับใต้ขั้วต่อหรือจุดยึดสายเคเบิลที่บัดกรีได้ แบบร่างการผลิตควรระบุชั้นหุ้ม วัสดุ/ความหนาของตัวเสริมความแข็งแรง และการเปลี่ยนผ่านจากแบบแข็งเป็นแบบยืดหยุ่น แทนที่จะใช้เพียงแค่หมายเหตุทั่วไปว่า "ส่วนปลายที่ยืดหยุ่นได้"

สำหรับผู้ประกอบชิ้นส่วน แผงวงจรกล้องขนาดเล็กมากอาจต้องใช้แผงรองรับหรืออุปกรณ์ยึดเพื่อให้การพิมพ์และการวางวางวัสดุประสานมีความเสถียร การแยกแผงยังต้องปกป้องเซ็นเซอร์และส่วนเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นจากการงอหรือการปนเปื้อนของอนุภาค รูปทรงที่ผลิตได้ง่ายที่สุดมักจะถูกกำหนดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) ก่อนที่จะสรุปการออกแบบเลนส์และเครื่องมือวัด

ชุดเซ็นเซอร์ภาพและ LED: การจัดแนว การหลอม และความสะอาดทางแสง

ชุดหัวกล้องมีมิติทางแสงที่แผงวงจรพิมพ์ (PCBA) ทั่วไปไม่มี เซ็นเซอร์รับภาพจำเป็นต้องมีตำแหน่งที่คาดเดาได้เมื่อเทียบกับกระบอกเลนส์ และไฟ LED จำเป็นต้องมีการจัดวางที่สม่ำเสมอรอบแกนการมองเห็น ความแม่นยำในการหยิบและวางช่วยได้ แต่การจัดตำแหน่งทางแสงขั้นสุดท้ายยังขึ้นอยู่กับตัวเรือนทางกล ตัวยึดเลนส์ กาว และกระบวนการปรับโฟกัสด้วย

ควรกำหนดขอบเขตของชุดเซ็นเซอร์และกระบวนการรีโฟลว์

เซ็นเซอร์และโมดูลกล้องบางชนิดสามารถใช้งานร่วมกับการบัดกรีแบบไร้สารตะกั่วมาตรฐานได้ ในขณะที่บางชนิดมีข้อจำกัดในการใช้งาน ความชื้น หรือกระบวนการบัดกรี เอกสารข้อมูลของชิ้นส่วนควรควบคุมการอบ การจัดเก็บ โปรไฟล์อุณหภูมิ และการทำความสะอาด ผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) ไม่ควรคิดว่าเซ็นเซอร์แสงทุกตัวสามารถล้างหรือสัมผัสกับสารเคมีชนิดเดียวกับไอซีดิจิทัลทั่วไปได้

ความสะอาดทางแสงเป็นตัวชี้วัดผลผลิต

ฝุ่นละออง เศษตะกั่ว ละอองฟลักซ์ หรือรอยนิ้วมือที่อยู่ใกล้เซ็นเซอร์หรือเลนส์ อาจปรากฏเป็นสิ่งแปลกปลอมที่มองเห็นได้ คำแนะนำในการทำงานอาจกำหนดให้มีการจัดการอย่างระมัดระวัง การใช้ฝาครอบป้องกัน การทำความสะอาดเฉพาะจุด หรือการประกอบชิ้นส่วนทางแสงเป็นขั้นตอน ซึ่งแตกต่างจากความสะอาดของไอออนสำหรับการรั่วไหลทางไฟฟ้า: แผงวงจรอาจสะอาดทางไฟฟ้าเพียงพอแล้ว แต่ก็ยังอาจไม่ผ่านการตรวจสอบคุณภาพของภาพเนื่องจากมีอนุภาคอยู่ในเส้นทางแสง

การวางแนวของ LED และความสมมาตรทางแสง

ขั้วของ LED เป็นข้อกำหนดทางไฟฟ้า แต่ มุม และการจัดตำแหน่งทางกลมีผลต่อความสม่ำเสมอของแสงสว่าง หากหัววัดใช้แถว LED วงกลม แบบร่างการประกอบควรระบุทิศทางและข้อกำหนดการคัดแยกใดๆ ความสม่ำเสมอของความสว่างขั้นสุดท้ายควรได้รับการตรวจสอบโดยใช้เป้าหมายภาพที่กำหนดโดยลูกค้าหรือหน่วยอ้างอิง แทนที่จะอนุมานจากลักษณะของรอยบัดกรี

ความทนทาน: ทนต่อการงอของสายเคเบิล การสั่นสะเทือน ความชื้น และการใช้งานในอุตสาหกรรม

กล้องตรวจสอบภายใน (Borescope) มักใช้ในงานยานยนต์ ระบบปรับอากาศ ระบบประปา และงานซ่อมบำรุง ซึ่งหัวกล้องจะถูกงอและสอดเข้าไปซ้ำๆ สายเคเบิลแบบยืดหยุ่นและการเชื่อมต่อระหว่างหัวกล้องมักรับแรงทางกลมากกว่าแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบพกพา ดังนั้น ความน่าเชื่อถือจึงควรได้รับการออกแบบตั้งแต่ขั้นตอนการเชื่อมต่อระหว่างแผงวงจรแข็ง แผงวงจรแบบยืดหยุ่น หรือสายเคเบิล แทนที่จะเพิ่มความน่าเชื่อถือในภายหลังด้วยการบัดกรีเพิ่มเติม

การงอซ้ำๆ

วงจรแบบยืดหยุ่นคงที่ที่โค้งงอเฉพาะระหว่างการประกอบ สามารถใช้รูปแบบการจัดวางที่แตกต่างจากโพรบที่โค้งงอแบบไดนามิกได้ บริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกจำเป็นต้องมีทิศทางของทองแดง รัศมีของการโค้งงอ และการลดแรงดึงที่เหมาะสม ข้อต่อบัดกรีไม่ควรอยู่ตรงจุดโค้งงอที่มีแรงดึงสูงสุดโดยตรง ในกรณีที่สายเคเบิลถูกบัดกรีด้วยมือเข้ากับแผงวงจรของกล้อง อาจจำเป็นต้องใช้การยึดทางกลหรือการออกแบบแบบหุ้มเพื่อป้องกันไม่ให้แรงดึงกระทำต่อแผ่นรองบัดกรี

ความชื้น

เครื่องมือตรวจสอบทางอุตสาหกรรมอาจสัมผัสกับน้ำ ไอน้ำ หรือน้ำมัน การเคลือบแบบคอนฟอร์มอล การห่อหุ้ม หรือการอุดช่องว่าง สามารถปกป้องชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้ แต่การเคลือบแต่ละแบบจะส่งผลต่อการซ่อมแซม ความร้อน และเลนส์/เซ็นเซอร์ LED การกันน้ำอย่างสมบูรณ์ขึ้นอยู่กับซีลเลนส์ ปลอกสายเคเบิล ข้อต่อตัวเรือน และการขึ้นรูป การได้รับใบรับรองการเคลือบ PCB เพียงอย่างเดียวไม่ได้ทำให้เครื่องมือตรวจสอบกันน้ำได้อย่างสมบูรณ์

การสั่นสะเทือนและการสึกหรอของขั้วต่อ

ขั้วต่อ USB, จอแสดงผล และสายเคเบิลบนเมนบอร์ดอาจต้องเผชิญกับการใช้งานซ้ำๆ แผ่นยึดทางกลและส่วนรองรับของตัวเรือนควรรับแรงเสียบมากกว่าข้อต่อสัญญาณละเอียดเพียงอย่างเดียว การตรวจสอบชิ้นงานตัวอย่างแรกควรตรวจสอบความสูงของการเสียบขั้วต่อและความพอดีระหว่างบอร์ดกับตัวเรือน เนื่องจากขั้วต่อที่รับแรงทางกลอาจเสียหายได้แม้ว่ารอยบัดกรีในตอนแรกจะดูดีก็ตาม

การตรวจสอบแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) ด้วยกล้องเอนโดสโคป การทดสอบการทำงาน และการควบคุมการผลิต

กระบวนการผลิตทั้งหมดอาจประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) สองแผ่น สายเคเบิล โมดูลกล้อง จอแสดงผล และการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ กลยุทธ์การทดสอบที่เหมาะสมจะช่วยคัดกรองขั้นตอนที่มีราคาแพงหรือยากต่อการแก้ไขตั้งแต่เนิ่นๆ ตัวอย่างเช่น แผงวงจรพิมพ์หลักสามารถตั้งโปรแกรมและตรวจสอบได้ก่อนที่จะติดตั้งจอแสดงผล ในขณะที่ชุดประกอบหัวกล้องสามารถตรวจสอบได้ผ่านสายเคเบิลที่ผลิตก่อนที่จะปิดผนึกลงในตัวเรือนโพรบ

• ตรวจสอบรางจ่ายไฟและกระแสไฟบนเมนบอร์ด
• การเขียนโปรแกรมและการสื่อสารระหว่างโปรเซสเซอร์/บริดจ์
• การระบุกล้องหรือการตรวจสอบสตรีมวิดีโอผ่านสายเคเบิลจริง
• การทำงานของความสว่าง/กระแสไฟของ LED เป็นไปตามข้อจำกัดของลูกค้า
• หน้าจอแสดงผล ปุ่มกด หน่วยความจำ พอร์ต USB และฟังก์ชัน Wi-Fi (หากมี)
• ตรวจสอบความต่อเนื่องของสายเคเบิลและการจัดวางตำแหน่งของหัวต่อ
• ตรวจสอบภาพโดยใช้เป้าหมายที่กำหนด ระยะโฟกัส หรือจุดอ้างอิงมาตรฐานเมื่อจำเป็น

การทดสอบการทำงานของภาพควรแยกออกจากการสอบเทียบทางแสง ภาพสดแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สื่อสารกันได้ แต่ความละเอียด การบิดเบือน สี โฟกัส และความสม่ำเสมอของแสงสว่างขึ้นอยู่กับการประกอบทางแสง/กลไก หากการตรวจสอบเหล่านั้นเป็นหน้าที่ของโรงงาน ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ควรระบุเป้าหมาย ระยะทาง สภาพแสง อัลกอริทึมการผ่าน/ไม่ผ่าน และรูปทรงของอุปกรณ์จับยึด

การควบคุมการผลิตควรเชื่อมโยงรุ่นของเซ็นเซอร์กล้อง ความยาวสายเคเบิล เฟิร์มแวร์ และรุ่นของเมนบอร์ดเข้าด้วยกัน การเปลี่ยนสายเคเบิลอาจส่งผลต่อการสูญเสียสัญญาณและการลดลงของกำลังไฟ ดังนั้นจึงไม่ควรพิจารณาว่าเป็นเพียงการเปลี่ยนชิ้นส่วนทางกลไกเท่านั้น

วิธีการเลือกพันธมิตรผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และแผงวงจรประกอบ (PCBA) สำหรับกล้องส่องตรวจภายใน (Borescope)

ควรประเมินซัพพลายเออร์ตลอดกระบวนการประกอบแบบกระจายศูนย์ การประกอบแผงวงจรหลักได้นั้นไม่เพียงพอ หากส่วนปลายของกล้องต้องการการจัดการสายไฟขนาดเล็กหรือข้อต่อสายเคเบิลที่ละเอียดอ่อน ในทำนองเดียวกัน ซัพพลายเออร์แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flex PCB) จะเพิ่มมูลค่าได้จำกัด หากไม่สามารถควบคุมโปรเซสเซอร์หลัก ขั้วต่อจอแสดงผล และการทดสอบการผลิตได้

• การผลิตแบบแข็ง แบบยืดหยุ่น หรือแบบแข็งและยืดหยุ่นผสมกัน ให้เหมาะสมกับโครงสร้างของหัววัดที่เผยแพร่แล้ว
• อุปกรณ์ประกอบกล้อง/โปรเซสเซอร์แบบละเอียด และอุปกรณ์ยึดสำหรับแผงวงจรขนาดเล็ก
• การควบคุมการประกอบตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิล รวมถึงการวางแนวและข้อต่อที่ไวต่อแรงดึง
• จัดหาชิ้นส่วนสำหรับเซ็นเซอร์ภาพ บริดจ์/โปรเซสเซอร์ ไฟ LED และชิ้นส่วนไร้สาย
• การเขียนโปรแกรมและการทดสอบการทำงานของเส้นทางภาพแบบบูรณาการ
• การควบคุมการเปลี่ยนแปลงจากต้นแบบสู่การผลิตสำหรับสายเคเบิล กล้อง แผงวงจรพิมพ์ และเฟิร์มแวร์รุ่นต่างๆ

สิ่งที่ต้องส่งพร้อมกับเอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ)

จากนั้น Highleap Electronics จะเสนอราคาขอบเขตการผลิตที่เกิดขึ้นจริง ได้แก่ การผลิตแผ่นวงจรพิมพ์เปล่า (PCB), การจัดหาชิ้นส่วน, การประกอบกล้อง/เมนบอร์ด, การผลิตตัวเชื่อมต่อหรือสายเคเบิลที่รวมอยู่ในขั้นตอนการปล่อยผลิตภัณฑ์, การตรวจสอบ และการทดสอบตามที่ลูกค้ากำหนด ประสิทธิภาพทางแสง การปิดผนึก และการรับรองการใช้งานของหัววัดที่เสร็จสมบูรณ์ควรแยกออกจากกันอย่างชัดเจน เว้นแต่ว่าผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) จะระบุขั้นตอนเหล่านั้นไว้ในขอบเขตการผลิตอย่างชัดเจน

แนวทางที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตจำนวนมากอย่างน่าเชื่อถือ คือการรักษาเรขาคณิตของหัวกล้อง โครงสร้างสายเคเบิล งบประมาณด้านพลังงาน เฟิร์มแวร์ และอุปกรณ์ทดสอบที่ได้รับการตรวจสอบแล้วไว้เป็นระบบควบคุม แทนที่จะปรับแต่ละรายการให้เหมาะสมแยกกันเพื่อลดต้นทุนต่อชิ้นให้ต่ำที่สุด

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

ข้อกำหนดด้านการผลิตควรได้รับการตรวจสอบโดยเทียบกับไฟล์แบบที่เผยแพร่แล้ว ข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิตชิ้นส่วน และข้อกำหนดด้านการตรวจสอบหรือข้อบังคับที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย