คู่มือการออกแบบ PCB และการผลิต PCBA สำหรับกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพา

โมดูลถ่ายภาพความร้อนมักเป็นส่วนประกอบของกล้องอินฟราเรดแบบพกพาที่ผู้ซื้อไม่สามารถยอมให้เสียหายได้ระหว่างการซ่อมแซม อย่างไรก็ตาม ใบเสนอราคาสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพาอาจครอบคลุมเฉพาะแผงวงจรหลักเท่านั้น โดยไม่รวมการจัดซื้อโมดูล การติดตั้งซ็อกเก็ต และการตรวจสอบหลังการประกอบ สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ที่เปรียบเทียบซัพพลายเออร์ประกอบแผงวงจรพิมพ์สำหรับกล้องถ่ายภาพความร้อน การละเว้นส่วนต่างๆ เหล่านั้นมีความสำคัญมากกว่าความแตกต่างเล็กน้อยในราคาแผงวงจรเปล่า

Highleap Electronics ให้บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) จัดหาชิ้นส่วน และประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท สำหรับตัวควบคุมกล้องอินฟราเรดหรือตัวรับสัญญาณเซ็นเซอร์ความร้อน การพิจารณาการผลิตจะเริ่มต้นด้วยการออกแบบ PCB รายการชิ้นส่วนที่ได้รับการอนุมัติ และลำดับการติดตั้ง บริการโรงงานเดียวกันนี้ยังใช้กับตัวควบคุมอุตสาหกรรม อุปกรณ์สื่อสาร และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ OEM อื่นๆ โดยแต่ละแผงวงจรจะได้รับกระบวนการตามแบบที่ได้รับการอนุมัติ

ไมโครโบโลมิเตอร์แบบไม่ใช้ระบบระบายความร้อนรวมอยู่ในใบเสนอราคา PCBA ของคุณหรือไม่?

สำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของโมดูลกล้องถ่ายภาพความร้อนส่วนประกอบสำคัญที่ต้องซื้ออาจเป็นไมโครโบโลมิเตอร์แบบไม่ต้องระบายความร้อนที่ติดตั้งบนซ็อกเก็ต หรือแกนประมวลผลภาพความร้อนแบบรวมวงจร การออกแบบที่แตกต่างออกไปอาจวางอินเทอร์เฟซเซ็นเซอร์ไว้บนแผงวงจรหนึ่ง และวงจรประมวลผลภาพไว้บนอีกแผงวงจรหนึ่ง ทั้งคำว่า "กล้อง" และจำนวนส่วนประกอบทั้งหมด ไม่ได้บอกผู้ประกอบชิ้นส่วนว่าโมดูลราคาแพงนั้นจะถูกจัดหา ติดตั้ง หรือทดสอบหรือไม่

กำหนดจุดติดตั้งก่อนอนุมัติกระบวนการบัดกรี

โมดูลระบายความร้อนบางตัวติดตั้งผ่านซ็อกเก็ตที่ผู้ผลิตกำหนด ในขณะที่บางตัวมีข้อจำกัดในการติดตั้งหรือการประมวลผลที่แตกต่างกัน ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ควรระบุหมายเลขชิ้นส่วนที่แน่นอนของโมดูล ภาพวาดทางกล และคำแนะนำในการจัดการจากผู้จำหน่าย เมื่อวิธีการที่ได้รับการอนุมัติกำหนดให้ติดตั้งหลังจากทำการรีโฟลว์แผงวงจรแล้ว อาจสามารถติดตั้งแผ่นป้องกันไฟฟ้าบนแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) ก่อนที่จะติดตั้งแกนระบายความร้อนได้ ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงที่ชิ้นส่วนที่มีราคาแพงจะต้องได้รับการซ่อมแซม แม้ว่าลำดับขั้นตอนจะต้องเหมาะสมกับการออกแบบและการเข้าถึงการทดสอบจริงก็ตาม

สำหรับการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กล้องอินฟราเรดแบบ OEMใบสั่งซื้อควรระบุความรับผิดชอบแยกกันสามส่วน ได้แก่ ใครเป็นผู้จัดหาโมดูล ใครเป็นผู้ดำเนินการขั้นตอนการติดตั้งที่ได้รับอนุมัติ และใครเป็นผู้ชำระเงินหรือประเมินโมดูลที่ชำรุด บันทึกสภาพขาเข้าและหมายเลขซีเรียลที่เกี่ยวข้องเมื่อต้องการตรวจสอบย้อนกลับ นี่เป็นวิธีเปรียบเทียบระหว่างซัพพลายเออร์ที่มีประโยชน์มากกว่าการขอราคา "PCBA กล้องความร้อน" เพียงราคาเดียวที่ไม่สามารถอธิบายได้จากแต่ละราย

เส้นทางการถ่ายเทความร้อนของโปรเซสเซอร์อาจเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมของเซ็นเซอร์ได้

กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพาสามารถรวมหน่วยประมวลผลภาพที่ร้อน เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ จอแสดงผล และเซ็นเซอร์ที่ไวต่ออุณหภูมิไว้ในตัวเครื่องขนาดเล็กได้ แม้ว่าหน่วยประมวลผลจะอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดไว้ แต่ความร้อนที่ส่งผ่านทองแดงบนแผงวงจรพิมพ์หรือตัวเครื่องอาจเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางความร้อนรอบๆ แกนประมวลผลภาพได้

ปกป้องเส้นทางความร้อนที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว ไม่ใช่แค่ตัวประมวลผลเท่านั้น

สำหรับ โครงการ ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กล้องอินฟราเรดแบบพกพา รูปแบบที่ได้รับการอนุมัติอาจระบุถึงอาร์เรย์ของรูระบายความร้อน การเททองแดง พื้นที่ห้ามวางชิ้นส่วน หรือแผ่นสัมผัสสำหรับตัวกระจายความร้อน การเปลี่ยนแปลงการผลิตที่ช่วยปรับปรุงการระบายความร้อนของอุปกรณ์ชิ้นหนึ่ง อาจทำให้ความร้อนเข้าใกล้โมดูลมากขึ้นโดยไม่ตั้งใจ การอธิบายเกี่ยวกับการกระจายความร้อนบน PCB และวิธีการใช้รูระบายความร้อนนั้นให้ข้อมูลพื้นฐานที่เป็นประโยชน์ แต่การประกอบกล้องถ่ายภาพความร้อนต้องเป็นไปตามรูปทรงเรขาคณิตของแผงวงจรและเส้นทางการระบายความร้อนเชิงกลที่ได้รับการอนุมัติ

การตรวจสอบการผลิตควรระบุการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่เสนอต่อโครงสร้างชั้นวัสดุ ความสมดุลของทองแดง ตำแหน่งของตัวชาร์จ หรือจุดเชื่อมต่อความร้อน จากนั้นเจ้าของผลิตภัณฑ์ควรประเมินผลกระทบระหว่างการอุ่นเครื่อง การถ่ายภาพต่อเนื่อง และการชาร์จ ตามความเหมาะสม การผลิตแผงวงจรและการตรวจสอบ PCBA สามารถตรวจสอบโครงสร้างที่ระบุไว้ได้ แต่ไม่สามารถรับรองความถูกต้องของการวัดรังสีภายในตัวเครื่องที่ประกอบเสร็จแล้วได้โดยอิสระ

เมื่อขั้วต่อ FPC ของกล้องสามารถเสียบเข้ากับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ได้ แต่ไม่สามารถเสียบเข้ากับตัวกล้องได้

สามารถบัดกรีซ็อกเก็ต FPC ขนาดเล็กในตำแหน่งที่ถูกต้องได้ และยังคงป้องกันไม่ให้เสียบสายเคเบิลจอแสดงผลได้เมื่อปิดตัวเรือนกล้องอินฟราเรดแล้ว ทิศทางการต่อ การเข้าถึงสลัก ความสูงของตัวเชื่อมต่อ และทิศทางการโค้งงอของสายอ่อน ล้วนส่งผลต่อการประกอบ นี่คือข้อจำกัดในทางปฏิบัติสำหรับผู้ซื้อที่กำลังมองหาชุดประกอบ FPC สำหรับกล้องและ PCB เซ็นเซอร์ความร้อนไม่ใช่รายละเอียดการตกแต่งเล็กน้อย

สำหรับการออกแบบที่มีจอแสดงผล เซ็นเซอร์ หรือวงจรควบคุมแยกต่างหาก ให้แนบภาพวาดด้านข้างและทิศทางการเสียบสายเคเบิลไปพร้อมกับไฟล์ตำแหน่งตัวเลือกการเชื่อมต่อ FPC ของกล้องมีความเกี่ยวข้องเมื่อชุดบอร์ดที่ได้รับการอนุมัติมีการเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่น โรงงานไม่ควรเพิ่มวงจรแบบยืดหยุ่นลงในการออกแบบที่ใช้ตัวเชื่อมต่อหรือสายเคเบิลแบบธรรมดา

การตรวจสอบทางกายภาพแบบเดียวกันควรครอบคลุมถึงจุดอ้างอิงแกนแสง ตำแหน่งรูยึด ความสูงของตัวรองรับ และว่าเซ็นเซอร์ถูกติดตั้งก่อนหรือหลังการประกอบตัวเรือน การตรวจสอบความพอดีทางกลของชิ้นงานตัวอย่างแรกสามารถระบุความไม่ตรงกันของขั้วต่อก่อนการสั่งซื้อซ้ำได้ แม้ว่าความต่อเนื่องทางไฟฟ้าจะผ่านการทดสอบแล้วก็ตาม

แผงวงจรถ่ายภาพความร้อนสองแผงอาจต้องการวิธีการประกอบที่แตกต่างกัน

แผงวงจรขนาดเล็กสำหรับเซ็นเซอร์อินฟราเรดที่มีซ็อกเก็ตและส่วนประกอบแบบพาสซีฟเพียงไม่กี่ชิ้น ไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการผลิตเดียวกันกับแผงวงจรควบคุมกล้องถ่ายภาพความร้อนที่มีหน่วยประมวลผลหนัก หน่วยความจำภายนอก อุปกรณ์จัดการพลังงาน พอร์ต USB และอินเทอร์เฟซภาพความเร็วสูง แผงวงจรแบบหลังอาจต้องการการควบคุมอิมพีแดนซ์แบบหลายชั้นหรือการตรวจสอบบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง ในขณะที่แผงวงจรแบบแรกอาจถูกควบคุมโดยการจัดตำแหน่งซ็อกเก็ตและการจัดการโมดูลเป็นหลัก

การจัดเรียงแบบละเอียดจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากความเสี่ยงของบรรจุภัณฑ์

สำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กล้องถ่ายภาพความร้อนความหนาแน่นสูง ขนาดของช่องต่อโปรเซสเซอร์ที่ได้รับการอนุมัติ ช่องว่างของขั้วต่อ BGA แผ่นระบายความร้อนของขั้วต่อ QFN และการจัดวางเส้นทางของหน่วยความจำ จะเป็นตัวกำหนดข้อกำหนดในการผลิตและการประกอบแบบ SMT ในกรณีที่จำเป็นต้องมีรอยบัดกรีที่ซ่อนอยู่ การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์ของรอยบัดกรี BGAอาจช่วยเสริมการตรวจสอบด้วยแสงได้ ทั้งบรรจุภัณฑ์ BGA และฉลากกล้องถ่ายภาพความร้อนไม่ได้หมายความว่าแผงวงจรทุกหน่วยจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบ HDI หรือ X-ray เสมอไป

บริการการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ของ Highleap สำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) ที่ลูกค้ากำหนดเองครอบคลุมภาคผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดการประกอบที่หลากหลาย สำหรับโครงการที่ต้องการผู้จัดจำหน่ายรายเดียวในการประสานงานการผลิตแผงวงจรที่ได้รับการอนุมัติ การจัดซื้อชิ้นส่วน และการประกอบ PCB สามารถพูดคุยเกี่ยว กับตัวเลือกการประกอบ PCB แบบครบวงจรได้แกนสร้างภาพที่มีต้นทุนสูง การเชื่อมต่อสายเคเบิล การเขียนโปรแกรมเฟิร์มแวร์ และการตรวจสอบพิเศษใดๆ ควรจะรวมอยู่ในใบเสนอราคาเฉพาะในกรณีที่ตกลงกันไว้อย่างชัดเจนเท่านั้น

ภาพถ่ายความร้อนไม่ใช่หลักฐานยืนยันความถูกต้องของอุณหภูมิ

สำหรับการทดสอบการทำงานของแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) ด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อนการเห็นภาพอินฟราเรดแบบเรียลไทม์แสดงให้เห็นว่าอย่างน้อยส่วนหนึ่งของวงจรจ่ายไฟ โปรเซสเซอร์ และข้อมูลเซ็นเซอร์ทำงานได้ แต่ไม่ได้พิสูจน์ว่าเครื่องมือวัดอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ข้อกำหนดในการจัดซื้อควรแยกขั้นตอนการยอมรับเหล่านี้ออกจากกัน แทนที่จะขอให้โรงงานผลิต PCB ทำ "การทดสอบความร้อน 100%" ที่ไม่ได้ระบุไว้ชัดเจน

แผนการทดสอบระดับแผงวงจรสามารถกำหนดการตรวจสอบต่อไปนี้ได้ ขึ้นอยู่กับวงจรจริงและอุปกรณ์ที่จัดหาให้:

• ก่อนการติดตั้งระบบหลัก หากเป็นไปได้: ตรวจสอบรางจ่ายไฟ พฤติกรรมการบูต และหน่วยความจำโดยไม่ต้องเสี่ยงต่อความเสียหายของโมดูลสร้างภาพ
• หลังจากการติดตั้งระบบหลักเสร็จสิ้น: ระบุเซ็นเซอร์ ยืนยันการเชื่อมต่อสื่อสาร และตรวจสอบเอาต์พุตข้อมูลภาพหรือการตอบสนองการวินิจฉัยตามที่กำหนด
• การควบคุมการกำหนดค่า: ตรวจสอบเฟิร์มแวร์ที่ได้รับการอนุมัติและบันทึกหมายเลขซีเรียลของโมดูลหรือแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) เมื่อผู้ผลิตอุปกรณ์ (OEM) ต้องการ

FFC และการสอบเทียบทางรังสีวิทยาไม่สามารถใช้แทนกันได้

แกนความร้อนบางชนิดทำการแก้ไขความไม่สม่ำเสมอของภาพ (FFC) หรือการแก้ไขความไม่สม่ำเสมอเพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอของภาพ ในทางตรงกันข้าม การอ่านค่าอุณหภูมิที่ปรับเทียบแล้วอาจขึ้นอยู่กับเลนส์ ค่าการแผ่รังสีของเป้าหมาย อุณหภูมิของตัวเครื่อง หน้าต่างความร้อน และวิธีการชดเชยของผลิตภัณฑ์ หากจำเป็นต้องมีการตรวจสอบทางรังสีที่ดำเนินการโดยโรงงาน ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ต้องกำหนดเป้าหมายที่ปรับเทียบ เงื่อนไข อุปกรณ์ ขั้นตอน และขีดจำกัดการผ่าน/ไม่ผ่าน การตรวจสอบทางไฟฟ้าตามปกติเพียงอย่างเดียวไม่สามารถสร้างความแม่นยำในการวัดของกล้องที่เสร็จสมบูรณ์ได้

ล็อกบิลด์ที่ได้รับการอนุมัติก่อนคำสั่งผลิตครั้งถัดไป

สำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) สำหรับการถ่ายภาพความร้อนตั้งแต่ต้นแบบจนถึงการผลิตจริง ภาพที่ได้รับการยอมรับจากหน่วยนำร่องควรมีเอกสารประกอบที่ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนประกอบเดียวกันซ้ำได้ เอกสารที่สำคัญที่สุดไม่ใช่ใบรับรองทั่วไป แต่เป็นเอกสารการแก้ไขแกนประมวลผลภาพที่ได้รับอนุมัติ การแก้ไขแผงวงจรและรายการวัสดุ (BOM) และการกำหนดค่าการทดสอบที่ยืนยันการยอมรับ

ก่อนสั่งซื้อซ้ำ โปรดขอให้ผู้จำหน่ายเก็บรักษาข้อมูลต่อไปนี้ไว้:

• สถานะวัตถุดิบหลักและการจัดหา: หมายเลขชิ้นส่วนโมดูลความร้อน, กรรมสิทธิ์ในการจัดหา, ชิ้นส่วนทดแทนที่ได้รับอนุมัติ, การจัดการขาเข้า และการติดตามหมายเลขซีเรียลตามที่ระบุไว้
• บันทึกทางด้านกลไกและการประกอบ: ทิศทางการวางซ็อกเก็ตหรือ FPC ขั้นตอนการติดตั้ง ข้อจำกัดในการบัดกรี และหลักฐานการประกอบชิ้นงานตัวอย่างแรกหรือรอยบัดกรีใดๆ
• บันทึกการยอมรับ: การแก้ไขเฟิร์มแวร์ เวอร์ชันอุปกรณ์ การตรวจสอบทางไฟฟ้า การคัดกรองเส้นทางภาพ และงานสอบเทียบที่ตกลงกันไว้เป็นอย่างอื่น

สำหรับการคาดการณ์ปริมาณการผลิต การวางแผนการผลิต PCBA ในปริมาณมากจะมีความสำคัญต่อแกนระบายความร้อนที่มีระยะเวลารอคอยนาน ความจุของเครื่องป้อนและอุปกรณ์จับยึด การเปลี่ยนแปลงวัสดุที่ได้รับการอนุมัติ และขั้นตอนการประกอบที่ทำซ้ำได้ ผู้ซื้อควรขอราคาสำหรับล็อตแรกและปริมาณการผลิตซ้ำที่คาดการณ์ไว้แยกกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากต้นทุนของโมดูลหรือเวลาในการทดสอบเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อต้นทุนของแผงวงจรที่ประกอบเสร็จแล้ว

หากต้องการขอใบเสนอราคาสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพาโปรดส่งไฟล์ Gerber หรือ ODB++, แผนผังการเรียงซ้อนของวงจร, แบบร่างการประกอบ, รายการวัสดุ (BOM) ที่ได้รับการอนุมัติ, คำแนะนำในการติดตั้งโมดูล, รูปแบบแผงวงจร และปริมาณที่ต้องการ พร้อมทั้งระบุรายละเอียดการตรวจสอบหรือการทดสอบที่ต้องการ จากนั้น Highleap จะตรวจสอบข้อกำหนดการผลิตและการประกอบสำหรับโครงการถ่ายภาพนี้ หรือสำหรับโครงการ PCB และ PCBA อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ โดยพิจารณาจากขอบเขตการผลิตที่ระบุไว้อย่างชัดเจน