بازرسی برد با میکروسکوپ USB
میکروسکوپ USB آدافروت با شمارهٔ محصول 636 برای دیدن و ثبت جزئیات بردهای الکترونیکی عرضه شده است. این ابزار دوربینی با عدسی قابل تنظیم و هشت LED سفید دارد و همراه پایه ارائه می‌شود. برای یک میز تعمیر یا آزمایش، ارزش آن در این است که دو نفر می‌توانند همان ناحیهٔ لحیم یا همان خراش را روی نمایشگر ببینند، تصویر را ذخیره کنند و بعد از تعمیر دوباره به همان نقطه برگردند. نتیجهٔ بازرسی به کیفیت نور، ثبات پایه و روش ثبت وابسته است.
فرض کنید یک برد پس از مونتاژ روی یکی از خطوط ارتباطی پاسخ نمی‌دهد. با بزرگ‌نمایی می‌توان ترتیب پایه‌ها، احتمال پل لحیم یا جابه‌جایی قطعه را بررسی کرد. عکس واضح از یک اتصال، دلیل خوبی برای انتخاب آزمون الکتریکی بعدی است. با این حال، دوربین فقط سطح قابل مشاهده را ثبت می‌کند. ممکن است اتصال از بیرون سالم به نظر برسد اما زیر قطعه یا در مسیر داخلی برد مشکل داشته باشد. برنامهٔ بازرسی باید از پرسش مشخص شروع شود تا تصویر به عنوان شاهد مناسب تفسیر شود.
حسگر تصویر و معنی عدد پنج مگاپیکسل
مشخصات فنی صفحهٔ محصول، حسگر دو مگاپیکسلی و پردازش درون‌یابی برای خروجی پنج مگاپیکسلی را ذکر می‌کند. بنابراین فایلی با ابعاد 2560 در 2048 پیکسل می‌تواند در نرم‌افزار ثبت شود، اما تعداد پیکسل فایل با جزئیات مستقل ثبت‌شده توسط حسگر یکی نیست. برای مقایسهٔ کیفیت، هم حالت بومی دو مگاپیکسل و هم خروجی پردازش‌شده را با یک نمونهٔ ثابت ببینید. انتخاب مناسب به این بستگی دارد که قرار است فاصلهٔ دو پایه تشخیص داده شود یا فقط شمارهٔ قطعه خوانده شود.
بزرگ‌نمایی در معرفی محصول حدود 20 تا 220 برابر توصیف شده است. عدد دیده‌شده روی نمایشگر به اندازهٔ نمایش، نرم‌افزار و تنظیمات نیز وابسته است. برای گزارش فنی بهتر است عرض حقیقی میدان دید یا مقیاس مرجع را بنویسید. اگر یک خط‌کش دقیق در همان صفحهٔ فوکوس قرار گیرد، می‌توان نسبت تقریبی پیکسل به طول را برای همان تنظیم استخراج کرد. تغییر فاصله، وضوح تصویر یا بزرگ‌نمایی، این نسبت را تغییر می‌دهد. یک ضریب کالیبراسیون را برای تمام تصاویر پروژه به کار نبرید.
صفحهٔ محصول فاصلهٔ کانونی قابل تنظیم را در مشخصات خود 10 تا 50 میلی‌متر ذکر می‌کند و دو درپوش پلاستیکی جداشدنی برای کار نزدیک معرفی شده‌اند. این اعداد به تنهایی فضای کار قابل استفاده برای هویه یا انبر را تضمین نمی‌کنند. قبل از انتخاب ابزار برای تعمیر هم‌زمان، فاصلهٔ واقعی نوک ابزار، دوربین و پایه را در میز خود بررسی کنید. حالت مناسب برای عکس‌برداری ایستا ممکن است برای کار با هر دو دست محدود باشد. در چنین وضعیتی می‌توان عکس پیش از تعمیر و پس از تعمیر را جدا گرفت.
چیدمان مکانیکی و نور
پایه را روی سطحی بگذارید که با حرکت موس یا تکیهٔ دست جابه‌جا نشود. سپس برد را روی نگهدارنده‌ای ثابت کنید و جهت مرجع آن را ثبت کنید. بهتر است مثلاً کانکتور تغذیه همیشه در سمت مشخصی از تصویر باشد تا مقایسهٔ دو نوبت آسان شود. کابل USB را طوری مهار کنید که کشش آن بدنهٔ سبک دوربین را نکشد. اگر با لمس پیچ فوکوس کل میدان دید تغییر می‌کند، ابتدا مهار مکانیکی را بهتر کنید و بعد به تنظیم نرم‌افزار بپردازید.
هشت LED داخلی با کنترل شدت، روشنایی نزدیک نمونه را فراهم می‌کنند. نور زیاد روی لحیم براق می‌تواند یک ناحیه را سفید و بدون جزئیات نشان دهد. شدت را کم کنید، زاویهٔ برد یا منبع کمکی را تغییر دهید و دوباره به مرز اتصال نگاه کنید. ناپدیدشدن لکهٔ روشن با تغییر زاویه نشان می‌دهد بازتاب در تصویر نقش داشته است. همین مشاهده به تنهایی سلامت اتصال را ثابت نمی‌کند، اما از اشتباه گرفتن بازتاب با پل لحیم یا ترک جلوگیری می‌کند.
برای سطوح مات و براق از یک تنظیم ثابت انتظار یکسان نداشته باشید. نوشتهٔ کم‌رنگ روی بدنهٔ تراشه، لبهٔ مسی یک مسیر و نوک براق پایه ممکن است هر کدام با زاویهٔ نور متفاوت بهتر دیده شوند. یک تصویر عمومی برای تعیین محل و یک تصویر نزدیک برای مشاهدهٔ عیب ثبت کنید. اگر نور بیرونی به کار می‌رود، جای آن را در یادداشت آزمایش بنویسید. تغییر نور میان عکس قبل و بعد می‌تواند ظاهر لحیم را چنان تغییر دهد که نتیجهٔ تعمیر بیش از واقعیت جلوه کند.
راه‌اندازی دوربین و ثبت تصویر
سازنده می‌گوید دستگاه به صورت دوربین USB شناسایی می‌شود و ثبت عکس از نرم‌افزار یا دکمهٔ روی بدنه ممکن است. ابتدا با برنامه‌ای که روی میزبان خود برای دریافت تصویر دوربین استفاده می‌کنید، یک تصویر زنده بگیرید. انتخاب دوربین درست، وضوح و مسیر ذخیره را بررسی کنید. صفحهٔ محصول به نرم‌افزارهای قدیمی و تفاوت نسخهٔ راهنمای داخل بسته اشاره دارد، بنابراین برای سامانهٔ امروزی سازگاری را با یک ثبت واقعی تأیید کنید. وجود تصویر در پیش‌نمایش، ذخیره‌شدن فایل با وضوح انتخابی را به تنهایی ثابت نمی‌کند.
برای عکسی که قرار است مقایسه شود، فرمان ثبت نرم‌افزاری معمولاً لرزش ناشی از فشردن دکمهٔ بدنه را کم می‌کند. پس از تنظیم فوکوس چند لحظه صبر کنید تا پایه پایدار شود. فایل اصلی را بدون برش نگه دارید و نسخهٔ نشانه‌گذاری‌شده را جدا بسازید. اگر فلش یا دایره روی محل عیب می‌گذارید، جزئیات پایه‌ها را زیر خط ضخیم پنهان نکنید. برای هر تصویر نام برد، بازنگری سخت‌افزار، ناحیه و مرحلهٔ بازرسی را مشخص کنید تا عکس از زمینهٔ خود جدا نشود.
فوکوس را با یک مرز واقعی مانند لبهٔ پایه تنظیم کنید، نه با تعداد زیادی پیکسل در نرم‌افزار. اگر سطح برد نسبت به صفحهٔ دوربین کج باشد، یک سمت قطعه واضح و سمت دیگر تار دیده می‌شود. ابتدا برد و دوربین را هم‌راستا کنید. گاهی لازم است برای یک قطعهٔ بلند و پایه‌های نزدیک برد، دو تصویر با فوکوس متفاوت ثبت شوند. در گزارش بنویسید هر عکس کدام سطح را نشان می‌دهد تا تاری پس‌زمینه به عنوان آسیب فیزیکی تعبیر نشود.
مسیر بازرسی یک مونتاژ تازه
نخست یک نمای عمومی بگیرید که محل قطعه نسبت به کانکتور یا علامت برد مشخص باشد. قطبیت، جهت پین اول و تطبیق مقدار قطعه با فهرست مونتاژ را بررسی کنید. سپس با حرکت منظم از یک گوشه به گوشهٔ دیگر، پایه‌ها و اتصال‌ها را ببینید. تغییر تصادفی محل نگاه ممکن است باعث شود چند پایه دو بار بررسی و چند پایه جا بمانند. استفاده از نقشهٔ سادهٔ نواحی یا فهرست شناسه‌های قطعات، بازرسی را قابل تکرار می‌کند.
در ردیف پایه‌های نزدیک، به دنبال پیوستگی غیرمنتظرهٔ لحیم میان دو پایه، کمبود آشکار اتصال، پایهٔ بلندشده و ذرات آزاد بگردید. اگر دو پایه در تصویر به هم نزدیک‌اند، زاویهٔ دید را تغییر دهید و در صورت امکان با آزمون پیوستگی روی برد بی‌برق نتیجه را بررسی کنید. باید بدانید دو پایه طبق نقشه واقعاً جدا هستند یا عمداً به یک شبکه وصل شده‌اند. زنگ‌زدن ابزار پیوستگی بدون خواندن شماتیک می‌تواند اتصال درست را به اشتباه عیب معرفی کند.
در بازرسی کانکتور، هم ردیف پایه‌های سیگنال و هم پایه‌های نگهدارنده را ببینید. اتصال مکانیکی ضعیف ممکن است هنگام قرارگرفتن کابل، تنش را به لحیم سیگنال منتقل کند. با بزرگ‌نمایی شاید ترک سطحی یا فاصله میان پوسته و برد دیده شود، ولی برای اثبات عملکرد باید آزمون مناسب همان کانکتور اجرا شود. نیروی اضافی برای «دیدن حرکت» می‌تواند عیب تازه ایجاد کند. اگر قرار است آزمون مکانیکی انجام شود، مقدار و روش آن باید از طراحی قطعه و رویهٔ تعمیر تعیین شود.
مقایسهٔ پیش و پس از تعمیر
برای مقایسه، جای برد و پایه را علامت بزنید یا از نگهدارنده‌ای با تکیه‌گاه مشخص استفاده کنید. قبل از تعمیر نمای کلی و نزدیک را با شدت نور و رزولوشن ثبت‌شده بگیرید. بعد از تعمیر همان قاب را بازسازی کنید. اگر زاویه یا فاصله به اجبار تغییر کرد، این تفاوت را در شرح تصویر بنویسید. مقایسهٔ دو عکس با بزرگ‌نمایی متفاوت می‌تواند اندازهٔ ظاهری یک پل لحیم یا فاصلهٔ پایه را اشتباه نشان دهد. یک نقطهٔ مرجع ثابت روی برد کمک می‌کند تصاویر درست کنار هم قرار گیرند.
در گزارش نهایی، «مشاهده» را از «تفسیر» جدا کنید. مثلاً مشاهده می‌تواند وجود یک رشتهٔ براق میان دو پایه باشد. تفسیر اولیه می‌تواند احتمال پل لحیم باشد و آزمون تکمیلی اندازه‌گیری مقاومت یا بررسی نقشه است. پس از بازکاری، ثبت کنید رشته از دید سطحی حذف شده و نتیجهٔ آزمون الکتریکی چه بوده است. این شیوه به همکار دیگری اجازه می‌دهد با همان شواهد تصمیم را ارزیابی کند. عبارت کلی «برد سالم شد» اطلاعات کافی دربارهٔ روش بررسی و حدود آن نمی‌دهد.
محدودیت‌ها و انتخاب آزمون بعدی
این ابزار برای دیدن سطح قابل دسترس مناسب است و از درون بسته‌بندی قطعه، زیر BGA یا لایه‌های داخلی برد تصویر نمی‌گیرد. برای عیبی که تنها هنگام گرم‌شدن یا زیر بار ظاهر می‌شود، عکس سطحی ممکن است هیچ تغییر مشخصی نشان ندهد. در این حالت می‌توان از نتیجهٔ تصویر برای تعیین نقاط اندازه‌گیری بعدی استفاده کرد. هدف بازرسی نوری کاهش دامنهٔ جست‌وجو است، نه جایگزین‌کردن همهٔ آزمون‌های عملکردی. انتخاب آزمون بعدی باید به نشانهٔ خرابی و ساختار مدار مربوط باشد.
اگر ابزار برای اندازه‌گیری فاصله به کار می‌رود، ابتدا یک مرجع شناخته‌شده در همان صفحه ثبت کنید و مقیاس را روی نسخهٔ مشتق تصویر قرار دهید. نسبت پیکسل به طول را همراه وضوح اصلی و وضعیت فوکوس نگه دارید. برای اندازه‌گیری حساس، اعوجاج عدسی و اختلاف ارتفاع نمونه با مرجع نیز مهم می‌شوند. نتیجه را با دقتی متناسب با روش بنویسید. چاپ چند رقم اعشار بیشتر از توان واقعی چیدمان، اندازه‌گیری را دقیق‌تر نمی‌کند. یک کنترل ساده، تکرار اندازه‌گیری همان فاصله پس از جاگذاری دوبارهٔ برد است.
برای تحویل میز بازرسی، یک نمونهٔ سالم و یک تصویر مرجع از آن نگه دارید. فرد بعدی باید بتواند دوربین را انتخاب کند، همان ناحیه را پیدا کند، جزئیات مرجع را ببیند و فایل را با نام درست ذخیره کند. مسیر ثبت، تنظیم نور، شیوهٔ تمیزکردن پوشش اپتیکی و محل نسخهٔ اصلی عکس‌ها را در یادداشت کوتاه بنویسید. اگر قرار است تصویر با تیم بیرونی به اشتراک گذاشته شود، برچسب سریال، شناسهٔ مشتری یا نوشتهٔ محرمانهٔ روی برد را در نسخهٔ اشتراک بررسی کنید و فایل اصلی مستندات فنی را مطابق رویهٔ سازمان نگه دارید.
