Chân Pin (ICT/FCT Test Probe) một số điều cần biết

Đối với các nhà sản xuất OEM/ODM việc kiểm tra ICT (in-circuit test) là điều vô cùng cần thiết để đảm bảo các mạch PCB sản xuất ra không gặp lỗi gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Để một quá trình kiểm tra ICT đạt độ chuẩn xác cao, việc chọn loại ICT/FCT test probe phù hợp cho phép kiểm tra yếu tố quan trọng hàng đầu      

Trong bài viết này Lidinco sẽ giúp bạn tìm hiểu thêm một số thông tin về chân pin ICT như: hình dạng, cách chọn chân ICT phù hợp và cách sử dụng để kéo dài độ bền sản phẩm. Để bạn hiểu thêm về loại sản phẩm này nhé      

Chân pin ICT/FCT là gì?

Quan sát các hình ảnh ở trên, bạn có thể thấy chân pin ICT đóng vai trò như các que đo để dẫn tín hiệu từ các tiếp điểm cần kiểm tra trên PCB đến phần mềm phân tích. Từ những tín hiệu thu được, bạn có thể xác định được bảng mạch có đang hoạt động bình thường hoặc có lỗi nào đang xảy ra trên mạch hay không      

Bên trong chân Pin, sẽ có một lò xò để khi chạm vào mạch lò xo sẽ nén lại không gây thủng mạch, hỏng mạch. Mỗi lò xo trong chân Pin sẽ có tuổi thọ khác nhau tùy vào mã sản phẩm cũng như hãng sản xuất nên bạn có thể xem đây là một loại vật liệu hao và cần thay thế sau một thời gian sử dụng      

Các dạng đầu tiếp xúc của ICT/FCT Probe

Trên PCB sẽ có nhiều dạng tiếp điểm (test point) mà bạn có thể kiểm tra như: điểm hàn, pad, lỗ via, chân dip... dĩ nhiên các loại tiếp điểm này có nhiều hình dạng khác nhau. Bên cạnh đó, điều kiện kiểm tra cũng thay đổi đa dạng, độ dày mỏng PCB cũng không cố định nên Test Probe phải có nhiều dạng đầu để phù hợp trong nhiều điều kiện thử nghiệm      

Vậy cách chọn đầu dò như thế nào cho chính xác? Mời bạn tham khảo ở phần ngay sau đây      

1. Cách chọn chân Pin ICT/FCT khi kiểm tra điểm hàn, tấm PAD

Một số dạng mối hàn khi kiểm tra ICT

Mỗi nhà sản xuất điện tử đều có một cách hàn PCB riêng biệt để chọn được loại chân ICT/FCT thích hợp chúng ta sẽ dựa vào hình dạng của mối hàn các trường hợp phổ biến nhất thuộc 3 dạng dưới đây      

Trường hợp a: “Plate Pad” dễ dàng kiểm tra vì lượng chì bao phủ đồng đều khắp bề mặt       
Trường hợp b: “Arc Pad” độ khó trung bình do bề mặt phủ tương đối rộng có thể kiểm tra dễ dàng với một chân Pin với dạng đầu và lực phù hợp       
Trường hợp c: “Oval Oval” dễ dàng kiểm tra với đầu probe dạng vương miện (răng cưa)      

Do mối hàn có nhiều hình dạng khác nhau, một số pad có kích thước nhỏ chỉ 0.3 ~ 0.4mm (.0118 ~ 0.157″), tuy nhiên một số pad khác lại có kích thước lớn hơn từ 0.5mm ~ 0.8mm (.0196 ~ .0134″ nên việc lựa chọn đầu đo cần phải linh động      

Lưu ý: Thông thường, theo thời gian các điểm hàn sẽ tạo ra các lớp oxit nên ta thường sử dụng các loại đầu tip nhọn để có khả năng tiếp xúc tốt hơn      

Một số mẹo khi chọn chân Pin ICT/FCT cho 3 loại mối hàn trên

Nếu đây là một mối hàn lớn (0.6mm – 24mil) như hình bên, cách tốt nhất là chọn loại đầu probe dạng nhọn. Với kích thước tương đối lớn của pad, probe đầu nhọn dễ dàng chạm đúng điểm cần kiểm tra mà không bị lệch       Gợi ý       #1 Cone Tip: Dạng hình nón (30 độ)       #2 3-Side Pyramid Tip: Dạng kim tự tháp 3 mặt (30 độ)       #3 Sharp Dagger: Đầu dao găm (30 độ)       Lưu ý: Nếu bảng mạch của bạn không phải thuộc dạng rất mỏng đùng lo lắng khi chọn loại đầu nhọn này vì nó sẽ đem lại hiệu quả rất tốt mà không sợ hỏng mạch
	Vậy đối với các pad có kích  thước nhỏ khoảng 0.3mm ~ 0.4mm (.0118 ~ .0157″) thì sao? Chắc chắc các mũi dạng chóp nhọn khó sẽ gặp khó khăn trong quá trình định vị, hơn thế nữa nếu định vị tốt khả năng tiếp xúc cũng chưa hẳn chính xác và có thể bị trơn trượt. Trong trường hợp này, bạn nên chọn các loại ICT/FCT test probe có dạng vương miện       Gợi ý       #4 4-Point Crown: Vương miện 4 đỉnh       #5 9-Point Serrated Crown: Vương miện 9 đỉnh       Ở hình dạng này, đầu probe có thể dễ dàng bọc lấy điểm hàn mà không lo bị trơn trượt cho hiệu suất đo chính xác hơn       Lưu ý: Diện tích phần đầu của chân pin dạng vương miện không lớn hơn kích thước của điểm hàn. Nếu kích thước lớn hơn có thể gây sai số
Đối với các tấm Pad phẳng (Finger), đây loại loại điểm dễ kiểm tra nhất bạn có thể sử dụng hầu hết loại đầu để có thể kiểm tra một cách chính xác. Đối với các tấm phẳng này bạn có thể lựa chọn theo các cách sau đây       Kiểm tra không để lại vết trên bảng mạch: Sử dụng các loại đầu tròn hoặc bo (D, J, F)       Các ứng dụng cần đâm xuyên qua lớp oxit, OSP hoặc các lớp ô nhiễm (B, E, I, L, T, U)

2. Cách chọn chân Pin ICT/FCT khi kiểm tra Via Hole

Sau khi đã hiểu cách chọn loại đầu kiểm tra phù hợp cho các mối hàn, hãy tiếp tục tìm hiểu các chọn đầu Pin phù hợp cho các lỗ Via trong ICT      

Trong thực tế, các nhà sản xuất ODM hoặc OEM đều có cách xử lý các lỗ Via trong quá trình làm PCB một cách khác nhau. Ở một số ngành công nghiệp, nhà sản xuất không thêm một lớp dán hàn ở giữa các lỗ Via nếu quy trình PCB được thực hiện tốt. Do đó, chúng ta sẽ phân tích cách chọn ở cả hai tình huống      

Trong hình minh họa trên đây, ba Via ở trên không có miếng dán thiếc nên có thể sử dụng thoải mái các loại đầu nhọn để tiếp xúc với Ring mà không sợ hỏng PCB      

Trong ba Via ở bên dưới, các lỗ Via được lấp bằng thiếc hàn, bạn không thể chọn đầu Probe dạng Dagger (30 độ) vì phần đầu quá dài và nhọn có thể làm thủng tấm thiếc. Trong tình huống này nên chọn đầu probe dạng 90 hoặc 120 độ với phần đầu sẽ ngắn hơn và không làm hỏng thiếc      

3. Cách chọn chân Pin ICT/FCT khi kiểm tra chân cắm DIP

Để kiểm tra các chân cắm DIP, chắc hẳn nhiều người sẽ nghĩ nên sử dụng các chân Pin dạng CUP (hình 1) vì có thể bao trọn chân DIP. Điều đó hoàn toàn sai lầm, với hình dạng này sau vài lần kiểm tra, trong lòng CUP sẽ chứa đầy từ thông gây ra sai số cho quá trình kiểm tra      

Một số lựa chọn khác có thể tốt hơn cho việc kiểm tra DIP là dạng đầu vương miện (hình 2) hoặc đầu nhọn (hình 3). Tuy nhiên, kiểu kiểm tra ở (hình 3) luôn tiềm ẩn những nguy cơ đo lệch hoặc gây thủng mạch, do đó việc sử dụng dạng đầu vương miện (6 bladed-crown, 7 blade crown hoặc lotus head) sẽ giúp thoát từ thông tốt hơn và cho FPY tốt hơn      

Nguồn: Sam Wong JY      

Ngoài ra, bạn cũng có thể tham khảo cách lựa chọn theo ảnh minh họa dưới đây