Lỗi trong sản xuất PCBA: Nguyên nhân và giải pháp khắc phục

Các lỗi trong sản xuất PCBA vẫn thường xuyên xảy ra nếu quy trình – thiết kế hoặc kiểm soát chất lượng không được thực hiện chặt chẽ. Việc hiểu rõ các nguyên nhân gây ra lỗi trong sản xuất PCBA, cũng như áp dụng các giải pháp khắc phục và phòng tránh phù hợp, là yếu tố quan trọng giúp doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản phẩm và tối ưu hiệu quả sản xuất.

Lỗi trong sản xuất PCBA là gì?

Lỗi trong sản xuất PCBA là các sai sót phát sinh trong quá trình lắp ráp và hoàn thiện bảng mạch điện tử. Bao gồm từ công đoạn in kem hàn, gắn linh kiện, hàn reflow/hàn sóng cho đến kiểm tra và nghiệm thu sản phẩm. Những lỗi này có thể xuất hiện trên mối hàn, vị trí linh kiện, độ sạch bề mặt hoặc chức năng hoạt động của bo mạch.

Các lỗi PCBA ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ ổn định của sản phẩm điện tử và tăng phát sinh chi phí sửa chữa cho doanh nghiệp. Đặc biệt, trong các lĩnh vực yêu cầu độ tin cậy cao như công nghiệp, y tế, hàng không,… còn có thể gây ra rủi ro nghiêm trọng về an toàn và chất lượng. Do đó, cần hiểu rõ nguyên nhân và cách khắc phục nhanh chóng và hiệu quả, giúp doanh nghiệp đảm bảo chất lượng bo mạch và nâng cao uy tín sản phẩm trên thị trường.

Nguyên nhân gây ra lỗi trong sản xuất PCBA

Lỗi trong sản xuất PCBA xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau, như thiết kế, vật tư, thiết bị, quy trình và con người. Việc xác định đúng nguyên nhân gốc rễlà cơ sở quan trọng để kiểm soát chất lượng và giảm thiểu tỷ lệ lỗi trong quá trình lắp ráp bảng mạch điện tử.

Thiết kế PCB chưa tối ưu 

Một trong những nguyên nhân phổ biến gây lỗi PCBA là thiết kế PCBA chưa được tối ưu. Có thể kể đến như: khoảng cách pad không phù hợp, linh kiện sai kích thước, vị trí linh kiện không hợp lý dẫn đến lỗi hàn, lệch linh kiện và cầu hàn trong quá trình sản xuất.

Chất lượng vật tư đầu vào không đảm bảo

Vật tư được nhắc đến ở đây là chủ yếu là chất lượng linh kiện. Các lỗi như hàng kém chất lượng, không rõ nguồn gốc hoặc bảo quản sai điều kiện có thể gây ra nhiều lỗi nghiêm trọng gây mất ổn định khi vận hành. Bên cạnh đó, kem hàn, flux hoặc PCB nền không đạt tiêu chuẩn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn PCBA.

Thiết lập và hiệu chuẩn thiết bị sản xuất chưa chính xác

Thông số máy in kem hàn, máy gắp linh kiện và lò hàn reflow / hàn sóng nếu không được cài đặt và hiệu chuẩn đúng sẽ dễ phát sinh các lỗi như hàn thiếu, hàn dư, tombstone hoặc cháy pad. Việc bảo trì thiết bị không định kỳ cũng làm giảm độ chính xác và tính ổn định của dây chuyền PCBA.

Quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng chưa chuẩn hóa

Nếu quy trình sản xuất PCBA không tuân thủ các tiêu chuẩn IPC sẽ khiến các lỗi sai không được phát hiện kịp thời. Điều này dẫn đến việc lỗi nhỏ tích tụ và trở thành lỗi nghiêm trọng ở giai đoạn cuối, gây khó khăn cho việc sửa chữa và làm tăng chi phí sản xuất.

Xem thêm: Tiêu chuẩn IPC PCBA – Đánh giá chất lượng bo mạch điện tử

Yếu tố con người và trình độ kỹ thuật

Tay nghề công nhân, kỹ thuật viên và nhân sự QC có ảnh hưởng lớn đến chất lượng PCBA. Máy móc có tốt đến đầu thì người sử dụng phải có năng lực và kinh nghiệm thì mới có thể hoàn thành tốc công việc. Các thao tác không đúng quy trình đưa ra có thể làm phát sinh lỗi trong quá trình lắp ráp, kiểm tra và sửa chữa bo mạch.

Điều kiện môi trường sản xuất không phù hợp

Điều kiện môi trường trong nhà xưởng có ảnh hưởng trực tiếp và lâu dài đến chất lượng bản mạch điện tử. Khi nhiệt độ, độ ẩm và mức độ sạch sẽ không được kiểm soát chặt chẽ là một yếu tố gây ra lỗi trong sản xuất PCBA, đặc biệt là các lỗi liên quan đến mối hàn và độ ổn định của linh kiện.

Phân loại các lỗi thường gặp theo từng công đoạn

Các lỗi trong sản xuất PCBA có thể phát sinh ở bất kỳ giai đoạn nào của quy trình lắp ráp bảng mạch điện tử. Việc phân loại lỗi theo từng công đoạn giúp doanh nghiệp dễ dàng xác định nguyên nhân gốc rễ, tìm ra phương án giải quyết để giảm thiểu rủi ro và chi phí sửa chữa. Dưới đây là là một số lỗi thường gặp:

Lỗi trong công đoạn in kem hàn

Lỗi tại công đoạn này ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng mối hàn: in kem hàn không đều, thiếu kem hàn, dư kem hàn hoặc kem hàn bị lệch khỏi pad. Nguyên nhân chủ yếu đến từ stencil không phù hợp, thông số in chưa tối ưu hoặc kem hàn bị biến chất do bảo quản sai điều kiện.

Lỗi trong công đoạn gắn linh kiện SMT/DIP

Tại đây có thể dễ dàng nhận ra một số lỗi trong sản xuất PCBA như: linh kiện bị lệch vị trí, xoay sai chiều, thiếu linh kiện hoặc gắn nhầm chủng loại. Những lỗi này có thể do dữ liệu lập trình máy gắp chưa chính xác, linh kiện không đồng đều về kích thước hoặc băng tải vận chuyển không ổn định.

Lỗi trong công đoạn hàn reflow và hàn sóng

Tại công đoạn hàn reflow và hàn sóng, các lỗi thường gặp nhất có thể kể đến: hàn lạnh, hàn không ướt, cầu hàn, tombstone hoặc cháy pad. Đến tránh xảy ra các lỗi này, đơn vị gia công PCBA cần chú ý nền nhiệt phù hợp, phân bố nhiệt đồng đều hoặc lựa chọn đặc tính vật liệu tương thích.

Lỗi sau lắp ráp và hoàn thiện PCBA

Sau khi hoàn tất quá trình hàn, PCBA vẫn có thể phát sinh các lỗi do bị nhiễm bẩn bề mặt, dư flux, bong pad hoặc hư hỏng linh kiện trong quá trình thao tác. Ở giai đoạn này, các lỗi xảy ra có thể ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy và tuổi thọ của bo mạch khi đưa vào sử dụng.

Lỗi trong công đoạn kiểm tra và nghiệm thu

Việc kiểm tra và nghiệm thu PCBA đóng vai trò như “hàng rào cuối cùng” để đảm bảo chất lượng sản phẩm trước khi xuất xưởng. Nếu quá trình này không được thực hiện đầy đủ hoặc bỏ sót các bước kiểm tra quan trọng như AOI, X-ray, ICT và FCT, nhiều lỗi tiềm ẩn sẽ không được phát hiện kịp thời.

Giải pháp kiểm soát lỗi PCBA tại công ty SHDC

Tại SHDC, việc giảm thiểu lỗi và hạn chế phát sinh bảo hành trong sản xuất PCBA được xem là mục tiêu xuyên suốt trong toàn bộ quy trình vận hành nhà máy. Thay vì xử lý lỗi sau khi sản phẩm đã xuất xưởng, công ty tập trung kiểm soát chất lượng ngay từ giai đoạn đầu nhằm ngăn ngừa rủi ro bảo hành về sau.

Tại công ty điện tử HSDC, việc kiểm soát và phòng tránh lỗi trong sản xuất PCBA được triển khai xuyên suốt toàn bộ quy trình, từ khâu thiết kế, lựa chọn vật tư cho đến lắp ráp và kiểm tra thành phẩm. Công ty triển khai hệ thống kiểm tra nhiều lớp, kết hợp các phương pháp hiện đại nhằm phát hiện sớm lỗi ở từng công đoạn. Cách tiếp cận này giúp khoanh vùng và xử lý lỗi kịp thời, giảm thiểu tỷ lệ sửa chữa và tránh lỗi lan sang các công đoạn tiếp theo.

Thông qua việc kết hợp đồng bộ giữa công nghệ, quy trình và con người, HSDC hướng đến mục tiêu giảm thiểu lỗi trong sản xuất PCBA, nâng cao độ ổn định sản phẩm và mang lại giải pháp lắp ráp bảng mạch điện tử chất lượng cao cho các dự án điện tử thương mại và công nghiệp.

Kết luận

Lỗi trong sản xuất PCBA là vấn đề cực kỳ quan trọng, bởi chúng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, độ tin cậy và chi phí vận hành của sản phẩm điện tử. Việc chủ động nhận diện nguyên nhân và áp dụng giải pháp khắc phục phù hợp không chỉ giúp nâng cao độ ổn định và tuổi thọ của PCBA, mà còn góp phần củng cố uy tín thương hiệu và tạo lợi thế cạnh tranh bền vững trên thị trường điện tử ngày càng khắt khe.