Làm thế nào AI có thể giúp sản xuất bảng mạch in (PCB) ngày nay

Trí tuệ nhân tạo (AI) ngày nay đã trở nên phổ biến – nó có trong các mạng, trung tâm dữ liệu, thiết bị và trong hầu hết các ứng dụng chúng ta sử dụng – cho phép hợp tác giữa con người và máy móc.

Từ nguồn cấp dữ liệu truyền thông xã hội của bạn đến các đề xuất tự động hoàn thành trong email của bạn, AI thực sự ở khắp mọi nơi. Công nghệ mới nổi này đang chứng tỏ là một người thay đổi cuộc chơi trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm cả sản xuất PCB (PCB). PCB là xương sống của mọi thiết bị điện chúng ta sử dụng ngày nay và cách chúng ta sản xuất bảng mạch đã đi một chặng đường dài.

Tuy nhiên, khi các thiết bị ngày nay trở nên phức tạp hơn, các bảng mạch cho phép chúng hoạt động cũng trở nên phức tạp hơn. AI là một giải pháp khả thi cho những khó khăn trong sản xuất PCB, đặc biệt là với thị trường lao động ngày càng dày đặc hiện nay.

AI và công nghiệp 4.0

Với việc đưa Internet công nghiệp (IIoT) vào sản xuất, tự động hóa đã trở nên phổ biến.

Các cảm biến và thiết bị được kết nối với nhau sẽ phối hợp liền mạch quá trình trong các sàn nhà máy và toàn bộ chuỗi cung ứng – sử dụng các luồng dữ liệu lớn mà nó tạo ra.

Khi được sử dụng một cách chính xác, việc kết hợp AI với các "nhà máy thông minh" này có thể ảnh hưởng lớn đến quá trình sản xuất PCB bằng cách làm cho nó hiệu quả và chính xác hơn.

Điều này dẫn đến các sản phẩm tốt hơn, giảm chi phí vận hành và chất thải phế liệu và giảm thời gian mỗi PCB được sản xuất. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc rất lớn vào chất lượng và lượng dữ liệu được tạo và xử lý trên sàn nhà máy.

Kiểm tra và phát hiện lỗi

Như đã đề cập ở trên, ngày càng có nhiều nhu cầu về các thiết kế PCB phức tạp hơn để giải quyết nhu cầu về các đơn vị nhỏ gọn hơn và các yếu tố hình thức phức tạp hơn. Điều này gây áp lực rất lớn cho các nhà thiết kế và làm tăng đáng kể thời gian cần thiết cho nghiên cứu và phát triển. Nhưng PCB, ngay cả ở giai đoạn sản xuất, dễ bị lỗi và khiếm khuyết cản trở sản xuất.

Kết quả là, nhiều nhà sản xuất đã bắt đầu nhận ra tầm quan trọng của khả năng kiểm tra trong thiết kế PCBvì chi phí kiểm tra bảng mạch là một phần lớn trong tổng chi phí. Nhưng AI trình bày một đề xuất độc đáo hơn – thuật toán để phát hiện lỗi.

Các công cụ học máy này là các giải pháp kiểm tra quang học tự động (AOIs) liên quan đến việc quét các lỗi nghiêm trọng và chất lượng.

Họ phát hiện, phân loại và gắn cờ các khiếm khuyết trong PCB trong quá trình sản xuất để các nhà sản xuất có thể giảm các sản phẩm bị lỗi giao. Nhưng việc phát hiện các khuyết tật ngày càng trở nên khó khăn hơn trong vật liệu flex và hình học dấu vết thu nhỏ của PCB hiện đại.

Các thuật toán trong tương lai để phát hiện lỗi trong sản xuất PCB sẽ cần nhiều sức mạnh tính toán hơn và phân bổ độ rộng dòng tốt hơn, chẳng hạn như các thuật toán có 5G.

Vị trí tự động và định tuyến

Vị trí và định tuyến cho đến nay là phần khó khăn và tốn thời gian nhất trong nguyên mẫu và sản xuất PCB. Các công cụ mạnh hơn cần đặt các thành phần nhỏ hơn vào các yếu tố hình thức nhỏ gọn hơn.

Giải quyết các vấn đề đầu tư có thể mất nhiều thời gian để thử nghiệm và nguyên mẫu. Nhưng gần đây, AI có phần khởi động giới thiệu công nghệ máy học có thể tự động hóa việc tạo các vị trí PCB phức tạp.

Bằng cách sử dụng cách AI giải quyết các vấn đề phần mềm phức tạp, các nhà nghiên cứu đã tạo ra cơ chế tương tự tạo ra thiết kế phần cứng PCB.

Điều tương tự cũng xảy ra với định tuyến. Trong quá trình tự động hóa định tuyến trong thiết kế PCB không có gì mới, AI mới ra mắt giới thiệu định tuyến đầu cuối mà không có sự can thiệp của con người. Việc sản xuất PCB trong quá khứ đã phụ thuộc rất nhiều vào các chuyên gia tích lũy kiến ​​thức trong suốt nhiều năm thiết kế.

Vì AI được giới thiệu trong cả hai hệ thống và mức độ sản xuất PCB toàn cầu, rõ ràng con đường phía trước là kết hợp trí tuệ con người và nhân tạo để cải thiện hiệu quả và hoạt động chung.