Trong sản xuất điện tử, việc đảm bảo chất lượng và độ ổn định của bo mạch (PCB) là yếu tố then chốt quyết định năng suất và uy tín của nhà máy.

Hai công đoạn kiểm tra phổ biến nhất hiện nay là ICT (In-Circuit Test) và FCT (Functional Test) – những bước quan trọng trước khi sản phẩm được lắp ráp hoàn thiện hoặc xuất xưởng.

Khi sản lượng tăng và yêu cầu chất lượng ngày càng cao, tự động hóa các trạm ICT/FCT trở thành xu hướng tất yếu, giúp doanh nghiệp giảm lỗi thao tác, tăng tốc độ kiểm tra và cải thiện khả năng truy xuất dữ liệu (traceability).

ICT là gì?

ICT (In-Circuit Test) là quá trình kiểm tra các linh kiện và mạch điện trên PCB thường sau AOI (và SPI) trong line SMT.

Mục tiêu của ICT là phát hiện lỗi linh kiện, sai giá trị, hàn lỗi, ngắn mạch hoặc hở mạch.

Nguyên lý ICT

Một hệ thống ICT sử dụng đầu probe (đầu kim kiểm tra) tiếp xúc trực tiếp với các điểm test trên PCB (thường gọi là bed-of-nails tester).

Kiểm tra bed-of-nails

Khi tiếp xúc, hệ thống sẽ đo điện trở, điện dung, điện áp, dòng điện để xác định từng linh kiện hoạt động đúng thông số hay không.

Bên cạnh bed-of-nails truyền thống, ICT hiện đại còn sử dụng Flying Probe – hệ thống probe di động không cần fixture. Phương pháp này lý tưởng cho sản xuất đa dạng sản phẩm tại Việt Nam, giúp giảm chi phí fixture và thời gian đổi model từ hàng giờ xuống chỉ vài phút.

Kiểm tra Flying Probe

Mục tiêu của ICT

• Xác minh linh kiện: Xác nhận giá trị linh kiện chính xác (điện trở, tụ điện, cuộn cảm) và vị trí linh kiện phù hợp.
• Phát hiện đoản mạch và hở mạch: Xác định cầu hàn, thiếu mối hàn và đường dẫn bị đứt.
• Kiểm tra cực tính: Xác minh hướng đúng của các linh kiện có cực như diode, tụ điện phân và IC.
• Đánh giá chất lượng linh kiện: Phát hiện linh kiện bị hỏng hoặc nằm ngoài thông số kỹ thuật có thể bị hư hại trong quá trình xử lý.

Ví dụ thực tế

• Kiểm tra tụ điện có đúng giá trị không, đúng vị trí không.
• Đo điện trở tại các điểm mạch để phát hiện đoản mạch và hở mạch.
• Kiểm tra diode, transistor có chiều đúng hay chưa.

ICT giúp phát hiện lỗi sớm trước khi bo được chuyển sang công đoạn lắp ráp (final assembly) – tiết kiệm đáng kể chi phí sửa chữa hoặc thu hồi sau này.

FCT là gì?

FCT (Functional Circuit Test) là bước kiểm tra chức năng thực tế của sản phẩm điện tử sau khi bo mạch đã được cấp nguồn, nạp firmware và kết nối đầy đủ. FCT có thể được thực hiện ở 2 cấp độ: Board-level FCT (chỉ bo mạch) hoặc System-level FCT (sau khi lắp ráp hoàn chỉnh).

Nếu ICT kiểm tra linh kiện và mạch, thì FCT kiểm tra hành vi vận hành của sản phẩm.

Mục tiêu của FCT

• Đảm bảo bo hoạt động đúng logic thiết kế, chức năng theo thông số kỹ thuật.
• Kiểm tra tín hiệu đầu vào/đầu ra (I/O test).
• Kiểm tra truyền thông (UART, CAN, Ethernet, USB…).
• Kiểm tra yếu tố ngoại vi như LED, cảm biến, relay, motor, màn hình hiển thị…

Ví dụ thực tế

• Kiểm tra bo điều khiển động cơ quạt có quay ở đúng tốc độ khi cấp tín hiệu PWM.
• Kiểm tra module cảm biến nhiệt độ có phản hồi đúng khi thay đổi môi trường.

Công đoạn FCT thường được thực hiện sau ICT, trước công đoạn đóng gói hoặc final assembly (lắp đặt cuối).

ICT và FCT diễn ra ở đâu trong dây chuyền sản xuất

Tại hầu hết các nhà máy điện tử ở Việt Nam, ICT và FCT nằm ở cuối line SMT hoặc sau công đoạn lắp ráp module.

Cụ thể:

Những thách thức trong quá trình ICT/FCT

Dù rất phổ biến, nhưng quá trình ICT và FCT vẫn đối mặt với nhiều vấn đề thực tế:

• Thao tác thủ công: công nhân đặt/nhấc PCB lên fixture có thể gây sai lệch vị trí, cong bo, hoặc làm hỏng đầu pin.
• Tốc độ và năng suất: phụ thuộc vào nhân công, cần làm cẩn thận nên tốn nhiều thời gian, khó tăng năng suất khi tăng sản lượng.
• Rủi ro hư hỏng PCB: PCB dễ bị cong vênh khi gá lắp, trầy xước, ESD,…
• Chi phí fixture cao và thời gian đổi model lâu: Với bed-of-nails, mỗi model cần fixture riêng. Chuyển đổi sang Flying Probe có thể giải quyết được phần nào, nhưng vẫn cần tự động hóa để tăng tốc độ, độ chính xác và khả năng truy xuất nguồn gốc.
• Khó kiểm soát lỗi và truy xuất dữ liệu: dữ liệu test đôi khi chưa được kết nối với hệ thống MES/truy xuất nguồn gốc.
• Khó kiểm soát chất lượng ngoại quan: ICT/FCT thường chỉ đo điện, không phát hiện lỗi hình ảnh (lệch linh kiện, tróc solder, mờ ký hiệu...).
• An toàn lao động & ESD: thao tác bằng tay gần nguồn điện DC cao dễ gây rủi ro.

Do đó, nhu cầu về tự động hóa ICT/FCT đang ngày càng tăng.

Giải pháp tự động hóa trong quy trình ICT/FCT

Temas mang đến giải pháp tự động hóa cho các công đoạn kiểm tra điện tử, kết hợp giữa robot cộng tác AI Techman, hệ thống xử lý hình ảnh Visco và robot tự hành AMR Temas.

Techman AI Cobot – thao tác và kiểm tra linh hoạt

Robot cộng tác Techman AI Cobot có thể đảm nhận toàn bộ thao tác của công nhân trong quá trình ICT hoặc FCT:

• Gắp PCB từ khay -> đặt lên fixture -> bắt đầu kiểm tra.
• Sau khi test xong, robot lấy bo ra, phân loại OK/NG vào khay.
• Nhờ AI Vision tích hợp sẵn, robot có thể kiểm tra ngoại quan bo, nhận diện LED sáng sai, thiếu linh kiện, hoặc bề mặt bị lỗi hàn.

Robot Techman hỗ trợ test ICT tự động - Nguồn ảnh: WiredWorkers

Video: PCB Testing cobot | Techman Robot

Lợi thế của AI Cobot Techman trong quy trình ICT/FCT

• Cấp bản mạch chính xác nhờ cấu trúc 6 trục linh hoạt
  • Robot 6 khớp cho phép tiếp cận fixture từ nhiều góc khác nhau.
  • Đặt PCB chính xác lên bed-of-nails hoặc lên bàn test (với Flying Probe ICT), hạn chế cong bo và mòn pin test.
  • Phù hợp với nhiều loại fixture khác nhau mà không cần cơ cấu cơ khí phức tạp.

• Camera AI tích hợp trực tiếp trên cánh tay robot
  • Camera được gắn ngay trên robot arm, không cần lắp thêm camera rời.
  • Giúp kiểm tra nhanh các lỗi ngoại quan trong ICT/FCT:
    • Lệch linh kiện, thiếu linh kiện
    • LED không sáng hoặc sáng sai
    • Socket, connector cắm chưa đúng
  • Giảm chi phí phần cứng, đơn giản hóa tích hợp hệ thống.
  • Hỗ trợ thay thế nhanh bàn ICT/FCT khi nhà máy có nhiều model khác nhau, cần thay đổi liên tục. Phù hợp sản xuất high-mix low-volume.
  • Đọc QR code trên bản mạch.
  • Marking bản mạch sau khi kiểm tra.

Camera gắn trên cánh tay robot tích hợp sẵn AI Vision

• Công nghệ TM Landmark giúp gắp thả chính xác ngay cả khi PCB đặt lệch
  • AI Vision kết hợp TM Landmark nhận diện chính xác vị trí thực tế của PCB.
  • Robot tự động hiệu chỉnh quỹ đạo gắp thả.
  • Rất phù hợp với bàn test Flying Probe.
  • Không yêu cầu khay định vị chính xác tuyệt đối.
  • Đặc biệt phù hợp với môi trường sản xuất thực tế, nơi PCB có thể bị xô lệch sau các công đoạn trước đó.

Công nghệ TM Landmark độc đáo

Tích hợp AI Vision và camera trên cánh tay, Techman Cobot giúp nhà máy:

• Giảm đáng kể lỗi thao tác và hỏng bo do con người, giảm phụ thuộc vào tay nghề công nhân.
• Đảm bảo quy trình test ổn định, có thể vận hành liên tục 24/7.
• Dễ dàng chuyển đổi model, phù hợp dây chuyền high-mix low-volume.

Temas đã triển khai nhiều dự án thực tế, nơi robot Techman thực hiện thao tác check ICT và FCT tại các nhà máy điện tử ở Việt Nam.

Xem thêm: Các dòng robot Techman AI mới nhất hiện nay

Hệ thống xử lý hình ảnh Visco – phân tích nhanh và chính xác

Visco là hệ thống xử lý hình ảnh công nghiệp, chuyên phục vụ các ứng dụng kiểm tra ngoại quan (Visual Inspection).

Trong quy trình ICT/FCT, giải pháp thị giác máy Visco có thể:

• Xác định vị trí để robot hoặc cơ cấu gắp đặt bo vào vị trí chính xác
• Kiểm tra tình trạng pin test, fixture có sạch và tiếp xúc đủ hay không.
• Phân tích hình ảnh đầu nối, socket, hoặc trạng thái LED, LCD trong test FCT.
• Ghi nhận dữ liệu hình ảnh để truy xuất (traceability).

Nhờ thuật toán kết hợp ánh sáng công nghiệp (ring light, coaxial, diffuse), hệ thống xử lý hình ảnh Visco đảm bảo độ ổn định cao ngay cả trong môi trường nhà máy phức tạp.

Một giải pháp kiểm tra ngoại quan độ chính xác cao

Robot tự hành Temas AMR – vận chuyển khay PCB tự động giữa các khu test

Trong các nhà máy điện tử quy mô trung bình đến lớn, khu vực ICT và FCT thường được bố trí tách rời để tối ưu mặt bằng và luồng sản xuất. Temas AMR là giải pháp hiệu quả để tự động hóa vận chuyển khay PCB giữa các trạm test.

Ứng dụng trong ICT/FCT:

• Vận chuyển khay PCB từ AOI → ICT.
• Chuyển PCB đã test ICT sang khu FCT.
• Trả khay PCB OK/NG về khu phân loại hoặc đóng gói.

Lợi thế của Temas AMR

• Độ ổn định vận hành cao
  • Thiết kế cho sản xuất liên tục 24/7.
  • Có thể sạc bằng trạm sạc hoặc sạc tự động, có bộ lưu điện UPS tích hợp để tránh gián đoạn trong quá trình sản xuất.
• Tính năng an toàn và tránh chướng ngại vật.
  • Hệ thống lidar và cảm biến an toàn Ultrasonic.
  • Tự động dừng, tránh người và thiết bị trong nhà máy.
  • Phù hợp với nhà máy định hướng sản xuất high-mix linh hoạt, thay đổi thường xuyên (AMR không cần line cố định như băng tải).
• Độ chính xác và ổn định cao
  • Dẫn hướng chính xác đến từng trạm ICT/FCT.
  • Lặp lại vị trí docking ổn định, thuận lợi tích hợp với robot hoặc băng tải.
• Dễ dàng mở rộng
  • Có thể kết nối nhiều trạm test.
  • Có thể sử dụng đồng thời nhiều AMR trong cùng khu sản xuất với 1 trung tâm điều khiển duy nhất.
  • Thiết kế module hóa từ phần cứng đến phần mềm, dễ dàng triển khai, vận hành và bảo trì.

ICT và FCT là hai bước kiểm tra cốt lõi trong sản xuất điện tử – đảm bảo chất lượng sản phẩm trước khi đến tay người tiêu dùng.

Tuy nhiên, để đạt được năng suất cao, độ chính xác ổn định và khả năng truy xuất dữ liệu, doanh nghiệp cần tự động hóa quy trình test bằng các công nghệ hiện đại.

Temas cung cấp giải pháp tự động hóa toàn diện cho ICT/FCT test, gồm:

• Techman AI Cobot: thao tác thông minh, kiểm tra ngoại quan tích hợp AI.
• Visco: xử lý hình ảnh công nghiệp, phát hiện lỗi ngoại quan nhanh chóng.
• Robot tự hành Temas AMR: vận chuyển PCB giữa các khu test, tối ưu luồng vận chuyển trong nhà máy.

Liên hệ Temas để được tư vấn giải pháp tự động hóa ICT/FCT phù hợp cho nhà máy của bạn.