Veci, ktoré treba vedieť o štandardoch ipc pri navrhovaní dosiek plošných spojov

Pokiaľ ide o elektronické súčiastky alebo elektronické zariadenia, vždy existujú určité typy noriem, ktoré zabezpečujú spoľahlivosť a kvalitu produktu. V prípade dosiek plošných spojov alebo dosiek plošných spojov sa na zabezpečenie kvality počas celého výrobného procesu používajú normy IPC. V tomto článku sa pozrieme na štandardy IPC pre PCB, ktorých účel a čo by sme od nich mali brať ako inžinier navrhujúci PCB.

Ak ste úplným začiatočníkom a práve začínate s návrhom dosiek plošných spojov, môžete zvážiť prečítanie tohto základného článku o plošných spojoch a návrat k tomuto článku. Môžete si tiež pozrieť rôzne projekty dosiek plošných spojov, ktoré sme popri tom vytvorili, ak ste skôr hardvéroví pracovníci. Za týchto okolností sa vráťme k našim štandardom IPC pre dizajn dosiek plošných spojov.

Čo je štandard IPC?

IPC-Association Connecting Electronics Industries je globálne obchodné združenie, ktoré stanovuje určité štandardy pre výrobu PCB a iných druhov elektronických komponentov. Okrem výroby poskytuje aj normy pre montáž, ochranu elektronických zariadení, školenie, prieskum trhu a obhajobu verejnej politiky.

IPC má viac ako 4 500 spoločností po celom svete ako svojich členov. Títo členovia sú z rôznych aspektov elektronického priemyslu, ako sú dizajnéri, výrobcovia dosiek, dodávatelia, montážne spoločnosti a výrobcovia zariadení.

História nezávislého MPC

IPC je organizácia riadená členmi, ktorú v roku 1957 založilo šesť výrobcov dosiek plošných spojov s názvom „ Ústav pre dosky plošných spojov “. Organizácia bola založená so zámerom odstrániť prekážky v dodávateľskom reťazci, vytvoriť priemyselné štandardy a podporiť pokrok v priemysle.

Neskôr organizácia zmenila názov na Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits, od roku 1999 prijala názov IPC pod sloganom Association Connecting Electronics Industries. Ale je plná forma pre IPC kandiduje na Inštitúte tlačený obvod. Sídlo spoločnosti IPC sa nachádza v Bannockburnell, má pobočky aj v hlavných krajinách, ako sú USA, Čína, India, Švédsko a Rusko.

Prečo je štandard IPC dôležitý?

Normy IPC zaisťujú, aby výrobcovia vyrábali bezpečné, spoľahlivé a vysoko výkonné dosky s plošnými spojmi tým, že venujú pozornosť detailom výroby a odhodlaniu udržiavať kvalitu počas celého výrobného procesu.

Tieto štandardy pomáhajú rôznym spoločnostiam udržiavať rovnaké parametre zabezpečenia kvality a spoľahlivosti PCB, aby mohli mnohými rôznymi spôsobmi splniť očakávania zákazníkov spolu so zlepšením výrobného procesu.

Normy IPC podporujú výrobcov PCB mnohými spôsobmi, ako napríklad

Udržiavanie kvality a spoľahlivosti koncového produktu: Normy IPC pomôžu výrobcom vyrábať produkty so zvýšenou kvalitou a spoľahlivosťou. Keď výrobca zachová štandardy od prvého kroku výrobného procesu, konečný produkt bude mať lepší výkon a vydrží dlhšie. Kvalita a spoľahlivosť produktu by sa mala udržiavať, aby konkurovala elektronickému priemyslu, takže výrobcovia by si mali vždy uchovať tieto dva faktory.

Udržiavanie konzistencie: Udržiavanie konzistencie kvality a ďalších parametrov je pre výrobcov najťažšou úlohou. Udržiavaním certifikácie IPC môžu výrobcovia PCB udržiavať svoju konzistenciu, čo v konečnom dôsledku vedie k spokojnosti zákazníkov.

Lepšia komunikácia: Štandardy IPC zabezpečujú, aby sa na definíciu terminológie súvisiacej so životným cyklom elektronického zariadenia interne aj externe používal rovnaký jazyk, čo tiež znižuje riziko nesprávnej komunikácie. Vďaka štandardom IPC budú mať zákazníci, dodávatelia, dodávatelia, regulačné orgány a ďalšie subjekty zapojené do procesu medzi sebou lepšiu komunikáciu.

Udržuje si dobré meno: IPC je medzinárodne uznávaný štandard, a preto ho pozná každý jednotlivec v elektronickom priemysle. Ak zamestnávate nového jednotlivca, ktorý o vašej spoločnosti nič nevie a ak ste sa vo svojom priemysle riadili štandardom IPC, bude určite bez problémov sledovať vašu reputáciu. Preto tento proces zvýši kvalitu vášho produktu a zlepší vašu reputáciu, takže budete môcť prilákať viac zákazníkov smerom k vášmu produktu.

Zníženie nákladov: Ak budete v každom kroku výrobného procesu dodržiavať štandardy IPC, výsledný produkt bude v lepšej kvalite a bude sa tiež spoľahlivo používať, takže nie je potrebné robiť kontroly kvality každého produktu raz. ak sa vyrába, znížia sa tak náklady na testovanie. Pretože všetci v procese používajú rovnakú terminológiu na komunikáciu, znižujú sa aj možnosti meškaní a prepracovaní z dôvodu nesprávnej komunikácie, takže meškanie a prepracovanie tiež stojí spoločnosť.

Triedy elektroniky založené na štandardoch IPC

Podľa štandardov IPC sú všetky elektronické výrobky kategorizované do troch rôznych tried.

Trieda 1 (Všeobecné elektronické výrobky)

Výrobky triedy One sú všeobecné výrobky z oblasti elektroniky, ktoré používame každý deň, primárnymi požiadavkami na tento výrobok sú funkcie, ktoré poskytujú. Pretože prevádzka konečného produktu je dôležitejšia, táto trieda sa považuje za jednu z najmiernejších tried, pokiaľ ide o povoľovanie potenciálnych chýb. Dosky s plošnými spojmi väčšinou nepatria do triedy 1. Elektronika triedy 1 má zvyčajne kratšiu životnosť, najlepším príkladom produktu triedy 1 je baterka.

Trieda 2 (Dedicated Service Electronics products)

Do tejto triedy patria výrobky, ktoré si vyžadujú nepretržitý výkon a predĺženú životnosť. Produkty tejto triedy sa zameriavajú hlavne na neprerušované služby, a preto sa ubezpečujú, že tieto produkty počas prevádzky nezlyhali. Medzi najlepšie príklady elektroniky triedy 2 patrí základná doska počítača alebo tabletu, dosky s plošnými spojmi v domácich spotrebičoch, ako je televízia, klimatizácia atď.

Trieda 3 (vysoko spoľahlivý elektronický výrobok)

Elektronika triedy tri má vysoké štandardy, ktoré sú určené pre kritické aplikácie. Zariadenia tejto triedy by mali poskytovať nepretržitý výkon alebo výkon na požiadanie. Elektronika triedy 1 je zvyčajne lacnejšia a ľahko vymeniteľná a elektronika triedy 2 je zariadenie, ktoré vyžaduje dlhý životný cyklus, zatiaľ čo elektronika triedy 3 patrí medzi najdôležitejšie položky. Najlepšie príklady, ktoré popisujú elektroniku triedy tri, sú kardiostimulátor a vojenský radar, ktoré sú potrebné na zabezpečenie vysokej spoľahlivosti a zabezpečenia nepretržitého poskytovania služieb.

Podmienky použité v MPT na rafináciu produktu

Cieľová podmienka: Toto je takmer dokonalá podmienka, ktorú sa všetci výrobcovia budú usilovať dosiahnuť, aj keď sa táto podmienka nemusí vždy dosiahnuť.

Prijateľná podmienka: Toto nie je ideálny akceptovaný stav, pretože by mohlo dôjsť k kompromisom medzi dizajnom a výkonom, ale táto podmienka poskytuje veľkú spoľahlivosť.

Poruchový stav: Ak je výrobok v chybnom stave, bude odmietnutý, pretože je potrebné ho prepracovať alebo opraviť.

Podmienka indikátora procesu: Existujú určité podmienky, ktoré neovplyvňujú ani formu, ani funkciu produktu, ale tento stav bude vo výrobku k dispozícii z dôvodu materiálových, dizajnových alebo strojových faktorov.

Niektoré z bežne používaných štandardov IPC

IPC-2581: Je to štandard používaný na zasielanie informácií medzi dizajnérom PCB a výrobcom alebo montážnou spoločnosťou. Pomáha pri poskytovaní štandardizovaného formátu na výmenu údajov o dizajne, ktorý pomáha zabezpečiť konzistentné výsledky výroby.

IPC-2221: Je to norma, ktorá sa používa pri navrhovaní dosiek plošných spojov. Táto norma sa zaoberá témami spojenými s navrhovaním plošných spojov ako sú dizajn, usporiadanie, materiály, mechanické a fyzikálne vlastnosti, elektrické vlastnosti, tepelné obmedzenia, zoznam častí a viac.

IPC-6012B: Stanovuje kvalifikáciu a výkon potrebný na výrobu tuhých PCB. Poskytuje požiadavky na výrobky v oblastiach, ako je štrukturálna integrita, spájkovateľnosť a rozstupy vodičov.

IPC-A-600F: Stanovuje prijateľné kritériá pre PCB, popisuje, aký je cieľový stav PCB a aké sú podmienky prijateľné a nezhodné pre všetky časti PCB. Opisuje všetko od zlatého prstokladu po medené pokovovanie.

IPC-TM-650: Spoločnosť IPC zverejnila testovacie metódy pre dosky s plošnými spojmi pod číslom IPC-TM-650. Poskytuje pokyny na hodnotenie rôznych aspektov PCB. Poskytuje testovacie metódy na testovanie sklonu dosky k povrchovej elektromagnetickej migrácii, meranie odporu voči prietokovému prúdu cez povrch substrátu PCB, metódy na testovanie iónovej čistoty a ďalšie.

Okrem týchto štandardov existuje oveľa viac štandardov pre každý aspekt dosky plošných spojov navrhujúci aj tie najminútovejšie aspekty, ktoré ste si ani nedokázali predstaviť. Všetky tieto stojany sa zameriavajú na dodávku lepších elektronických výrobkov, ktoré sú spoľahlivé na použitie.