IPC:n standardit PCB:n laatua ja luotettavuutta varten

IPC:n standardit muodostavat perustan sille, miten piirilevyjen laatu ja luotettavuus määritellään, arvioidaan ja hyväksytään koko elektroniikkateollisuudessa.

IPC-asiakirjat ovat kuitenkin usein:

• Erittäin tekninen
• Vaikea tulkita
• Ymmärretään väärin "hyväksytty/hylätty -säännöiksi".

Tässä artikkelissa selitetään tärkeimmät piirilevyjen laatuun ja luotettavuuteen liittyvät IPC-standardit, mitä ne todellisuudessa ohjaavat ja miten niitä sovelletaan todellisissa tuotantoympäristöissä.

Luotettavuuden testausmenetelmistä ks:
PCB-luotettavuuden testaus selitetty

Mitä IPC-standardit ovat?

IPC (Association Connecting Electronics Industries) julkaisee maailmanlaajuisesti tunnustettuja standardeja, joissa määritellään:

• Tuotantovaatimukset
• Hyväksymiskriteerit
• Testimenetelmät
• Luokittelutasot

IPC-standardit ovat prosessineutraalieli ne kuvaavat mitä on hyväksyttävä, ei miten sen valmistamiseksi.

IPC-A-600 - Painettujen piirilevyjen hyväksyttävyys

IPC-A-600:n tarkoitus

IPC-A-600 määrittelee visuaalisen hyväksyttävyyden kriteerit paljaille piirilevyille, mukaan lukien:

• Pintaolosuhteet
• Kuparin ominaisuudet
• Juotosmaskin laatu
• Reikä ja via-olosuhteet

Sitä käytetään usein:

• Saapuva tarkastus
• Lopulliset laatutarkastukset
• Asiakastarkastukset

IPC-A-600-luokitukset

IPC-A-600 määrittelee kolme tuoteluokkaa:

Korkeammat luokat määräävät tiukemmat rajoitukset vikojen osaltamutta eivät muuta taustalla olevaa prosessia.

Vian tulkinta:
Yleiset PCB-valmistusvirheet

IPC-6012 - Kelpuutus- ja suorituskykyeritelmä

Mitä IPC-6012 kattaa

IPC-6012 määrittelee suorituskykyvaatimukset jäykille PCB-levyille, mukaan lukien:

• Sähköinen suorituskyky
• Rakenteellinen eheys
• Materiaalivaatimukset
• Luotettavuusodotukset

Toisin kuin IPC-A-600, IPC-6012 keskittyy seuraaviin seikkoihin miten hallintoneuvoston tulisi toimia, ei vain sen ulkonäköä.

IPC-6012:n määrittelemät keskeiset alueet

• Johtimen paksuus
• Reiän seinämän kuparin paksuus
• Dielektrinen väli
• Mekaaninen lujuusN/OFF)
• Lämpötilaluotettavuuden indikaattorit

Valmistuslinkki:
PCB valmistusprosessi selitetty

IPC-6013 - Taipuisat ja jäykät PCB:t

IPC-6013 laajentaa suorituskykyvaatimukset koskemaan:

• Joustavat piirit
• Jäykkä-joustavat rakenteet

Keskeiset luotettavuuteen liittyvät huolenaiheet käsitelty:

• Joustokestävyys
• Tartunnan lujuus
• Taivutussäteen rajat
• Dynaaminen vs. staattinen joustokäyttäytyminen

IPC-TM-650 - Testimenetelmien käsikirja

IPC-TM-650 tarjoaa standardoidun testausmenettelytmukaan lukien:

• Lämpökierto
• Kuorinnan vahvuus
• Juotettavuus
• CAF-testaus

TM-650 määrittelee miten testata, mikä varmistaa yhdenmukaisuuden eri valmistajien välillä.

Testisovellus:
PCB:n luotettavuuden testausmenetelmät

IPC-2221 - Suunnittelustandardit ja laaturiski

IPC-2221 tarjoaa yleiset PCB-suunnitteluohjeetmukaan lukien:

• Jäljen väli
• Virta- ja välysvirta
• Rakenteiden kautta

IPC-2221:n vastaiset mallit lisäävät usein vika- ja luotettavuusriskiä, vaikka valmistus olisikin mahdollista.

Suunnittelun vaikutus:
PCB-suunnittelupäätökset ja valmistuksen laatu

Hyväksymiskriteerit vs. toiminnallinen suorituskyky

Yksi yleinen väärinkäsitys on, että:

"IPC:n läpäisy tarkoittaa, että PCB ei koskaan vikaannu."

Todellisuudessa:

• IPC-vaatimustenmukaisuus määrittelee vähimmäishyväksyttävyys
• Se ei takaa sovelluskohtaista luotettavuutta
• Toiminnalliset ja ympäristöön liittyvät vaatimukset voivat ylittää IPC:n rajat.

IPC-standardit todellisessa valmistuksessa

Käytännössä IPC-standardeja käytetään:

• Peruslähtökohtaiset hyväksymiskriteerit
• Ostajan ja valmistajan väliset viestintävälineet
• Tilintarkastusviitteet

TOPFASTissa IPC-standardeja käsitellään seuraavasti. lähtökohdat, ja tiukempaa sisäistä valvontaa sovelletaan silloin, kun sovellusriski on suurempi.

IPC-standardien yleiset väärintulkinnat

Väärinkäsitys 1: IPC-luokka = laatutaso

Luokka määrittelee sovelluksen riskinsietokyvyn, ei valmistuksen erinomaisuutta.

Harhaluulo 2: IPC kattaa kaikki vikamuodot.

IPC:n avulla ei voida käsitellä kaikkia todellisia stressiskenaarioita.

Harhaluulo 3: Visuaalinen hyväksyttävyys on yhtä kuin luotettavuus.

Monet luotettavuushäiriöt ovat tarkastuksessa näkymättömiä.

Miten IPC-standardeja käytetään tehokkaasti

Parhaita käytäntöjä ovat:

• Määritä IPC-luokka selkeästi dokumentaatiossa
• Suunnittelusääntöjen yhdenmukaistaminen IPC-2221:n kanssa
• Yhdistä IPC-hyväksyntä ja luotettavuustestaus
• Tarkista poikkeukset ja poikkeusluvat huolellisesti

Kustannukset ja vaatimustenmukaisuus:
PCB:n valmistuskustannukset ja laadun tasapaino

Päätelmä

IPC-standardit tarjoavat yhteisen teknisen kielen piirilevyjen laatua ja luotettavuutta varten, mutta ne eivät korvaa vankkaa suunnittelua ja prosessinohjausta.

IPC-A-600, IPC-6012 ja niihin liittyvien standardien todellisen sisällön ymmärtäminen auttaa insinöörejä ja ostajia tekemään tietoon perustuvia päätöksiä ja vähentämään pitkän aikavälin riskejä.

Tämä artikkeli täydentää PCB laatu ja luotettavuus klusteri, jossa on standardeihin keskittyvä perusta.

FAQ: IPC:n standardit PCB-laadulle