ПЕЧАТНАЯ PCB - Стандарты IPC, используемые при производстве печатных плат

Печатные платы являются важными компонентами многих электронных устройств, повышающими их производительность. Поэтому производители печатных плат понимают важность поддержания качества печатных плат на всех этапах производства. Большинство производителей придерживаются стандартов IPC для производства печатных плат. Эти стандарты помогают им поддерживать качество продукции от проектирования печатных плат до тестирования и контроля печатных плат. Сегодня iPCB объяснит, что такое IPC и каковы стандарты IPC.

Что такое IPC?

IPC - это торговая организация, которая стандартизирует требования к производству и сборке печатных плат. Основанная в 1957 году как Институт печатных плат и Институт межсоединений и комплектной электроники, с 1999 года она официально известна как IPC. Организация публикует отраслевые стандарты, касающиеся приемлемости производства печатных плат, которые приняты во всем мире. В настоящее время IPC насчитывает более 4800 членов. В число этих членов входят компании, специализирующиеся на всех аспектах производства печатных плат, от дизайнеров и поставщиков материалов до производителей печатных плат, служб сборки и OEM-производителей.

В области проектирования и производства печатных плат IPC (Association Connecting Electronics Industries) разработала ряд стандартов, регулирующих и направляющих процесс проектирования и производства печатных плат. IPC-A-600 - это документ, используемый для разработки стандартов приемки, который включает требования для различных уровней.

IPC

Каковы классы IPC для электронных изделий?

Класс 1: Этот класс охватывает электронные изделия общего назначения или изделия повседневного использования с ограниченным сроком службы и простыми функциями.

Класс 2: Этот класс охватывает электронные изделия специального назначения с высокой надежностью и длительным сроком службы. Печатные платы, относящиеся к этому классу, в первую очередь предназначены для использования в условиях общего обслуживания, где бесперебойное обслуживание важно, но не обязательно.

Класс 3: К этому классу относятся высокопроизводительные электронные изделия, которые должны работать по требованию или обеспечивать непрерывную работу. Эти изделия, как правило, предназначены для приложений, где время простоя недопустимо. Кроме того, эти изделия предназначены для использования в суровых условиях. К этому классу относятся различные устройства, используемые в медицинской и аэрокосмической промышленности.

В чем различия между тремя стандартными классами IPC-A-600?

IPC-A-600 1-го класса: электронные продукты общего назначения, в которых функциональность является приоритетной, а стоимость - решающей.

Область применения: Бытовые устройства (например, бытовая техника, игрушки и калькуляторы), некритичная военная техника и т.д. Функциональность: Обеспечивает непрерывность основной цепи; допускаются косметические дефекты (такие как мелкие царапины и неровные паяные соединения).

Контроль затрат: Используются стандартные процессы (такие как выравнивание горячим воздухом и лужение), в основном основанные на подложке FR-4.

Упрощение конструкции: расстояние между проводами ≥ 0,2 мм, что устраняет необходимость в комплексном контроле полного сопротивления.

Типичные области применения: Платы управления зарядкой для смарт-браслетов (требуются только для выполнения функций зарядки и разрядки, без учета высокочастотных помех) и домашние пульты дистанционного управления (однопанельная конструкция с шириной следа 0,3 мм).

IPC-A-600 класса 2: Электронные изделия специального назначения, обеспечивающие оптимальную производительность и срок службы.

Область применения: Коммуникационное оборудование, промышленные приборы, автомобильная электроника и военное оборудование для помещений.

Долговременная стабильность: Требуется пройти двойное тестирование при температуре 85°C/относительной влажности 85% при температуре 85°C (не менее 1000 часов).

Помехоустойчивость: Высокочастотные сигналы должны поддерживать отклонение импеданса ≤ ±10%.

Модернизация процесса: Возможна обработка поверхности OSP (защита от окисления), а также глухие и заглубленные конструкции via (для уменьшения помех). Типичные примеры: (модули питания базовой станции 5G: требуются для прохождения циклических испытаний при высоких и низких температурах (от -40°C до 125°C), допуск по ширине линии ±0,02 мм); промышленные платы управления ПЛК (требуются для непрерывной работы в течение 30 000 часов без сбоев, с использованием четырехслойной платы структура)

IPC-A-600 класса 3: Высоконадежные электронные изделия, конструкция с нулевой отказоустойчивостью

Области применения: Аэрокосмическая промышленность, военное вооружение, медицинское оборудование, магистральные сети связи и т.д.

Адаптируемость к экстремальным условиям эксплуатации: Устойчивость к высоким температурам (от -55°C до 260°C), виброустойчивость (ускорение 20G).

Конструкция с резервированием: Критически важные сигналы требуют двухканального резервирования, а уровни питания сегментированы и изолированы.

Строгое тестирование: Требуется пройти HALT (Ускоренное тестирование на срок службы) и HASS (Ускоренный стресс-скрининг). Типичные случаи: (Модуль спутниковой связи: Используется высокочастотный базовый материал Rogers 4350B (диэлектрическая проницаемость 3,5), Тангенс угла потерь ≤ 0,0027), (Плата управления кардиостимулятором: 100%-ная проверка проводимости, количество пустот в паяном соединении<5%)

Печатная плата Rogers 4350B

IPC-A-600 класса 3 является более строгим и требовательным, чем класс 2, и подходит для применений, требующих высочайшего качества и надежности. При выборе стандарта производителям и проектировщикам печатных плат необходимо определить требуемый уровень IPC, исходя из области применения и требований конечного продукта, чтобы гарантировать соответствие дизайна и качества изготовления печатных плат ожиданиям и достижение требуемого уровня производительности.

iPCB поддерживает пользовательские печатные платы, соответствующие стандартам IPC-A-600 Class 2 и IPC-A-600 Class 3.

Правила проектирования для каждого стандарта IPC различаются, поэтому производители должны учитывать это при выборе проектов, соответствующих этим категориям. IPC6012 и IPC-A-600 - это два хорошо известных стандарта IPC для производства печатных плат, которые охватывают контроль печатных плат и их эксплуатационные характеристики. При изготовлении и сборке печатных плат каждый производитель должен ссылаться на эти стандарты или придерживаться их.

Допустимые уровни IPC-A-600G

Данная спецификация, также известная как IPC-600, устанавливает уровни критериев приемлемости для каждой категории продукции. В данной спецификации указаны целевые, приемлемые и неприемлемые условия для каждого продукта. Эти условия могут быть выявлены во время внутренних или внешних проверок. Данная спецификация посвящена интерпретации требований, указанных в различных спецификациях печатных плат.

Требования к производительности жестких печатных плат стандарта IPC–6012

В данной спецификации представлен подробный обзор требований к производительности и квалификации жестких печатных плат. Жесткие печатные платы бывают различных конструкций, таких как односторонние печатные платы, активно-пассивные встраиваемые печатные платы, печатные платы с металлическим сердечником и платы HDI. В настоящем стандарте подробно описаны все эти конструкции и требования к их эксплуатационным характеристикам.

Какую выгоду получают производители печатных плат от применения стандартов IPC?

Соблюдение этих стандартов поможет производителям печатных плат получить следующие преимущества:

Поддержание качества и согласованности печатных плат: Как и любые другие отраслевые стандарты, стандарты IPC для производства печатных плат предназначены для повышения качества продукции производителей печатных плат. Как упоминалось ранее, эти стандарты применяются на каждом этапе производства. Поэтому производители, которые строго придерживаются этих правил, могут гарантировать качество продукции. Придерживаясь технических характеристик и соответствующих требований, производители могут обеспечить стабильное качество, что в конечном итоге способствует удовлетворенности клиентов.

Обеспечение бесперебойного рабочего процесса при производстве и сборке: При соблюдении стандартов IPC для производства печатных плат необходимо следовать конкретным, оптимизированным и документированным рабочим процессам, что помогает обеспечить бесперебойный рабочий процесс в команде. Стандарты IPC также помогают обеспечить лучшую коммуникацию между поставщиками, продавщицами, заказчиками, регулирующими органами и другими лицами.

Создание репутации бренда: Понимая важность печатных плат, большинство OEM-производителей предпочитают сотрудничать с поставщиками услуг по изготовлению и сборке печатных плат, которые придерживаются стандартов IPC по изготовлению печатных плат. Это объясняется тем, что эти стандарты помогают свести к минимуму ошибки, связанные со сборкой или производством, и производить продукцию высокого качества.