对于电子组件或电子设备,总是有某些类型的标准可确保产品的可靠性和质量。对于PCB或印刷电路板,IPC标准用于确保整个制造过程的质量。在本文中,我们将研究PCB的IPC标准的目的以及作为设计PCB的工程师应考虑的IPC标准。
如果您是绝对的初学者,并且刚开始进行PCB设计,那么可以考虑阅读PCB的基础知识,然后再回到这篇文章。如果您是硬件专家,还可以查看我们在此过程中构建的各种PCB项目。话虽这么说,让我们回到我们的IPC PCB设计标准。
什么是IPC标准?
IPC协会连接电子工业协会是一个全球贸易协会,为PCB和其他类型的电子组件的制造设定某些标准。除制造外,它还提供组装,电子设备保护,培训,市场研究和公共政策倡导的标准。
IPC的成员遍布全球,共有4500多家公司,这些成员来自电子行业的各个方面,例如设计师,电路板制造商,供应商,组装公司和设备制造商。
IPC背后的历史
IPC是由成员驱动的组织,由6个印刷电路板制造商于1957年以“印刷电路板研究所”的名义成立。该组织的成立旨在消除供应链障碍,制定行业标准并支持行业发展。
后来该组织更名为互连和包装电子电路研究所,从1999年起,他们以标语“连接电子工业协会”来命名IPC。但是,IPC的完整表格代表印刷电路研究所。IPC的总部位于Bannockburn ll,并在美国,中国,印度,瑞典和俄罗斯等主要国家/地区设有办事处。
为什么IPC标准很重要?
IPC标准通过关注制造细节并致力于在整个制造过程中保持质量来确保制造商制造安全,可靠和高性能的PCB板。
这些标准可帮助不同公司在PCB质量保证和可靠性方面保持相同的参数,以便它们可以以许多不同的方式满足客户的期望以及生产工艺的改进。
IPC标准以多种方式支持PCB制造商,例如
维持最终产品的质量和可靠性: IPC标准将帮助制造商制造质量和可靠性更高的产品。当制造商从制造过程的第一步开始维护标准时,最终产品将具有更好的性能,并且使用寿命更长。应保持产品的质量和可靠性以在电子行业中竞争,因此制造商应始终保持这两个因素。
保持一致性:保持质量和其他参数的一致性是制造商最艰巨的任务。通过保持IPC认证,PCB制造商可以保持其一致性,并最终提高客户满意度。
更好的通信: IPC标准确保内部和外部使用相同的语言来定义与电子设备的生命周期相关的术语,这也降低了通信错误的风险。借助IPC标准,参与该过程的客户,供应商,供应商,监管机构和其他人员将可以更好地相互沟通。
保持声誉: IPC是国际公认的标准,因此电子行业的每个人都知道它。如果您雇用了一个对您的公司一无所知的新员工,并且您在行业中遵循了IPC标准,那么他/她无疑可以毫无困难地遵循您的声誉。因此,此过程将提高您的产品质量并提高您的声誉,从而您将能够吸引更多的客户购买您的产品。
降低成本:当您在制造过程的每个步骤中都遵循IPC标准时,最终产品将具有更高的质量,并且使用起来也将可靠,因此无需对每个产品进行一次质量检查它是制造的,这将降低测试成本。由于流程中的每个人都使用相同的术语进行通信,因此由于沟通不畅而造成的延迟和返工的可能性也减少了,延迟和返工也使公司付出了代价。
基于IPC标准的电子产品类别
根据IPC标准,所有电子产品都分为三个不同的类别。
第1类(通用电子产品)
第一类产品是我们每天使用的通用电子产品,该产品的主要要求是它们提供的功能。由于最终产品的操作更为重要,因此在允许潜在缺陷方面,这一类别被认为是最宽松的类别之一。PCB板大多不属于1类。1类电子产品的生命周期通常较短,1类产品的最佳例子是手电筒。
2类(专用服务电子产品)
需要持续性能和延长使用寿命的产品将属于此类。此类产品主要集中在不间断服务上,因此可以确保这些产品在运行期间不会出现故障。第2类电子产品的一些最佳示例是计算机或平板电脑的主板,电视,空调等家用电器中的电路板。
3类(高可靠性电子产品)
第三类电子产品具有高标准,适用于关键应用。此类设备应提供连续的性能或按需提供的性能。1类电子设备通常更便宜且易于更换,而2类电子设备则需要较长的使用寿命,而3类电子设备则是关键任务产品。描述三级电子设备的最佳示例是起搏器和军用雷达,它们需要高度可靠并确保不间断的服务交付。
IPC中用于精炼产品的条件
目标条件:这是几乎所有制造商都希望达到的理想条件,即使这种条件不一定总是能够实现。
可接受的条件: 这不是可接受的理想条件,因为可能会在设计和性能之间进行权衡,但是此条件可提供很高的可靠性。
缺陷状态:如果产品处于缺陷状态,则将被拒绝,因为需要进行返工或维修。
工艺指标条件:在某些条件下不会影响产品的形式或功能,但是由于材料,设计或与机器相关的因素,该条件在产品中将可用。
一些常用的IPC标准
IPC-2581:这是在PCB设计人员与制造商或组装公司之间发送信息的标准。它有助于提供用于交换设计数据的标准化格式,从而有助于确保一致的生产结果。
IPC-2221:这是用于设计PCB的标准,该标准解决了与PCB设计相关的主题,例如设计,布局,材料,机械和物理特性,电气特性,热限制,零件清单和更多。
IPC-6012B:它建立了刚性PCB制造所需的鉴定和性能。它在结构完整性,可焊性和导体间距等方面满足了产品的要求。
IPC-A-600F:它建立了PCB可接受的标准,它描述了PCB的目标条件是什么,以及PCB的所有部件可接受和不合格的条件是什么。它描述了从金手指到镀铜的所有内容。
IPC-TM-650: IPC已发布IPC-TM-650下的PCB板测试方法,它提供了评估PCB各个方面的指南。它提供了用于测试电路板表面电磁迁移倾向的测试方法,用于测量流经PCB基板表面的电流的电阻的方法,用于离子清洁度测试的方法等等。
除了这些标准,PCB板设计的每个方面还有更多的标准,甚至是您无法想象的最微小的方面。所有这些立场都致力于提供可靠的更好的电子产品。