- Wat is IPC-standaard?
- Geschiedenis achter IPC
- Waarom is de IPC-standaard belangrijk?
- Klassen elektronica gebaseerd op IPC-normen
- Voorwaarden gebruikt in IPC voor het verfijnen van een product
- Enkele van de meest gebruikte IPC-standaarden
Als het gaat om elektronische componenten of elektronische apparaten, zijn er altijd bepaalde soorten normen die de betrouwbaarheid en kwaliteit van het product garanderen. In het geval van PCB's of printplaten worden de IPC-normen gebruikt om de kwaliteit tijdens het fabricageproces te waarborgen. In dit artikel zullen we kijken naar de IPC-normen voor het doel van PCB's en wat we ervan moeten overwegen als ingenieur die de PCB ontwerpt.
Als je een absolute beginner bent en net begonnen bent met het ontwerpen van PCB's, dan kun je overwegen om dit basisartikel van PCB's te lezen en er dan op terug te komen. Je kunt ook de verschillende PCB-projecten bekijken die we onderweg hebben gebouwd als je meer een hardware-persoon bent. Dat gezegd hebbende, laten we teruggaan naar onze IPC-normen voor PCB-ontwerp.
Wat is IPC-standaard?
IPC-Association Connecting Electronics Industries is een wereldwijde handelsvereniging die bepaalde normen stelt voor de fabricage van printplaten en andere soorten elektronische componenten. Afgezien van de fabricage, biedt het ook normen voor de montage, bescherming van elektronische apparatuur, training, marktonderzoek en belangenbehartiging van openbaar beleid.
De IPC heeft meer dan 4500 bedrijven over de hele wereld als leden, deze leden komen uit verschillende aspecten van de elektronica-industrie, zoals ontwerpers, bordfabrikanten, leveranciers, montagebedrijven en fabrikanten van apparatuur.
Geschiedenis achter IPC
IPC is een door leden aangestuurde organisatie die in 1957 werd opgericht door zes printplaatfabrikanten onder de naam “ Instituut voor printplaten ”. De organisatie is opgericht met de bedoeling de belemmeringen voor de toeleveringsketen weg te nemen, industriestandaarden te creëren en de vooruitgang van de branche te ondersteunen.
Later veranderde de organisatie haar naam in het Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits, vanaf het jaar 1999 hebben ze de naam IPC aangenomen met de slogan Association Connecting Electronics Industries. Maar het volledige formulier voor IPC staat voor het Institute of Printed Circuit. Het hoofdkantoor van IPC is gevestigd in Bannockburn lll, het heeft ook kantoren in grote landen zoals de Verenigde Staten, China, India, Zweden en Rusland.
Waarom is de IPC-standaard belangrijk?
De IPC-normen zorgen ervoor dat de fabrikanten veilige, betrouwbare en goed presterende printplaten bouwen door aandacht te besteden aan de details van de fabricage en toewijding aan het handhaven van de kwaliteit tijdens het fabricageproces.
Deze normen helpen verschillende bedrijven om dezelfde parameters voor PCB-kwaliteitsborging en betrouwbaarheid te handhaven, zodat ze kunnen voldoen aan de verwachtingen van de klanten en de verbetering van het productieproces op veel verschillende manieren.
De IPC-normen ondersteunen PCB-fabrikanten op vele manieren, zoals
Behoud van de kwaliteit en betrouwbaarheid van het eindproduct: de IPC-normen zullen de fabrikanten helpen producten te bouwen met verbeterde kwaliteit en betrouwbaarheid. Wanneer de fabrikant de normen vanaf de eerste stap van het fabricageproces handhaaft, zal het eindproduct beter kunnen presteren en langer meegaan. De kwaliteit en betrouwbaarheid van het product moeten worden gehandhaafd om te kunnen concurreren in de elektronica-industrie, dus de fabrikanten moeten altijd deze twee factoren behouden.
Consistentie behouden: Het handhaven van de consistentie in kwaliteit en andere parameters is de moeilijkste taak voor de fabrikanten. Door de IPC-certificering te behouden, kunnen de PCB-fabrikanten hun consistentie behouden en dat leidt uiteindelijk tot klanttevredenheid.
Betere communicatie: de IPC-normen zorgen ervoor dat dezelfde taal zowel intern als extern is gebruikt om de terminologieën te definiëren die verband houden met de levenscyclus van een elektronisch apparaat, waardoor ook het risico op miscommunicatie wordt verminderd. Met IPC-standaarden zullen de klanten, leveranciers, verkopers, regelgevende instanties en anderen die bij het proces betrokken zijn, beter met elkaar communiceren.
Behoudt de reputatie: De IPC is een internationaal erkende norm en is daarom bekend bij iedereen in de elektronica-industrie. Als u een nieuwe persoon in dienst neemt die niets van uw bedrijf af weet en u de IPC-standaard in uw branche heeft gevolgd, kan hij / zij uw reputatie zeker en zonder problemen volgen. Daarom zal dit proces de kwaliteit van uw product verbeteren en uw reputatie verbeteren, zodat u meer klanten naar uw product kunt trekken.
Kostenbesparing: wanneer u de IPC-normen in elke stap van het fabricageproces volgt, zal het eindproduct van betere kwaliteit zijn en ook betrouwbaar in gebruik, waardoor het niet nodig is om voor elk product een keer kwaliteitscontroles uit te voeren het is vervaardigd, dit verlaagt de testkosten. Aangezien iedereen binnen het proces dezelfde terminologieën gebruikt voor communicatie, nemen ook de mogelijkheden van vertragingen en herbewerkingen door miscommunicatie af, vertragingen en herwerken kosten ook het bedrijf.
Klassen elektronica gebaseerd op IPC-normen
Volgens de IPC-normen zijn alle elektronische producten onderverdeeld in drie verschillende klassen.
Klasse 1 (algemene elektronische producten)
De Class One-producten zijn de algemene elektronische producten die we dagelijks gebruiken, de primaire vereisten van dit product zijn de functie die ze leveren. Omdat de werking van het eindproduct belangrijker is, wordt deze klasse beschouwd als een van de meest soepele klassen als het gaat om het toestaan van mogelijke defecten. De printplaten vallen meestal niet onder Klasse 1. De elektronica van klasse 1 heeft doorgaans een kortere levensduur, het beste voorbeeld van een klasse 1 product is een zaklamp.
Klasse 2 (Dedicated Service Electronics-producten)
De producten die voortdurende prestaties en een langere levensduur vereisen, vallen onder deze klasse. Producten onder deze klasse zijn voornamelijk gericht op ononderbroken services, daarom zorgen ze ervoor dat deze producten tijdens de operatie geen storingen krijgen. Enkele van de beste voorbeelden van Klasse 2-elektronica zijn het moederbord van een computer of tablet, printplaten in huishoudelijke apparaten zoals televisie, airconditioner, enz.
Klasse 3 (elektronisch product met hoge betrouwbaarheid)
Klasse drie elektronica is van hoge standaarden die bedoeld zijn voor de kritische toepassing. De apparaten in deze klasse moeten continue prestaties of prestaties op aanvraag leveren. De elektronica van klasse 1 is meestal goedkoper en gemakkelijk te vervangen en de elektronica van klasse 2 zijn apparaten die een lange levenscyclus vereisen, terwijl de elektronica van klasse 3 bedrijfskritische items zijn. De beste voorbeelden die de elektronica van klasse drie beschrijven, zijn de pacemaker en de militaire radar, die nodig zijn om zeer betrouwbaar te zijn en een ononderbroken levering van diensten te garanderen.
Voorwaarden gebruikt in IPC voor het verfijnen van een product
Doelconditie: dit is de bijna perfecte conditie die alle fabrikanten zullen proberen te bereiken, zelfs deze conditie wordt misschien niet altijd bereikt.
Aanvaardbare staat: dit is niet de ideale voorwaarde, aangezien er een compromis zou kunnen bestaan tussen ontwerp en prestaties, maar deze toestand levert een grote betrouwbaarheid op.
Defectconditie: Als het product defect is, wordt het afgewezen omdat het moet worden herwerkt of gerepareerd.
Procesindicator Conditie: Er zijn bepaalde condities die de vorm of functie van het product niet beïnvloeden, maar deze conditie zal in het product aanwezig zijn vanwege het materiaal, het ontwerp of machinegerelateerde factoren.
Enkele van de meest gebruikte IPC-standaarden
IPC-2581: Het is de standaard die wordt gebruikt voor het verzenden van informatie tussen een PCB-ontwerper en een fabrikant of montagebedrijf. Het helpt bij het leveren van een gestandaardiseerd formaat voor het uitwisselen van ontwerpgegevens die helpen om consistente productieresultaten te garanderen.
IPC-2221: Het is de norm die wordt gebruikt voor het ontwerpen van de PCB's, deze norm behandelt de onderwerpen die verband houden met het ontwerpen van een PCB, zoals ontwerp, lay-out, materialen, mechanische en fysische eigenschappen, elektrische eigenschappen, thermische beperkingen, onderdelenlijst en meer.
IPC-6012B: Het stelt de kwalificatie en prestaties vast die vereist zijn voor de fabricage van stijve PCB's. Het voldoet aan de eisen voor de producten op gebieden zoals structurele integriteit, soldeerbaarheid en geleiderafstand.
IPC-A-600F: Het stelt de aanvaardbare criteria voor de PCB's op, het beschrijft wat de beoogde conditie van de PCB is en welke voorwaarden aanvaardbaar en niet-conform zijn voor alle onderdelen van de PCB. Het beschrijft alles, van gouden vingerzetting tot koperbeplating.
IPC-TM-650: IPC heeft de testmethoden voor printplaten gepubliceerd onder IPC-TM-650. Het geeft de richtlijnen voor het beoordelen van verschillende aspecten van printplaten. Het biedt de testmethoden voor het testen van de neiging van een bord voor elektromagnetische migratie aan het oppervlak, het meten van de weerstand tegen de stroomstroom over een PCB-substraatoppervlak, methoden voor het testen van ionische reinheid en meer.
Afgezien van deze normen, zijn er nog veel meer normen voor elk aspect van het ontwerpen van printplaten, zelfs voor de kleinste aspecten die u zich niet eens kunt voorstellen. Al deze stands zijn gericht op het leveren van betere elektronische producten die betrouwbaar te gebruiken zijn.