דברים שכדאי לדעת על תקני ה- IPC בעיצוב PCB

כשמדובר ברכיבים אלקטרוניים או במכשירים אלקטרוניים, ישנם תמיד סוגים מסוימים של תקנים המבטיחים את אמינות ואיכות המוצר. במקרה של לוחות PCB או מעגלים מודפסים, משתמשים בתקני IPC כדי להבטיח איכות לאורך כל תהליך הייצור. במאמר זה נבחן את תקני ה- IPC עבור PCB שמטרתם ומה עלינו לשקול ממנה כמהנדס המתכנן את ה- PCB.

אם אתה מתחיל מוחלט ורק מתחיל בתכנון PCB אז, אתה יכול לשקול לקרוא את המאמר הבסיסי הזה של PCB ואז לחזור לזה. אתה יכול גם לבדוק את פרויקטים שונים של PCB שבנו בדרך אם אתה יותר איש חומרה. עם זאת, בואו נחזור לתקני ה- IPC שלנו לעיצוב PCB.

מהו תקן IPC?

IPC-Association Connecting Industries Electronics הוא איגוד סחר עולמי שקובע סטנדרטים מסוימים לייצור PCB וסוגים אחרים של רכיבי אלקטרוניקה. מלבד הייצור, הוא מספק גם סטנדרטים להרכבה, הגנה על ציוד אלקטרוני, הדרכה, חקר שוק ותמיכה במדיניות ציבורית.

ל- IPC חברים יותר מ 4500 חברות בכל רחבי העולם, חברים אלה הם מהיבטים שונים של תעשיית האלקטרוניקה כמו מעצבים, יצרני לוחות, ספקים, חברות הרכבה ויצרני ציוד.

היסטוריה מאחורי IPC

IPC הוא ארגון המופעל על ידי חברים שהוקם על ידי שש יצרני מעגלים מודפסים בשנת 1957, בשם " המכון למעגלים מודפסים ". הארגון הוקם מתוך כוונה להסיר את מכשולי שרשרת האספקה, ליצור סטנדרטים בתעשייה ולתמוך בקידום הענף.

מאוחר יותר הארגון שינה את שמו למכון למעגלים אלקטרוניים מקושרים ואריזות, משנת 1999 הם אימצו את השם IPC עם שורת התגים Association Connecting Electronics Industries. אבל הטופס המלא של IPC מייצג את המכון למעגלים מודפסים. המטה של IPC ממוקם בבאנוקבורן, ויש לו גם משרדים במדינות גדולות כמו ארצות הברית, סין, הודו, שוודיה ורוסיה.

מדוע תקן IPC חשוב?

תקני ה- IPC מוודאים כי היצרנים בונים לוחות PCB בטוחים, אמינים וביצועים גבוהים על ידי תשומת לב לפרטי הייצור וההקפדה על שמירה על האיכות לאורך כל תהליך הייצור.

תקנים אלה מסייעים לחברות שונות לשמור על אותם פרמטרים להבטחת איכות PCB ואמינות, כך שיוכלו לענות על ציפיות הלקוחות יחד עם השיפור בתהליך הייצור בדרכים רבות ושונות.

תקני ה- IPC תומכים ביצרני PCB בדרכים רבות כמו

שמירה על איכות ואמינות המוצר הסופי: תקני ה- IPC יסייעו ליצרנים לבנות מוצרים באיכות ואמינות משופרות. כאשר היצרן שומר על התקנים מהשלב הראשון של תהליך הייצור, למוצר הסופי תהיה יכולת ביצועים טובים יותר ונמשך זמן רב יותר. יש לשמור על האיכות והאמינות של המוצר כדי להתחרות בתעשיית האלקטרוניקה, ולכן על היצרנים תמיד לשמור על שני הגורמים הללו.

שמירה על עקביות: שמירה על עקביות בפרמטרים אחרים היא המשימה הקשה ביותר עבור היצרנים. על ידי שמירה על הסמכת ה- IPC, יצרני ה- PCB יכולים לשמור על העקביות שלהם ובסופו של דבר מובילים לשביעות רצון הלקוחות.

תקשורת טובה יותר: תקני ה- IPC מוודאים כי באותה שפה נעשה שימוש פנימי וחיצוני כדי להגדיר את המינוחים הקשורים למחזור החיים של מכשיר אלקטרוני, מה שמפחית גם את הסיכונים לתקשורת לא נכונה. עם תקני IPC, הלקוחות, הספקים, הספקים, הרגולטורים ואחרים המעורבים בתהליך יתקיימו טוב יותר זה עם זה.

שומר על המוניטין: ה- IPC הוא תקן מוכר בינלאומי, ולכן הוא ידוע על ידי כל אחד ואחד בתעשיית האלקטרוניקה. אם אתה מעסיק אדם חדש שאינו יודע דבר על החברה שלך ואם עקבת אחר תקן ה- IPC בענף שלך, הוא / היא בוודאי יכול לעקוב אחר המוניטין שלך ללא קשיים. מכאן שתהליך זה ישפר את איכות המוצר שלך וישפר את המוניטין שלך כך שתוכל למשוך יותר לקוחות לעבר המוצר שלך.

הפחתת עלויות: כאשר תקפידו על תקני ה- IPC בכל שלב ושלב בתהליך הייצור המוצר הסופי יהיה באיכות טובה יותר והוא יהיה גם אמין לשימוש, ולכן אין צורך לבצע בדיקות איכות עבור כל מוצר ומוצר פעם אחת. זה מיוצר, זה יקטין את עלויות הבדיקה. מכיוון שכולם בתהליך משתמשים באותם טרמינולוגיות לתקשורת, אפשרויות העיכובים והעבודות מחדש עקב תקשורת שגויה פוחתות, ועיכובים ועיבודים חוזרים גם עולים לחברה.

שיעורי אלקטרוניקה המבוססים על תקני IPC

על פי תקני ה- IPC, כל המוצרים האלקטרוניים מסווגים לפי שלוש סוגים שונים.

מחלקה 1 (מוצרים אלקטרוניים כלליים)

מוצרי Class One הם מוצרי האלקטרוניקה הכלליים בהם אנו משתמשים מדי יום, הדרישות העיקריות של מוצר זה הן הפונקציה שהם מספקים. מכיוון שפעולת המוצר הסופי חשובה יותר מחלקה זו נחשבת לאחת מהדרגות הקלות ביותר בכל הנוגע לאפשר ליקויים פוטנציאליים. לוחות ה- PCB לרוב אינם נופלים תחת Class 1. אלקטרוניקה מסוג 1 בדרך כלל מחזיקה חיים קצרה יותר, הדוגמה הטובה ביותר למוצר מסוג 1 היא פנס.

מחלקה 2 (מוצרי שירות אלקטרוניים ייעודיים)

המוצרים שדורשים המשך ביצועים ואורך חיים ממושך ייכנסו למעמד זה. מוצרים תחת מחלקה זו מתמקדים בעיקר בשירותים ללא הפרעה, ולכן הם מוודאים כי מוצרים אלה לא נקלעים לכשלים במהלך המבצע. כמה מהדוגמאות הטובות ביותר של אלקטרוניקה מסוג 2 הן לוח האם של מחשב או טאבלט, מעגלים במכשירים ביתיים כמו טלוויזיה, מזגן וכו '.

מחלקה 3 (מוצר אלקטרוני אמינות גבוהה)

אלקטרוניקה מסוג שלוש הם בסטנדרטים גבוהים המיועדים ליישום קריטי. המכשירים הנמצאים תחת מחלקה זו צריכים לספק ביצועים רציפים או ביצועים לפי דרישה. אלקטרוניקה מסוג 1 בדרך כלל זולה יותר וניתנת להחלפה בקלות והאלקטרוניקה מסוג 2 הם מכשירים הדורשים מחזור חיים ארוך ואילו אלקטרוניקה מסוג 3 הם פריטים קריטיים למשימה. הדוגמאות הטובות ביותר המתארות את האלקטרוניקה של הכיתה השלישית הן קוצב הלב והמכ"ם הצבאי, הנחוצים לאמינות גבוהה ולהבטיח אספקת שירותים ללא הפרעה.

תנאים המשמשים ב- IPC לצורך זיקוק מוצר

מצב היעד: זהו המצב כמעט מושלם שכל היצרנים יכוונו להשיג אפילו מצב זה לא תמיד יושג.

מצב מקובל: זה לא המצב האידיאלי המקובל מכיוון שיכולות להיות פשרות בין עיצוב לביצועים, אך מצב זה מספק אמינות רבה.

מצב פגם: אם המוצר במצב פגם הוא יידחה כיוון שיש צורך לעבד אותו מחדש או לתקן.

מצב מחוון התהליך: ישנם תנאים מסוימים שאינם משפיעים על צורת המוצר או על תפקודו, אך תנאי זה יהיה זמין במוצר עקב החומר, העיצוב או הגורמים הקשורים למכונה.

חלק מתקני ה- IPC הנפוצים

IPC-2581: זהו הסטנדרט המשמש לשליחת מידע בין מעצב PCB לבין יצרן או חברת הרכבה. זה עוזר במתן פורמט סטנדרטי להחלפת נתוני עיצוב המסייעים להבטיח תוצאות ייצור עקביות.

IPC-2221: זהו התקן המשמש לעיצוב ה- PCB, תקן זה מתייחס לנושאים הקשורים לעיצוב של PCB כגון תכנון, פריסה, חומרים, תכונות מכניות ופיזיקליות, מאפיינים חשמליים, מגבלות תרמיות, רשימת חלקים ו יותר.

IPC-6012B: הוא קובע את ההסמכה והביצועים הנדרשים לייצור PCB קשיח. הוא מספק את הדרישות למוצרים בתחומים כגון שלמות מבנית, יכולת הלחמה ומרווח מוליכים.

IPC-A-600F: הוא קובע את הקריטריונים המקובלים עבור ה- PCB, הוא מתאר מה מצב היעד של ה- PCB ומה התנאים המקובלים ואינם תואמים לכל חלקי ה- PCB. הוא מתאר הכל מאצבעות זהב ועד ציפוי נחושת.

IPC-TM-650: IPC פרסמה את שיטות הבדיקה עבור לוחות PCB תחת IPC-TM-650, היא מספקת את ההנחיות להערכת היבטים שונים של PCB. הוא מספק את שיטות הבדיקה לבדיקת הנטייה של הלוח להעברה אלקטרומגנטית לפני השטח, מדידת עמידות לזרם הזרימה על פני משטח מצע PCB, שיטות לבדיקת ניקיון יונים ועוד.

מלבד תקנים אלה, ישנם סטנדרטים רבים יותר לכל היבט והיבט בלוח PCB המתכנן אפילו את ההיבטים הדקות ביותר שלא יכולת לדמיין. כל העמדות הללו מתמקדות באספקת מוצרים אלקטרוניים טובים יותר שאמינים לשימוש.