- Co je to IPC Standard?
- Historie IPC
- Proč je standard IPC důležitý?
- Třídy elektroniky založené na standardech IPC
- Podmínky používané v IPC pro rafinaci produktu
- Některé z běžně používaných standardů IPC
Pokud jde o elektronické součástky nebo elektronická zařízení, vždy existují určité typy norem, které zajišťují spolehlivost a kvalitu produktu. V případě desek plošných spojů nebo desek plošných spojů se používají standardy IPC k zajištění kvality během celého výrobního procesu. V tomto článku se budeme zabývat standardy IPC pro PCB, jeho účelem a tím, co bychom od něj měli považovat za inženýra navrhujícího PCB.
Pokud jste absolutní začátečník a teprve začínáte s návrhem desek plošných spojů, můžete si přečíst tento základní článek o desce plošných spojů a vrátit se k tomuto. Můžete se také podívat na různé projekty desek plošných spojů, které jsme během toho postavili, pokud jste spíše hardwarový člověk. Jak již bylo řečeno, vraťme se k našim standardům IPC pro design desek plošných spojů.
Co je to IPC Standard?
IPC-Association Connecting Electronics Industries je globální obchodní sdružení, které stanoví určité standardy pro výrobu desek plošných spojů a dalších typů elektronických součástek. Kromě výroby poskytuje také standardy pro montáž, ochranu elektronických zařízení, školení, průzkum trhu a prosazování veřejné politiky.
IPC má více než 4500 společností po celém světě jako své členy, tito členové pocházejí z různých aspektů elektronického průmyslu, jako jsou designéři, výrobci desek, dodavatelé, montážní společnosti a výrobci zařízení.
Historie IPC
IPC je organizace řízená členy, kterou v roce 1957 vytvořilo šest výrobců desek plošných spojů jménem „ Institut desek plošných spojů “. Organizace byla založena s úmyslem odstranit překážky v dodavatelském řetězci, vytvořit průmyslové standardy a podpořit jeho rozvoj.
Později organizace změnila svůj název na Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits, od roku 1999 přijala název IPC s podtitulem Association Connecting Electronics Industries. Ale je plná forma pro IPC kandiduje na Institutu tištěný obvod. Sídlo společnosti IPC se nachází v Bannockburnu, má pobočky také ve velkých zemích, jako jsou USA, Čína, Indie, Švédsko a Rusko.
Proč je standard IPC důležitý?
Standardy IPC zajišťují, aby výrobci stavěli bezpečné, spolehlivé a vysoce výkonné desky s plošnými spoji tím, že věnují pozornost detailům výroby a odhodlání udržovat kvalitu v celém výrobním procesu.
Tyto standardy pomáhají různým společnostem udržovat stejné parametry pro zajištění kvality a spolehlivosti PCB, aby mohly splnit očekávání zákazníků spolu se zlepšením výrobního procesu mnoha různými způsoby.
Standardy IPC podporují výrobce desek plošných spojů mnoha způsoby
Udržování kvality a spolehlivosti koncového produktu: Standardy IPC pomohou výrobcům vyrábět produkty se zlepšenou kvalitou a spolehlivostí. Když výrobce udržuje standardy od prvního kroku výrobního procesu, konečný produkt bude mít lepší výkon a vydrží déle. Kvalita a spolehlivost produktu by měla být zachována, aby konkurovala elektronickému průmyslu, takže by si výrobci měli vždy zachovat tyto dva faktory.
Udržování konzistence: Udržování konzistence v kvalitě a dalších parametrech je pro výrobce nejnáročnějším úkolem. Udržováním certifikace IPC mohou výrobci desek plošných spojů udržovat jejich konzistenci, což nakonec vede ke spokojenosti zákazníků.
Lepší komunikace: Standardy IPC zajišťují, že ke stanovení terminologie spojené s životním cyklem elektronického zařízení byl interně i externě používán stejný jazyk, což také snižuje riziko nesprávné komunikace. Díky standardům IPC budou mít zákazníci, dodavatelé, prodejci, regulační orgány a další subjekty zapojené do procesu mezi sebou lepší komunikaci.
Udržuje si pověst: IPC je mezinárodně uznávaný standard, a proto jej každý elektronický průmysl zná. Pokud zaměstnáváte nového jednotlivce, který o vaší společnosti nic neví a pokud jste se ve svém oboru řídili standardem IPC, může bez problémů sledovat vaši pověst. Tento proces proto zvýší kvalitu vašeho produktu a zlepší vaši reputaci, takže budete moci přilákat více zákazníků k vašemu produktu.
Snížení nákladů: Když se budete řídit standardy IPC v každém kroku výrobního procesu, bude konečný produkt v lepší kvalitě a bude také spolehlivě použitelný, takže není třeba provádět kontroly kvality u každého produktu jednou je vyroben, což sníží náklady na testování. Jelikož každý v procesu používá stejnou terminologii pro komunikaci, možnosti zpoždění a přepracování v důsledku chybné komunikace také klesají, zpoždění a přepracování také stojí společnost.
Třídy elektroniky založené na standardech IPC
Podle standardů IPC jsou všechny elektronické produkty rozděleny do tří různých tříd.
Třída 1 (Obecné elektronické výrobky)
Produkty první třídy jsou obecné produkty elektroniky, které používáme každý den, primárními požadavky tohoto produktu jsou funkce, které dodávají. Jelikož je konečný produkt důležitější, je tato třída považována za jednu z nejvíce shovívavých tříd, pokud jde o povolování potenciálních vad. Desky plošných spojů většinou nespadají do třídy 1. Elektronika třídy 1 má obvykle kratší životnost, nejlepším příkladem produktu třídy 1 je svítilna.
Třída 2 (Dedicated Service Electronics products)
Produkty, které vyžadují nepřetržitý výkon a delší životnost, spadají do této třídy. Produkty v této třídě se zaměřují hlavně na nepřerušované služby, a proto zajišťují, aby se u těchto produktů během provozu nedostaly poruchy. Mezi nejlepší příklady elektroniky třídy 2 patří základní deska počítače nebo tabletu, desky s plošnými spoji v domácích spotřebičích, jako je televize, klimatizace atd.
Třída 3 (vysoce spolehlivý elektronický výrobek)
Elektronika třídy tři má vysoké standardy, které jsou určeny pro kritické aplikace. Zařízení v této třídě by měla poskytovat nepřetržitý výkon nebo výkon na vyžádání. Elektronika třídy 1 je obvykle levnější a snadno vyměnitelná a elektronika třídy 2 jsou zařízení, která vyžadují dlouhou životnost, zatímco elektronika třídy 3 je klíčovým prvkem. Nejlepšími příklady, které popisují elektroniku třídy tři, jsou kardiostimulátor a vojenský radar, které jsou nutné k zajištění vysoké spolehlivosti a zajištění nepřetržitého poskytování služeb.
Podmínky používané v IPC pro rafinaci produktu
Cílová podmínka: Jedná se o téměř dokonalý stav, kterého se všichni výrobci budou snažit dosáhnout, i když tento stav nemusí být vždy dosažen.
Přijatelná podmínka: Toto není přijatelná ideální podmínka, protože by mohlo dojít k kompromisům mezi designem a výkonem, ale tato podmínka poskytuje velkou spolehlivost.
Poruchový stav: Pokud je výrobek ve vadném stavu, bude odmítnut, protože je třeba jej přepracovat nebo opravit.
Podmínka indikátoru procesu: Existují určité podmínky, které neovlivňují ani formu, ani funkci produktu, ale tato podmínka bude ve produktu k dispozici kvůli faktorům souvisejícím s materiálem, designem nebo strojem.
Některé z běžně používaných standardů IPC
IPC-2581: Jedná se o standard používaný pro odesílání informací mezi designérem desek plošných spojů a výrobcem nebo montážní společností. Pomáhá při poskytování standardizovaného formátu pro výměnu konstrukčních dat, který pomáhá zajistit konzistentní výsledky výroby.
IPC-2221: Je to standard, který se používá pro navrhování desek plošných spojů, tato norma se zabývá tématy spojenými s navrhováním desek plošných spojů, jako je návrh, uspořádání, materiály, mechanické a fyzikální vlastnosti, elektrické vlastnosti, tepelná omezení, seznam dílů a více.
IPC-6012B: Stanovuje kvalifikaci a výkon požadovaný pro výrobu tuhých PCB. Poskytuje požadavky na výrobky v oblastech, jako je strukturální integrita, pájitelnost a rozteč vodičů.
IPC-A-600F: Stanovuje přijatelná kritéria pro desky plošných spojů, popisuje, jaké jsou cílové podmínky desky plošných spojů a jaké jsou podmínky přijatelné a nevyhovující pro všechny části desky plošných spojů. Popisuje vše od zlatého prstování po měděné pokovování.
IPC-TM-650: IPC zveřejnilo zkušební metody pro desky s plošnými spoji pod IPC-TM-650. Poskytuje pokyny pro hodnocení různých aspektů desek plošných spojů. Poskytuje zkušební metody pro testování sklonu desky k povrchové elektromagnetické migraci, měření odporu proti proudu proudu přes povrch substrátu PCB, metody pro testování iontové čistoty a další.
Kromě těchto standardů existuje mnohem více standardů pro každý aspekt desky plošných spojů, které navrhují i ty nejmenší aspekty, které jste si ani nedokázali představit. Všechny tyto stojany se zaměřují na poskytování lepších elektronických produktů, které jsou spolehlivé k použití.