Tecnologia PCBA - Capacità di progettazione per diversi tipi di produzione di PCBA

Vari fattori influenzano l'uso delle apparecchiature nelle apparecchiature elettroniche, come le prestazioni, l'ambiente e la funzionalità. Questi stessi tipi di parametri influenzeranno il processo di costruzione del PCB. Sulla base di una serie di passaggi chiaramente definiti, i fattori che devono essere presi in considerazione nella produzione di schede per applicazioni critiche (come applicazioni aerospaziali, automobilistiche e industriali) vanno oltre quanto solitamente richiesto per l'elettronica commerciale.

Diamo un'occhiata a questi diversi tipi di produzione PCBA in base all'applicazione e stabiliamo le competenze di progettazione per garantire che il vostro circuito soddisfi i requisiti del suo uso previsto.

Sistema di classificazione IPC

Le associazioni leader mondiali aiutano i produttori a superare certificazioni affidabili, standard di istruzione e formazione, soluzioni innovative, leadership di pensiero, advocacy e saggezza del settore attraverso i seguenti canali per creare prodotti elettronici migliori. IPC (Connected Electronics Industry Association).

Lo standard IPC include l'identificazione della categoria di utilizzo di varie apparecchiature elettroniche, come lo standard IPC-6011. In generale, questo sistema di classificazione contiene tre categorie generali, che riflettono il graduale aumento della complessità, dei requisiti di prestazione funzionale e della frequenza delle prove e delle ispezioni.

Queste tre categorie indicano il livello di qualità che ogni tipo di circuito dovrebbe essere costruito e la classificazione che il CM deve seguire quando lo sviluppatore costruisce il PCB da solo.

Categorie del sistema di classificazione IPC

1. IPC Classe 1 comprende prodotti elettronici generali, come computer (desktop e laptop), periferiche informatiche e prodotti di consumo. In tutti i casi, questi dispositivi sono adatti per applicazioni con difetti cosmetici, e il requisito principale è la funzionalità del PCBA.

2. La classe IPC 2 si applica ai prodotti elettronici di servizio dedicati, quali macchine aziendali complesse, strumenti e apparecchiature di comunicazione. Si tratta di apparecchiature usate che richiedono una durata prolungata e prestazioni elevate. Anche se questa classificazione richiede un servizio ininterrotto, non è un requisito critico e sono ammessi anche alcuni difetti cosmetici.

3. IPC Classe 3 è adatto per i prodotti elettronici che richiedono alta affidabilità in ambienti di lavoro difficili. Inoltre, questa categoria comprende anche le attrezzature e le attrezzature che devono fornire prestazioni on demand o continue. Inoltre, questi dispositivi o apparecchiature hanno tolleranza zero per i tempi di inattività e devono essere eseguiti quando necessario. Esempi di tali dispositivi, dispositivi o sistemi includono applicazioni spaziali, come i sistemi di generazione dell'ossigeno della NASA, i sistemi di controllo del volo e i sistemi di supporto vitale. Tutto sommato, PCBA in questa categoria è adatto per applicazioni critiche per l'assistenza e che richiedono un alto livello di garanzia.

È importante notare che il livello di prestazione finale del PCBA (assemblaggio, saldatura, pulizia e test) non può essere superiore al livello di prestazione specificato per la scheda nuda o PCB prefabbricati. Pertanto, per ottenere un PCBA di classe 3, la classe IPC 3 deve essere specificata per la fabbricazione.

Il sistema di classificazione dei vari prodotti segue rigorosamente rigorose considerazioni di progettazione. I seguenti sono tre settori, che sono conformi allo standard IPC-6011.

Inizieremo con 3 categorie, tra cui attrezzature e sistemi mission-critical e le linee guida più rigorose. Inoltre, non c'è industria che si affida alle sue attrezzature e procedure più di questo settore. Aerospaziale, ovviamente, tranne che per il campo medico.

Applicazioni aerospaziali

1. L'affidabilità è la chiave: ciò significa tolleranza zero per i guasti e un ciclo di vita prolungato. Pertanto, i progettisti e i produttori devono evitare di utilizzare qualsiasi tecnologia all'avanguardia nella progettazione e produzione di PCB e rispettare la tecnologia standard e comprovata.

2. Utilizzare rame pesante: Nello spazio, controllano il calore dissipando il calore. Pertanto, quando si costruisce per queste applicazioni, utilizzare un design in rame più pesante, cioè 4 o 5 once di rame con vie termiche, e utilizzare il telaio per la dissipazione del calore.

3. selezione del materiale: utilizzare il poliimide (bordo di legno), specialmente nelle applicazioni che hanno bisogno di estendere la durata (cioè, più di due o tre anni). I vantaggi dell'utilizzo della poliimide sul PCB includono un'eccellente flessibilità, un'eccellente resistenza alla trazione, stabilità termica, alta durata e resistenza chimica.

4. processo di assemblaggio e finitura superficiale: Utilizzare HASL contenente piombo (agente di livellamento della saldatura ad aria calda) durante il montaggio. Ad esempio, ENIG può essere utilizzato per la finitura superficiale.

5. IPC 6012DS: Fare sempre riferimento a questo standard perché è tecnicamente un IPC di tipo 3 migliorato. Per le applicazioni militari e spaziali, è anche requisiti di rilascio, requisiti di qualità, placcatura minima, ecc.

Applicazioni automobilistiche

L'industria automobilistica continua a percorrere la propria strada verso veicoli elettrici e autonomi. Solo viaggiando in tutta l'industria PCB può essere raggiunta la crescita. Inoltre, la necessità di resistenza termica e longevità rende i PCB automobilistici diversi da altri settori. L'adesione a IPC-6012DAIATF 16949 (ISO 9001 standard automobilistico) è un requisito chiave di produzione. Di seguito sono riportate le competenze di progettazione e produzione dell'industria automobilistica:

1. Se non ci sono altre specifiche, si prega di utilizzare le specifiche di Classe 3 per tutte le caratteristiche del circuito stampato.

2. Le specifiche del passo e del pad sono all'interno dello standard di tolleranza di IPC-6012DA.

3. la perforazione deve soddisfare le dimensioni e i requisiti di qualità di IPC-6012DA e soddisfare il rapporto di aspetto dell'attrezzatura del produttore del contratto.

4. le specifiche della maschera di saldatura devono soddisfare gli standard di tolleranza di IPC-6012DA.

5. Assicurarsi che il vostro CM applichi un controllo di qualità ragionevole, compreso l'ispezione ottica automatica (AOI) per l'ispezione visiva durante tutto il processo di assemblaggio e produzione.

6. CM dovrebbe rispettare le linee guida rigorose di pulizia e pulire il circuito stampato dopo ogni operazione per evitare detriti eccessivi, compreso prima e dopo la maschera di saldatura.

Applicazione industriale

Con PCBA industriale, integriamo la scheda in un sistema di produzione industriale più ampio. Inoltre, queste schede sono solitamente personalizzate o hanno requisiti speciali. Di seguito sono riportate alcune tecniche di produzione che richiedono attenzione:

1. Utilizzare rivestimento conforme (standard IPC-CC-830C) per proteggere il circuito stampato da umidità e detriti.

2. Selezione dei materiali: Le proprietà meccaniche, termiche ed elettriche dei materiali devono essere considerate al momento della selezione. Inoltre, assicurarsi che il tipo PCB possa resistere alle sfide della struttura, del calore o di possibili ambienti industriali ad alta velocità.

3. Utilizzare il cablaggio corretto per garantire il corretto peso del filo di rame, impedenza e lunghezza. Il corretto instradamento può essere convertito in integrità del segnale e capacità di carico della corrente necessaria.

4. Prove: Questi tipi di prove includono test di estrazione solvente (detriti), AOI (posizionamento del giunto di saldatura e del componente) e test di peel (adesione) resistività.

5. Utilizzare l'ispezione e la simulazione DFM per analizzare la rete di trasmissione di potenza (PDN) e la resistenza termica del circuito stampato.

L'ambiente atteso di PCBA determina il livello atteso di qualità, prestazioni, funzione e ciclo di vita. Per applicazioni critiche, la progettazione per condizioni ambientali difficili è spesso necessaria. Collabora con i partner di produzione PCBA che possono soddisfare questi severi requisiti e lavora con schede assemblate per soddisfare qualsiasi livello di classificazione.