Cose da sapere sugli standard ipc nella progettazione di circuiti stampati

Quando si tratta di componenti elettronici o dispositivi elettronici, esistono sempre determinati tipi di standard che garantiscono l'affidabilità e la qualità del prodotto. Nel caso del PCB o dei circuiti stampati, gli standard IPC vengono utilizzati per garantire la qualità durante tutto il processo di produzione. In questo articolo, esamineremo gli standard IPC per il PCB, il suo scopo e cosa dovremmo considerare da esso come ingegnere che progetta il PCB.

Se sei un principiante assoluto e hai appena iniziato con la progettazione di PCB, puoi prendere in considerazione la lettura di questo articolo di base sul PCB e poi tornare a questo. Puoi anche controllare i vari progetti PCB che abbiamo costruito lungo il percorso se sei più una persona hardware. Detto questo, torniamo ai nostri standard IPC per la progettazione di PCB.

Cos'è lo standard IPC?

IPC-Association Connecting Electronics Industries è un'associazione commerciale globale che stabilisce determinati standard per la produzione di PCB e altri tipi di componenti elettronici. Oltre alla produzione, fornisce anche standard per l'assemblaggio, la protezione delle apparecchiature elettroniche, la formazione, le ricerche di mercato e la difesa delle politiche pubbliche.

L'IPC ha più di 4500 aziende in tutto il mondo come suoi membri, questi membri provengono da vari aspetti dell'industria elettronica come designer, produttori di schede, fornitori, società di assemblaggio e produttori di apparecchiature.

Storia dietro IPC

IPC è un'organizzazione guidata dai membri che è stata formata da sei produttori di circuiti stampati nel 1957, nel nome di " Institute for Printed circuitboards ". L'organizzazione è stata costituita con l'intenzione di rimuovere gli ostacoli alla catena di fornitura, creare standard di settore e supportare il progresso del settore.

Successivamente l'organizzazione ha cambiato il suo nome in Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits, dal 1999 hanno adottato il nome IPC con lo slogan Association Connecting Electronics Industries. Ma il modulo completo per IPC sta per Institute of Printed Circuit. La sede di IPC si trova a Bannockburn lll, ha uffici anche in paesi importanti come Stati Uniti, Cina, India, Svezia e Russia.

Perché lo standard IPC è importante?

Gli standard IPC assicurano che i produttori costruiscano schede PCB sicure, affidabili e ad alte prestazioni prestando attenzione ai dettagli della produzione e dedizione al mantenimento della qualità durante tutto il processo di produzione.

Questi standard aiutano diverse aziende a mantenere gli stessi parametri per la garanzia di qualità e affidabilità dei PCB in modo che possano soddisfare le aspettative dei clienti insieme al miglioramento del processo di produzione in molti modi diversi

Gli standard IPC supportano i produttori di PCB in molti modi

Mantenimento della qualità e dell'affidabilità del prodotto finale: gli standard IPC aiuteranno i produttori a costruire prodotti con una migliore qualità e affidabilità. Quando il produttore mantiene gli standard dalla prima fase del processo di produzione, il prodotto finale avrà la capacità di funzionare meglio e durerà più a lungo. La qualità e l'affidabilità del prodotto dovrebbero essere mantenute per competere nel settore dell'elettronica, quindi i produttori dovrebbero sempre mantenere questi due fattori.

Mantenere la coerenza: mantenere la coerenza nella qualità e in altri parametri è il compito più difficile per i produttori. Mantenendo la certificazione IPC, i produttori di PCB possono mantenere la loro coerenza e ciò alla fine porta alla soddisfazione del cliente.

Migliore comunicazione: gli standard IPC assicurano che lo stesso linguaggio sia stato utilizzato sia internamente che esternamente per definire le terminologie associate al ciclo di vita di un dispositivo elettronico, riducendo anche i rischi di cattiva comunicazione. Con gli standard IPC i clienti, i fornitori, i venditori, i regolatori e gli altri coinvolti nel processo avranno una migliore comunicazione tra loro.

Mantiene la reputazione: l'IPC è uno standard riconosciuto a livello internazionale, quindi è conosciuto da ogni individuo nel settore dell'elettronica. Se assumi un nuovo individuo che non sa nulla della tua azienda e se hai seguito lo standard IPC nel tuo settore, lui / lei può sicuramente seguire la tua reputazione senza alcuna difficoltà. Quindi questo processo migliorerà la qualità del tuo prodotto e migliorerà la tua reputazione in modo da poter attirare più clienti verso il tuo prodotto.

Riduzione dei costi: se si seguono gli standard IPC in ogni fase del processo di produzione, il prodotto finale sarà di migliore qualità e sarà anche affidabile da usare, quindi non è necessario eseguire controlli di qualità per ogni singolo prodotto una volta è prodotto, questo ridurrà i costi dei test. Poiché tutti all'interno del processo utilizzano la stessa terminologia per la comunicazione, diminuiscono anche le possibilità di ritardi e rilavorazioni dovute a problemi di comunicazione, anche i ritardi e le rilavorazioni costano all'azienda.

Classi di elettronica basate sugli standard IPC

Secondo gli standard IPC, tutti i prodotti elettronici sono classificati in tre classi differenti.

Classe 1 (prodotti elettronici generali)

I prodotti di classe uno sono i prodotti di elettronica generale che utilizziamo ogni giorno, i requisiti principali di questo prodotto sono la funzione che offrono. Poiché l'operazione del prodotto finale è più importante, questa classe è considerata una delle classi più clementi quando si tratta di consentire potenziali difetti. Le schede PCB per lo più non rientrano nella classe 1. L'elettronica di classe 1 di solito ha un ciclo di vita più breve, il miglior esempio di un prodotto di classe 1 è una torcia.

Classe 2 (prodotti elettronici per servizi dedicati)

I prodotti che richiedono prestazioni continue e durata estesa rientrano in questa classe. I prodotti di questa classe si concentrano principalmente su servizi ininterrotti, quindi si assicurano che questi prodotti non subiscano guasti durante l'operazione. Alcuni dei migliori esempi di elettronica di classe 2 sono la scheda madre di un computer o un tablet, circuiti stampati in elettrodomestici come televisione, condizionatore d'aria, ecc.

Classe 3 (prodotto elettronico ad alta affidabilità)

L'elettronica di classe tre è di standard elevati, pensata per l'applicazione critica. I dispositivi di questa classe dovrebbero fornire prestazioni continue o prestazioni su richiesta. L'elettronica di classe 1 è solitamente più economica e facilmente sostituibile e l'elettronica di classe 2 sono dispositivi che richiedono un lungo ciclo di vita mentre l'elettronica di classe 3 sono elementi mission-critical. I migliori esempi che descrivono l'elettronica di classe tre sono il pacemaker e il radar militare, necessari per essere altamente affidabili e garantire un'erogazione ininterrotta dei servizi.

Condizioni utilizzate in IPC per perfezionare un prodotto

Condizione obiettivo: questa è la condizione quasi perfetta che tutti i produttori mireranno a raggiungere anche se questa condizione potrebbe non essere sempre raggiunta.

Condizione accettabile: questa non è la condizione ideale accettata in quanto potrebbero esserci dei compromessi tra design e prestazioni, ma questa condizione offre una grande affidabilità.

Condizione di difetto: se il prodotto è in condizioni di difetto, verrà rifiutato in quanto deve essere rilavorato o riparato.

Condizione dell'indicatore di processo: esistono alcune condizioni che non influenzano né la forma né la funzione del prodotto, ma questa condizione sarà disponibile nel prodotto a causa del materiale, del design o di fattori relativi alla macchina.

Alcuni degli standard IPC comunemente usati

IPC-2581: è lo standard utilizzato per l'invio di informazioni tra un progettista di PCB e un produttore o una società di assemblaggio. Aiuta a fornire un formato standardizzato per lo scambio dei dati di progettazione che aiutano a garantire risultati di produzione coerenti.

IPC-2221: è lo standard utilizzato per la progettazione dei PCB, questo standard affronta gli argomenti associati alla progettazione di un PCB come design, layout, materiali, proprietà meccaniche e fisiche, proprietà elettriche, limitazioni termiche, elenco delle parti e Di Più.

IPC-6012B: stabilisce la qualificazione e le prestazioni richieste per la fabbricazione di PCB rigidi. Fornisce i requisiti per i prodotti in aree quali integrità strutturale, saldabilità e spaziatura dei conduttori.

IPC-A-600F: stabilisce i criteri accettabili per i PCB, descrive qual è la condizione target del PCB e quali sono le condizioni accettabili e non conformi per tutte le parti del PCB. Descrive tutto, dalla diteggiatura in oro alla placcatura in rame.

IPC-TM-650: IPC ha pubblicato i metodi di prova per schede PCB sotto IPC-TM-650, fornisce le linee guida per la valutazione di vari aspetti dei PCB. Fornisce i metodi di prova per testare la propensione di una scheda alla migrazione elettromagnetica superficiale, misurare la resistenza alla corrente di flusso attraverso una superficie di substrato PCB, metodi per test di pulizia ionica e altro ancora.

Oltre a questi standard, ci sono molti altri standard per ogni aspetto della progettazione di schede PCB, anche gli aspetti più minuti che non potresti nemmeno immaginare. Tutti questi stand si concentrano sulla fornitura di prodotti elettronici migliori che siano affidabili per essere utilizzati.