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产品的质量与可靠性与很多因素有关,要研发一款质量与可靠性水平高的产品,必须关注很多因素。本文介绍PCB 质量与可靠性保证实践经验,供学习参考。
% R% S& o" ^6 s, Z% ]6 j乍一看,PCB不论内在质量如何,表面上都差不多。正是透过表面,我们才看到差异,而这些差异对PCB在整个寿命中的耐用性和功能至为关键。 8 y+ F% Z" C0 ^: @: i) q/ j4 `
无论是在制造组装流程还是在实际使用中,PCB都要具有可靠的性能,这一点至关重要。除相关成本外,组装过程中的缺陷可能会由PCB带进最终产品,在实际使用过程中可能会发生故障,导致索赔。因此,从这一点来看,可以毫不为过地说,一块优质PCB的成本是可以忽略不计的。
( m/ Y2 [. b1 P" D, X+ |4 k5 M在所有细分市场,特别是生产关键应用领域的产品的市场里,此类故障的后果不堪设想。
4 D1 g! Z- P3 j以下高质量与可靠性线路板的14个经验总结,也可以成为秘籍(别见笑)。 2 \% R0 z8 L- z* d/ `$ \% A j
1、25微米的孔壁铜厚 9 b0 P, p( ]6 D$ R1 U1 T! i
好处 增强可靠性,包括改进z轴的耐膨胀能力。
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不这样做的风险 吹孔或除气、组装过程中的电性连通性问题(内层分离、孔壁断裂),或在实际使用时在负荷条件下有可能发生故障。IPCClass2(大多数工厂所采用的标准)规定的镀铜要少20%。
* O, `3 C8 _) ?2、无焊接修理或断路补线修理
+ F; X: ~' ?- J! Y7 Z- x e& W& H好处 完美的电路可确保可靠性和安全性,无维修,无风险* P3 K1 m7 ?* g, D! j/ i" S, ]
不这样做的风险 如果修复不当,就会造成电路板断路。即便修复‘得当’,在负荷条件下(振动等)也会有发生故障的风险,从而可能在实际使用中发生故障。 7 |7 G: x- X8 T
3、超越IPC规范的清洁度要求 0 t3 ^. Z& Q% b: ?$ ]
好处 提高PCB清洁度就能提高可靠性。 / H1 i7 {& ^0 ?$ `- o5 F7 o
不这样做的风险 线路板上的残渣、焊料积聚会给防焊层带来风险,离子残渣会导致焊接表面腐蚀及污染风险,从而可能导致可靠性问题(不良焊点/电气故障),并最终增加实际故障的发生概率。
9 d- r* R! E! O& o: i! H4 s9 G4、严格控制每一种表面处理的使用寿命 - y5 q6 U. l! L, w Q
好处 焊锡性,可靠性,并降低潮气入侵的风险 & S1 ^& w4 q! o! f+ [
不这样做的风险 由于老电路板的表面处理会发生金相变化,有可能发生焊锡性问题,而潮气入侵则可能导致在组装过程和/或实际使用中发生分层、内层和孔壁分离(断路)等问题。
k) ^+ p9 i D5 P. W# X+ ^5、使用国际知名基材–不使用“当地”或未知品牌 % X# R; M) B3 A' }: W7 e
好处 提高可靠性和已知性能
+ w. i" w9 b9 @不这样做的风险 机械性能差意味着电路板在组装条件下无法发挥预期性能,例如:膨胀性能较高会导致分层、断路及翘曲问题。电特性削弱可导致阻抗性能差。
' |# D4 C; l E; w* \" W6、覆铜板公差符合IPC4101ClassB/L要求 4 ]/ w( E p: O0 b
好处 严格控制介电层厚度能降低电气性能预期值偏差。 1 u4 Q7 x/ h4 N8 j9 U9 m7 d
不这样做的风险 电气性能可能达不到规定要求,同一批组件在输出/性能上会有较大差异。
, W; g K' C) r. N1 p7、界定阻焊物料,确保符合IPC-SM-840ClassT要求
z3 y' Q6 o0 e" F% W好处 NCAB集团认可“优良”油墨,实现油墨安全性,确保阻焊层油墨符合UL标准。
; |1 d: W0 z+ s不这样做的风险 劣质油墨可导致附着力、熔剂抗耐及硬度问题。所有这些问题都会导致阻焊层与电路板脱离,并最终导致铜电路腐蚀。绝缘特性不佳可因意外的电性连通性/电弧造成短路。
7 F# ~/ L5 v' e# l/ O. D8、界定外形、孔及其它机械特征的公差
9 J, N8 c, f3 o) y好处 严格控制公差就能提高产品的尺寸质量–改进配合、外形及功能
( m5 ~1 b. i" B& Z9 m3 ~不这样做的风险 + s- X* U) M7 `7 ~- u8 H
组装过程中的问题,比如对齐/配合(只有在组装完成时才会发现压配合针的问题)。此外,由于尺寸偏差增大,装入底座也会有问题。
. V8 R2 G! Q9 B6 `: T. w: D9、NCAB指定了阻焊层厚度,尽管IPC没有相关规定
. u2 p& k0 N" [/ z' y好处4 x- Z( A: c% t& M
改进电绝缘特性,降低剥落或丧失附着力的风险,加强了抗击机械冲击力的能力–无论机械冲击力在何处发生!
) w7 H: x5 U! _- }( B不这样做的风险 阻焊层薄可导致附着力、熔剂抗耐及硬度问题。所有这些问题都会导致阻焊层与电路板脱离,并最终导致铜电路腐蚀。因阻焊层薄而造成绝缘特性不佳,可因意外的导通/电弧造成短路。 ' a9 H% }+ \6 H2 N! Q- s* T
10、界定了外观要求和修理要求,尽管IPC没有界定 , W6 n% A6 p! I% ]
好处 在制造过程中精心呵护和认真仔细铸就安全。 % V. `5 u j' s) h: k6 ^+ K
不这样做的风险 多种擦伤、小损伤、修补和修理–电路板能用但不好看。除了表面能看到的问题之外,还有哪些看不到的风险,以及对组装的影响,和在实际使用中的风险呢?
% G. N3 E( d+ O5 H( h3 [3 ?11、对塞孔深度的要求
4 m7 k8 Z3 E- D6 X好处 高质量塞孔将减少组装过程中失败的风险。 3 f0 p* F' H8 s: S( V. X7 w: f: z7 d# _
不这样做的风险 塞孔不满的孔中可残留沉金流程中的化学残渣,从而造成可焊性等问题。而且孔中还可能会藏有锡珠,在组装或实际使用中,锡珠可能会飞溅出来,造成短路。
3 e$ U9 ?2 _) ]" ?# A12、PetersSD2955指定可剥蓝胶品牌和型号 ' W- @) x, Y% H
好处 可剥蓝胶的指定可避免“本地”或廉价品牌的使用。
& L$ o: l2 O' J b: J不这样做的风险 劣质或廉价可剥胶在组装过程中可能会起泡、熔化、破裂或像混凝土那样凝固,从而使可剥胶剥不下来/不起作用。 - O4 B# g4 H- G3 o; ?8 N
13、NCAB对每份采购订单执行特定的认可和下单程序 ; \3 e, y0 ]& [- [; s5 t4 d* D
好处
8 v) g3 S. h* `2 b* H 该程序的执行,可确保所有规格都已经确认。
. T) I' B1 A* \! f) M: K( w不这样做的风险 如果产品规格得不到认真确认,由此引起偏差可能要到组装或最后成品时才发现,而这时就太晚了。
: V# k6 M8 u' }4 S+ r14、不接受有报废单元的套板 " P0 z9 {" n1 j# _
好处 不采用局部组装能帮助客户提高效率。 / Q2 I% s0 ?1 }# D0 t
不这样做的风险 带有缺陷的套板都需要特殊的组装程序,如果不清楚标明报废单元板(x-out),或不把它从套板中隔离出来,就有可能装配这块已知的坏板,从而浪费零件和时间。 # v* B* b9 v3 O
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