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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。 8 P& Z& V; q, T. G5 u
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。 $ ~1 \. \& ]; `+ U7 T) @
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% K2 Y( @( M4 ^" W) |
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。 . s w3 s. F; I/ ~7 r0 {, p
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)。 7 j! H6 T+ Q, @; Q
1、25微米的孔壁铜厚
/ h$ B6 W' v" x6 I$ M7 B! I2 w* z好处 增强可靠性,包括改进z轴的耐膨胀能力。% W# y! X ^, T- f9 }" a
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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%。 6 ^4 n- u& K% B
2、无焊接修理或断路补线修理 2 z' T3 j# k& T
好处 完美的电路可确保可靠性和安全性,无维修,无风险
, {( z# B8 Z5 q# `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。 x8 @( y }; L! A+ [
3、超越IPC规范的清洁度要求 ' |9 J5 j: n7 P6 _4 V
好处 提高PCB清洁度就能提高可靠性。
, p# \1 n8 |; _$ D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。
4 S* D& P/ D% m7 G9 M( `0 }' J4、严格控制每一种表面处理的使用寿命
1 Y6 E3 L, u- Z% ]7 f$ o; N好处 焊锡性,可靠性,并降低潮气入侵的风险 ' K! L' G- c0 v5 q* B% b
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。
$ f0 S+ W! a3 ?! e% T) {$ B5、使用国际知名基材–不使用“当地”或未知品牌 5 K, M% t$ W$ Z. z* Z
好处 提高可靠性和已知性能 + E H& x6 N( j# W8 M( s
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。 8 ^0 A& {% b& q% ]' a2 r
6、覆铜板公差符合IPC4101ClassB/L要求 " K" S* e$ v6 l
好处 严格控制介电层厚度能降低电气性能预期值偏差。
8 o0 q; q. z2 }7 f4 ^$ N8 g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。
5 }/ T# I" N# j7、界定阻焊物料,确保符合IPC-SM-840ClassT要求
. B( d( t; l' Z% b- Q4 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。
# K) b& @# x! l! t3 o6 F; r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。
8 l0 X( [# Z9 o3 d a$ H" x8、界定外形、孔及其它机械特征的公差
" t: b) O% Q4 o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 ; k, K" O+ z9 ^+ Y, [3 k# N
不这样做的风险 # Q! j2 ^7 s9 n+ f( F) [
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。 $ q* b0 ~' W, ^) A8 T/ X
9、NCAB指定了阻焊层厚度,尽管IPC没有相关规定 ; d: _% z5 \9 U7 q
好处
6 }' q) [7 Y! l7 d% z 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!
+ s" e# ? { l0 B' d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。
( d! ?" e0 w( h' F9 N10、界定了外观要求和修理要求,尽管IPC没有界定
2 U1 p; e+ `/ k7 \( g3 x好处 在制造过程中精心呵护和认真仔细铸就安全。 $ N0 y6 {! U" F" c; o
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?
& ?$ j$ {) p# X5 g4 O11、对塞孔深度的要求 $ \6 w; @% ?! z; s: v; X
好处 高质量塞孔将减少组装过程中失败的风险。
. z/ V! o$ ?" `6 ?4 i" g4 ~6 j4 m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。
8 v1 F* |- r0 s2 \7 l. V. c: J12、PetersSD2955指定可剥蓝胶品牌和型号 9 R k( H. A, `
好处 可剥蓝胶的指定可避免“本地”或廉价品牌的使用。 & \9 J- z' y) w/ z4 N) m' ~
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。
2 @2 A$ z4 x* ?1 n* z9 P" l13、NCAB对每份采购订单执行特定的认可和下单程序 7 t2 j+ y# a9 a+ w( h4 D
好处3 C9 h% j6 }5 G+ h6 m
该程序的执行,可确保所有规格都已经确认。 6 O0 ^3 q& n, r9 q
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。 ) s, I4 G2 E0 G7 z/ h5 `
14、不接受有报废单元的套板
" L- d3 L& N: M+ b好处 不采用局部组装能帮助客户提高效率。
! \! X% |1 L- w& W$ d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! n$ g- Q8 ~3 F% H: V
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