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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。 # S! }3 ?) Y. j: y1 ]% 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。
# \4 X6 e7 U9 g# o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。
g! P/ o& K. D6 o2 q8 w- e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。
# E0 v" F# E: ^; H1 X# ?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)。 ( ~! ]: ~+ Z% Q8 T# I! n
1、25微米的孔壁铜厚 ' T8 [& H5 M) v/ Y6 T/ a$ m
好处 增强可靠性,包括改进z轴的耐膨胀能力。
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7 a: q1 ?; N8 Y& R 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%。 ( Z. C2 a" j; ^5 m
2、无焊接修理或断路补线修理 1 W; @7 V( Z, ?% f1 q9 ?* d+ J: w$ M
好处 完美的电路可确保可靠性和安全性,无维修,无风险
3 b ^# l' T, L- ~1 F% _. `( _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。 , ~8 l0 r+ N8 Q& g B% j
3、超越IPC规范的清洁度要求 2 u y* q1 d; }$ f/ W: L
好处 提高PCB清洁度就能提高可靠性。
6 }# t6 \2 a; t- W0 b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。
) H0 k, h! Y, ^1 ~9 S4、严格控制每一种表面处理的使用寿命 $ E: q6 q, Y8 g$ D0 p$ U! N1 h g6 V
好处 焊锡性,可靠性,并降低潮气入侵的风险 ; N/ Z9 c6 `6 }3 U; p
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。
( ^* h6 y5 [* d! P5、使用国际知名基材–不使用“当地”或未知品牌 # l$ s M. G# g0 d
好处 提高可靠性和已知性能
9 e4 D' ~- g7 p6 x1 p, O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。
/ v' U: l" C' x9 @8 v6 g( j H; q) `" ^6、覆铜板公差符合IPC4101ClassB/L要求 : ^6 c$ {' Q5 {& A& ], E8 x
好处 严格控制介电层厚度能降低电气性能预期值偏差。 5 m6 Q$ b- K; J1 {. `
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。 % B9 d" Q, _3 F" n& D9 ` r
7、界定阻焊物料,确保符合IPC-SM-840ClassT要求
& [: K4 u4 C' K0 }/ D! G% _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。 9 s+ i2 r7 y+ F, [
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。
" U) j. L" Z0 M9 g0 J& k6 Y7 k8、界定外形、孔及其它机械特征的公差
! k. }! I, {- P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
3 R% C1 q9 @2 i4 }不这样做的风险 + s# m+ d$ I7 i, Z# _9 o
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。 ; x( g: p' y5 v4 V- P u
9、NCAB指定了阻焊层厚度,尽管IPC没有相关规定 0 G; P" x8 d) }6 \% C
好处
0 R7 y% L9 ~$ |: ~ 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! . C2 b$ o. Y, w
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。 * q" @/ m: o2 N* T% k
10、界定了外观要求和修理要求,尽管IPC没有界定 # Z3 M1 m; \2 t7 N0 Z0 w0 p+ L
好处 在制造过程中精心呵护和认真仔细铸就安全。
6 Q o* g C9 K" {; n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? 8 Q( F* ]) P' J4 c$ I
11、对塞孔深度的要求 8 {6 a1 n/ x! X7 q( d, Y
好处 高质量塞孔将减少组装过程中失败的风险。
; U. b; I" f3 h1 G! a, w+ q8 s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。
9 u" G* G' x+ e12、PetersSD2955指定可剥蓝胶品牌和型号
- m; z1 o& o3 _0 H. s7 Q+ f4 `好处 可剥蓝胶的指定可避免“本地”或廉价品牌的使用。 9 F$ p7 n4 j+ X" f) h0 C
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。
4 N! p: i, W& c' u" V7 [& U13、NCAB对每份采购订单执行特定的认可和下单程序 8 G! X/ f& L6 N% y
好处
$ p2 b7 x& J7 H* V; ^" S% M( l" { 该程序的执行,可确保所有规格都已经确认。 $ R+ h3 R/ G9 u( j) \: d
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。 + ~7 F# `/ X* X1 q) J
14、不接受有报废单元的套板 . v! f% P/ k, ?- O0 b
好处 不采用局部组装能帮助客户提高效率。 7 K3 k/ H' i3 ~+ [/ B/ z; L
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。 5 Y0 x# S8 }% _' t7 a6 ]. p0 J9 s2 g
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