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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。
% U" s I, Z- R0 ~' v1 G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 p# l$ g1 B6 u) r7 |9 j
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# L7 v. i. O" m: q' f
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。 " o" p, \3 W! O0 Z
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)。 * s r9 k" T: O- s8 M3 _
1、25微米的孔壁铜厚
, a) W* _, z' r$ ?' g好处 增强可靠性,包括改进z轴的耐膨胀能力。
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! u+ T2 T$ F+ v$ Z' a) c% W2 |9 r% m+ y 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%。 & G2 m2 M, U* r+ L. n
2、无焊接修理或断路补线修理
$ J z; W9 U, ]/ q好处 完美的电路可确保可靠性和安全性,无维修,无风险, H% ~$ J O C
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。 0 {$ @; S4 s) ^, B
3、超越IPC规范的清洁度要求 3 I' K0 B A9 T# U
好处 提高PCB清洁度就能提高可靠性。
) ^& [) D% [ T# j4 c4 |- a* L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。 5 m! r( m6 _( L3 j3 q% k# p* z+ u- ~
4、严格控制每一种表面处理的使用寿命 5 e) s5 k- X. Q% `& y) d
好处 焊锡性,可靠性,并降低潮气入侵的风险 d% w5 { |. t5 g9 N
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。
0 C2 v/ N G6 @# |5、使用国际知名基材–不使用“当地”或未知品牌
) S) K0 A& n: V2 Y好处 提高可靠性和已知性能 a' ^2 I' g1 C2 y$ w+ p
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。
! [6 I7 {4 Y. s/ @" ^% t# o6、覆铜板公差符合IPC4101ClassB/L要求
+ S5 J% `4 a, v9 g$ y6 G好处 严格控制介电层厚度能降低电气性能预期值偏差。
- X( l7 @9 d3 A' u8 ^0 L T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。
0 d8 v$ N2 h( H- E8 E. t* t+ }/ q7、界定阻焊物料,确保符合IPC-SM-840ClassT要求
+ |7 w0 y/ ?7 S" L: ?- D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。 . @) i6 `$ a7 V4 c
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。
2 G3 n* }6 D5 H6 e2 d8、界定外形、孔及其它机械特征的公差 1 [. D- B* _2 r
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
5 v( O& R8 Y+ m% |' r5 ^; p不这样做的风险 . {8 I: ^% u9 s" z! q3 T/ }. P8 v
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。 ! a L, m: l4 E/ R" C
9、NCAB指定了阻焊层厚度,尽管IPC没有相关规定
+ E2 v; W1 y: S好处( i& I9 V( |$ I/ r3 F
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! - D3 J+ O9 e0 k" Y
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。 # V- b" ^3 Q1 x, G# o+ G
10、界定了外观要求和修理要求,尽管IPC没有界定 1 Z9 V) ]- W L* a$ X. r" b
好处 在制造过程中精心呵护和认真仔细铸就安全。 3 f! l; G- _. 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?
! b7 p# G Q: t/ x, f0 G, m11、对塞孔深度的要求
0 M( e' l$ Y: K5 L% r8 o5 z好处 高质量塞孔将减少组装过程中失败的风险。
, q; V9 g h6 l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。
' L& }+ w# c: p$ k* M12、PetersSD2955指定可剥蓝胶品牌和型号 2 _& m% R' K3 c6 t! i" D+ ~
好处 可剥蓝胶的指定可避免“本地”或廉价品牌的使用。 0 n& H& Z; l& ^& M4 M0 i, e- i
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。
, {' I1 Z5 W$ C- l* e13、NCAB对每份采购订单执行特定的认可和下单程序
8 F( z- G }/ z6 c, l, h/ p7 @6 j$ r# G$ T好处
$ e, s! E7 g2 V* N4 U( Y9 \ 该程序的执行,可确保所有规格都已经确认。 u% n- G9 f9 x3 A) A2 C7 F
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。
4 [8 F' ]2 d9 Z+ Q, o" @/ h# H14、不接受有报废单元的套板 3 P7 T7 c$ G( C
好处 不采用局部组装能帮助客户提高效率。 ) k9 J1 P6 B o. i
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。
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