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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。 ( ]. F7 r, Y, L
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。
* w6 H9 B' E4 r, l* 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。 3 Q$ Q6 q& C! R# A) 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。
! r$ ~7 }% E2 ]6 p5 h2 \0 l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)。 . N* R% W; T/ I h
1、25微米的孔壁铜厚
) h) D) k$ @1 W a' 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%。 - y7 F$ E( w) {, ^ O3 M- @
2、无焊接修理或断路补线修理 " W& V& e4 ^4 G. I/ N. Z8 N
好处 完美的电路可确保可靠性和安全性,无维修,无风险9 f/ J* m; ?: D* p9 k
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。 ; ]( h+ X. O* _0 f" N: n
3、超越IPC规范的清洁度要求
7 F5 h+ T$ g) I7 h; r" O. K好处 提高PCB清洁度就能提高可靠性。
3 @7 {3 p9 l6 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。
- @& l2 e& c/ b, F+ O4、严格控制每一种表面处理的使用寿命 1 a5 @" V3 Z0 ^6 b1 G
好处 焊锡性,可靠性,并降低潮气入侵的风险 4 s ~0 l$ I* N9 Z' o0 m
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。
2 G" T! M/ m v% `; X5、使用国际知名基材–不使用“当地”或未知品牌
- M. [& U1 D- R0 W1 w好处 提高可靠性和已知性能
2 S# \3 u5 I T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。
! q& M2 K8 b) p! K3 k+ g6、覆铜板公差符合IPC4101ClassB/L要求 9 w6 a5 z3 w3 ^1 k9 H: i- r8 ^
好处 严格控制介电层厚度能降低电气性能预期值偏差。
e/ }. V9 t O0 t+ v# B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。 ' W5 a) Q3 e% X; b7 s7 T
7、界定阻焊物料,确保符合IPC-SM-840ClassT要求
' `$ x2 q) b* b8 x: T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。
0 N! w/ e) w" n ~! Q9 S/ D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。 * v. K7 g; _0 W$ }( j
8、界定外形、孔及其它机械特征的公差
2 ?6 P1 k+ M* t8 c( z* a+ }% 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
% q9 p$ V' P) r7 }不这样做的风险
' I4 x: j! I4 B+ ?( [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。
! Y9 }, A3 F* f8 _0 J$ J9、NCAB指定了阻焊层厚度,尽管IPC没有相关规定 3 F/ A8 ?3 m& T Q1 Y
好处
. n' f# [; X. |; K4 w1 w5 g 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!
* t" i6 K* f5 O* L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。
% F. Z4 G) d) c. C10、界定了外观要求和修理要求,尽管IPC没有界定 $ e& J3 U( V5 p0 ^* z+ P
好处 在制造过程中精心呵护和认真仔细铸就安全。
+ E5 V2 ~7 a: e2 g* h# u+ `' h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?
o! d3 K( h, ^* y: }3 u* p11、对塞孔深度的要求
) J9 k6 W6 ]2 s7 V* Q8 E好处 高质量塞孔将减少组装过程中失败的风险。
) Z% R% |! E# C7 K# H3 s* L! x/ r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。 2 G! F6 {' n- h8 M+ H( K
12、PetersSD2955指定可剥蓝胶品牌和型号
& B$ ~7 U- R' a: {' M, O7 V( d, h好处 可剥蓝胶的指定可避免“本地”或廉价品牌的使用。 ' {* y1 c2 W$ s& W4 b, J4 D
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。
; _- J! S) l: F, y13、NCAB对每份采购订单执行特定的认可和下单程序
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该程序的执行,可确保所有规格都已经确认。
+ J; H& ? H( U) _- j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。
+ w6 Z# Q1 U9 O" E4 h5 d14、不接受有报废单元的套板
, W, g( J- m; q& H5 Y好处 不采用局部组装能帮助客户提高效率。 3 M0 Y9 y: }/ O# B0 L/ F7 D8 F
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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