Keisti kalbą
Įvadas
Jei dirbate su PCB, greičiausiai susidūrėte su IPC 2 ir 3 klasės standartais. Paprasčiau tariant, 2 klasė skirta specialiems elektroniniams įrenginiams, o klasė – didelio patikimumo gaminiams. Norėdami sužinoti, ką reiškia šios NPK klasės ir kaip jos veikia jūsų projektą, perskaitykite šiame straipsnyje pateiktą informaciją.
Kas yra IPC klasės?
IPC klasės yra apibrėžti pramoniniai PCB standartai, kurie atspindi plokščių kokybę ir patikimumą, suskirstydami jas į tris skirtingas klases: 1, 2 ir 3. Įgykite tinkamą supratimą apie šias klases, kad pasirinktumėte tinkamą PCB savo projektams.
1 klasė
Jis naudojamas paprastuose, nebrangiuose elektriniuose gaminiuose, tokiuose kaip žaislai, LED lemputės, prietaisai ir kt. Tobulumas ne visada yra pagrindinis šios klasės prioritetas. Šiek tiek atsitiktiniai defektai yra priimtini.
2 klasė
PCB, naudojami elektriniuose gaminiuose, tokiuose kaip nešiojamieji kompiuteriai, išmanieji telefonai ir kt., priskiriami IPC 2 klasei. Ši klasė turi tarnauti ilgiau ir reikalauja patikimumo, tačiau jai nereikia didelio tikslumo, kaip 3 klasėje.
3 klasė
Ši IPC klasė skirta PCB, naudojamų tokiuose įrenginiuose kaip karinė įranga, medicinos prietaisai, kosminės erdvės sistemos ir kt. Tokiuose įrenginiuose naudojami PCB turi būti labai tikslūs ir patvarūs. Žinokite, kad 3 klasėje nėra vietos nesėkmėms.
Vaidmuo PCB gamyboje
In PCB gamyba, IPC klasės vaidina labai svarbų vaidmenį. Jie padeda nustatyti gaminamų gaminių kokybę ir patikimumą.
2 klasė gali užtikrinti ilgalaikį produktų veikimą. Ši klasė padeda subalansuoti išlaidas ir našumą. Be to, tai taip pat apima automatinį testavimą, kuris užtikrina patikimumą. IPC 2 klasei nereikia per daug tikrinti, todėl gamybos procesas pagreitėja.
Priešingai nei 2 klasė, 3 klasė apima griežtas gamybos proceso taisykles. Kiekviena šios klasės detalė yra kruopščiai patikrinta, kad būtų išvengta gedimų, kurie dar labiau padeda pasiekti aukštą gamybos tikslumą.
Kuo skiriasi NPK 2 ir 3 klasės?
NPK 2 ir 3 klasės skiriasi įvairiais būdais. Išsamus palyginimas toliau pateiktoje lentelėje padės geriau juos suprasti.
| Aspektas | IPC 2 klasė | IPC 3 klasė |
| Litavimo jungties stiprumas | Nereikalaujama minimalaus filė aukščio | Kad sujungimai būtų tvirtesni, turi būti bent 25 % filė aukščio |
| Komponentų išdėstymas | Leidžiamas nedidelis nesutapimas (±0.5 mm) | Reikia tikslios vietos (±0.1 mm) |
| Trace Width & Spacing | Naudojamas standartinis tarpas (0.010 colio) | Turi siauresnius tarpus (0.007 colio), kad būtų didesnis tankis |
| Lentos storis | Reguliarus lentos storis | Naudoja storesnes lentas, kad padidintų patvarumą |
| Medžiagos kokybė | Galima naudoti standartines medžiagas (Tg ≥ 130°C) | Atsparumui karščiui reikia aukštos kokybės medžiagų (Tg ≥ 170°C). |
| Švaros standartas | Leidžia šiek tiek daugiau užteršti (≤ 1.56 μg NaCl/cm²) | Griežtesnės ribos (≤ 0.78 μg NaCl/cm²), kad būtų išvengta korozijos |
| Testavimas ir patikra | Pagrindiniai patikrinimai su 90–95% grandinės testavimu | Išsamesni patikrinimai su 100% testavimo aprėptimi |
| Patvarumo tikrinimas | Ribotas temperatūros ir įtampos bandymas | Atlaiko ekstremalius bandymus, tokius kaip aukšta temperatūra, vibracija ir drėgmė |
| Defektų tolerancija | Smulkūs kosmetiniai defektai yra priimtini | Kad būtų užtikrintas maksimalus patikimumas, nėra jokių matomų defektų |
| Gamybos kaina ir laikas | Įperkamas ir greičiau gaminamas | Brangiau ir užtrunka ilgiau dėl griežtų standartų |
NPK 2 klasės ir 3 klasės palyginimas
IPC klasės 2 ir 3 klasės PCB gamybos ir surinkimo skirtumas
Žemiau paminėjome skirtumus tarp 2 ir 3 klasės IPC standartai PCB gamybai ir PCB surinkimas. Atidžiai perskaitykite juos, kad neprarastumėte jokios detalės.
Projektavimo tolerancijos ir specifikacijos
2 klasė suteikia daugiau lankstumo derinant komponentus. Jo leistinas nuokrypis yra ±0.5 mm, o tai reiškia, kad gali būti nedideli komponentų nesutapimai. Tačiau jie neturi turėti įtakos našumui.
Tačiau 3 klasėje tokio lankstumo nėra, todėl reikia griežtai suderinti su ±0.1 mm nuokrypiu. Tokio griežtumo tikslas – užtikrinti tikslų komponentų išdėstymą. Be to, pėdsakų plotis ir tarpai taip pat yra labiau kontroliuojami 3 klasėje. Šis valdymas būtinas didelio tankio grandinėms.
Litavimo standartai ir reikalavimai
2 klasė turi vidutinius litavimo reikalavimus. Vienintelis poreikis yra užtikrinti, kad litavimo jungtys veiktų. Be to, filė jungtys taip pat nėra griežtai apibrėžtos. Priešingai, 3 klasė reikalauja bent 25 % filė aukščio, kad būtų užtikrintos tvirtesnės elektros ir mechaninės jungtys. Drėkinimo kampai ir litavimo būdai taip pat yra svarbesni 3 klasėje.
Kokybės patikrinimai ir bandymų standartai
3 klasės PCB tikrinimo procesas apima išsamų ir griežtą patikrinimą. 2 klasėje vizualinis patikrinimas atliekamas naudojant 3–10 kartų padidinimą. Nors priešingai nei 3 klasei, norint aptikti net mažiausius defektus, reikalingas 10X–30X padidinimas.
Gamintojai turi atlikti automatinį optinį patikrinimą (AOI) ir 2, ir 3 klasei, tačiau jie nustato griežtesnius defektų aptikimo standartus 3 klasei. Be to, jie taip pat turi atlikti rentgeno tyrimus 3 klasei, ypač jei Rutulinių tinklelių masyvai (BGA) naudojami kaip komponentai arba turi paslėptas litavimo jungtis.
Gamybos procesai ir tolerancijos
3 klasei reikalingi sandarūs šiluminiai profiliai ir taip pat turi būti kontroliuojami aušinimo procesai, kad būtų išvengta defektų. Tačiau 2 klasėje pakanka standartinio profilio, kurio temperatūra yra apie 230–250 °C.
IPC 2 klasės PCB medžiaga turi atlaikyti iki 130°C temperatūrą, kol pradės minkštėti. Tačiau 3 klasėje temperatūros reikalavimas yra 170 °C arba aukštesnis, kad būtų galima dirbti ekstremaliomis sąlygomis.
Patikimumas ir našumas
IPC 3 klasės PCB tarnauja ilgiau nei 2 klasės ir gali atlaikyti sunkias sąlygas. Dėl to 3 klasė idealiai tinka aukščiausios klasės gaminiams, kurių gedimas nėra išeitis.
2 klasės PCB taip pat pasižymi dideliu patikimumu, tačiau jie nėra skirti atlaikyti atšiaurias sąlygas. Jie tinka komercinei elektronikai, kur yra priimtini nedideli defektai.
Kainų skirtumai
IPC 2 klasė kainuoja mažiau, nes jos gamybos ir tikrinimo procesai nėra tokie griežti. Gamybai taip pat reikia mažiau laiko. Tačiau IPC 3 klasė yra brangi dėl kokybiškų medžiagų, griežtesnių tolerancijos lygių ir patikrinimų.
PCB defektai pagal IPC standartus
Yra tam tikrų PCB defektų, kurie gali turėti įtakos plokštės veikimui ir patikimumui. IPC standartai nustato griežtas gaires, kaip juos sumažinti. Štai keletas dažniausiai pasitaikančių defektų ir kaip jie sprendžiami.
Žiediniai žiedai
Tai yra varinės trinkelės, kurios supa išgręžtas skyles ant PCB ir dažnai susiduria su lūžių problema. Žiedinių žiedų lūžiai dar labiau lemia silpnus ryšius. IPC standartai leidžia lūžti 90 laipsnių kampu, tačiau tai taikoma tik 2 klasei. 3 klasėje kampiniai žiedai turėtų būti tiesiog tobuli be pertraukų, kad būtų užtikrintas maksimalus patvarumas.
Litavimo jungtys
Prastos litavimo jungtys yra dar vienas dažnas defektas, atsirandantis, kai naudojami netinkami šilumos nustatymai arba netinkami litavimo būdai. Pavyzdžiui, jei lituoklis per šaltas, jungtis susilpnėja.
IPC standartuose yra aiškios taisyklės, kurios gali padėti išvengti šio defekto. 2 klasėje reikalinga 180 laipsnių filė, o 3 klasėje reikia 270 laipsnių filė. Tai padeda užtikrinti, kad jungtys būtų tvirtesnės ir patikimos.
Komponentų padėties nustatymo klaidos
Kartais komponentai pasislenka iš teisingos padėties, kai plūduriuoja ant išlydyto lydmetalio. Šis komponentų nesutapimas gali sukelti grandinės gedimus. IPC gairės leidžia iki 50 % trinkelės pločio netinkamai išlygiuoti 2 ir 3 klasės komponentai. Tai padeda užtikrinti, kad išdėstymas būtų stabilus.
Gręžimo ir skylių kokybės problemos
Išgręžtos skylės turi būti tiksliai išlygintos. Pakeitus skylę iš jos padėties, gali trūkti trinkelės dalies. Tai gali sukelti plyšimą. Siekiant to išvengti, NPK klasės turi tam tikrus tolerancijos lygius (pateikti aukščiau esančioje palyginimo lentelėje), kurie padeda išlaikyti patikimumą.
Paviršiaus ir trinkelių defektai
Tai dažnai apima tokias problemas kaip nepakankamas vario ar trinkelių pakėlimas, kuris gali turėti įtakos PCB ilgaamžiškumui ir susilpninti. Norint išvengti šio defekto, reikia tinkamos dengimo ir stygų sukibimo technikos. Jie ne tik pašalina defektą, bet ir padeda užtikrinti, kad elektros jungtys tarnautų ilgiau.
Išvada
Aukščiau paaiškinome pagrindinį skirtumą tarp NPK klasių, ypač 2 ir 3 klasių. NPK 2 klasė neturi griežtų taisyklių, kaip 3 klasė. Ji siūlo našumo ir įperkamumo pusiausvyrą. Tačiau 3 klasė skirta svarbiems įrenginiams, turi griežtas taisykles ir reikalauja didelių išlaidų. Aukščiau aptarti skirtumai gali padėti pasirinkti tinkamą standartą sėkmingam PCB projektavimo ir gamybos procesui. PCBTok laikosi IPC standartų, kad užtikrintų kokybę. Dabar tapkite PCB gamybos partneriu, atitinkančiu jūsų projekto reikalavimus.
DUK
Kodėl IPC 3 klasė yra brangesnė nei 2 klasė?
IPC 3 klasė yra brangesnė, nes reikalauja griežtesnių kokybės patikrų ir geresnių medžiagų. Gamybos procesas taip pat užtrunka ilgiau dėl detalių patikrinimų, užtikrinančių maksimalų patikimumą.
Ar PCB gali atitikti IPC 2 ir 3 klasės standartus?
Ne, PCB sukurta taip, kad atitiktų 2 arba 3 klasę, o ne abi. Kiekviena klasė turi skirtingus gamybos ir surinkimo reikalavimus.
Kuo skiriasi 2 ir 3 klasės komponentų išdėstymo tikslumas?
IPC 2 klasė leidžia nedidelius nesutapimus, kol PCB veikia tinkamai. 3 klasėje kiekvienas komponentas turi būti puikiai suderintas, kad būtų užtikrintas patikimumas.
Kaip skiriasi 2 ir 3 klasės švaros standartai?
3 klasė turi griežtesnę švaros standartai nei 2 klasė. Jis riboja užterštumą iki 0.78 μg NaCl/cm² arba mažiau, kad sumažintų korozijos ir gedimo riziką. Palyginimui, 2 klasė leidžia iki 1.56 μg NaCl/cm², nes jai nereikia tokio pat patikimumo.
