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【深度挖掘】如何設(shè)計出高可靠性的PCB板?

發(fā)布時間:2013-09-19 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】俗話說:外行看熱鬧,內(nèi)行看門道。不管是從制造組裝還是實(shí)際應(yīng)用中,一塊PCB板的高可靠性質(zhì)量,都是很重要的。而特別是在關(guān)鍵性的應(yīng)用場合中,PCB的故障可能會帶來顛覆性的后果。所以如何設(shè)計出高可靠性的PCB板,顯得尤為重要!下文將從14個方面來詳解!

高可靠性的線路板——從以下14個最重要的特征來詳解。

1、25微米的孔壁銅厚

好處

增強(qiáng)可靠性,包括改進(jìn)z軸的耐膨脹能力。

不這樣做的風(fēng)險

吹孔或除氣、組裝過程中的電性連通性問題(內(nèi)層分離、孔壁斷裂),或在實(shí)際使用時在負(fù)荷條件下有可能發(fā)生故障。IPC Class 2(大多數(shù)工廠所采用的標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定的鍍銅要少20%。

2、無焊接修理或斷路補(bǔ)線修理

好處

完美的電路可確??煽啃院桶踩?,無維修,無風(fēng)險

不這樣做的風(fēng)險

如果修復(fù)不當(dāng),就會造成電路板斷路。即便修復(fù)‘得當(dāng)’,在負(fù)荷條件下(振動等)也會有發(fā)生故障的風(fēng)險,從而可能在實(shí)際使用中發(fā)生故障。

3、超越IPC規(guī)范的清潔度要求

好處

提高PCB清潔度就能提高可靠性。

不這樣做的風(fēng)險

線路板上的殘渣、焊料積聚會給防焊層帶來風(fēng)險,離子殘渣會導(dǎo)致焊接表面腐蝕及污染風(fēng)險,從而可能導(dǎo)致可靠性問題(不良焊點(diǎn)/電氣故障),并最終增加實(shí)際故障的發(fā)生概率。

4、嚴(yán)格控制每一種表面處理的使用壽命

好處

焊錫性,可靠性,并降低潮氣入侵的風(fēng)險

不這樣做的風(fēng)險

由于老電路板的表面處理會發(fā)生金相變化,有可能發(fā)生焊錫性問題,而潮氣入侵則可能導(dǎo)致在組裝過程和/或?qū)嶋H使用中發(fā)生分層、內(nèi)層和孔壁分離(斷路)等問題。

5、使用國際知名基材 – 不使用“當(dāng)?shù)?rdquo;或未知品牌

好處

提高可靠性和已知性能

不這樣做的風(fēng)險

機(jī)械性能差意味著電路板在組裝條件下無法發(fā)揮預(yù)期性能,例如:膨脹性能較高會導(dǎo)致分層、斷路及翹曲問題。電特性削弱可導(dǎo)致阻抗性能差。
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6、覆銅板公差符合IPC4101 Class B/L要求

好處

嚴(yán)格控制介電層厚度能降低電氣性能預(yù)期值偏差。

不這樣做的風(fēng)險

電氣性能可能達(dá)不到規(guī)定要求,同一批組件在輸出/性能上會有較大差異。

7、界定阻焊物料,確保符合IPC-SM-840 Class T要求

好處

NCAB集團(tuán)認(rèn)可“優(yōu)良”油墨,實(shí)現(xiàn)油墨安全性,確保阻焊層油墨符合UL標(biāo)準(zhǔn)。

不這樣做的風(fēng)險

劣質(zhì)油墨可導(dǎo)致附著力、熔劑抗耐及硬度問題。所有這些問題都會導(dǎo)致阻焊層與電路板脫離,并最終導(dǎo)致銅電路腐蝕。絕緣特性不佳可因意外的電性連通性/電弧造成短路。

8、界定外形、孔及其它機(jī)械特征的公差

好處

嚴(yán)格控制公差就能提高產(chǎn)品的尺寸質(zhì)量 – 改進(jìn)配合、外形及功能

不這樣做的風(fēng)險

組裝過程中的問題,比如對齊/配合(只有在組裝完成時才會發(fā)現(xiàn)壓配合針的問題)。此外,由于尺寸偏差增大,裝入底座也會有問題。

9、指定阻焊層厚度,盡管IPC沒有相關(guān)規(guī)定

好處

改進(jìn)電絕緣特性,降低剝落或喪失附著力的風(fēng)險,加強(qiáng)了抗擊機(jī)械沖擊力的能力 – 無論機(jī)械沖擊力在何處發(fā)生!

不這樣做的風(fēng)險

阻焊層薄可導(dǎo)致附著力、熔劑抗耐及硬度問題。所有這些問題都會導(dǎo)致阻焊層與電路板脫離,并最終導(dǎo)致銅電路腐蝕。因阻焊層薄而造成絕緣特性不佳,可因意外的導(dǎo)通/電弧造成短路。
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10、界定了外觀要求和修理要求,盡管IPC沒有界定

好處

在制造過程中精心呵護(hù)和認(rèn)真仔細(xì)鑄就安全。

不這樣做的風(fēng)險

多種擦傷、小損傷、修補(bǔ)和修理 – 電路板能用但不好看。除了表面能看到的問題之外,還有哪些看不到的風(fēng)險,以及對組裝的影響,和在實(shí)際使用中的風(fēng)險呢?

11、對塞孔深度的要求

好處

高質(zhì)量塞孔將減少組裝過程中失敗的風(fēng)險。

不這樣做的風(fēng)險

塞孔不滿的孔中可殘留沉金流程中的化學(xué)殘渣,從而造成可焊性等問題。而且孔中還可能會藏有錫珠,在組裝或?qū)嶋H使用中,錫珠可能會飛濺出來,造成短路。

12、Peters SD2955指定可剝藍(lán)膠品牌和型號

好處

可剝藍(lán)膠的指定可避免“本地”或廉價品牌的使用。

不這樣做的風(fēng)險

劣質(zhì)或廉價可剝膠在組裝過程中可能會起泡、熔化、破裂或像混凝土那樣凝固,從而使可剝膠剝不下來/不起作用。

13、對每份采購訂單執(zhí)行特定的認(rèn)可和下單程序

好處

該程序的執(zhí)行,可確保所有規(guī)格都已經(jīng)確認(rèn)。

不這樣做的風(fēng)險

如果產(chǎn)品規(guī)格得不到認(rèn)真確認(rèn),由此引起偏差可能要到組裝或最后成品時才發(fā)現(xiàn),而這時就太晚了。

14、不接受有報廢單元的套板

好處

不采用局部組裝能幫助客戶提高效率。

不這樣做的風(fēng)險

帶有缺陷的套板都需要特殊的組裝程序,如果不清楚標(biāo)明報廢單元板(x-out),或不把它從套板中隔離出來,就有可能裝配這塊已知的壞板,從而浪費(fèi)零件和時間。

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