- Tiêu chuẩn IPC là gì?
- Lịch sử đằng sau IPC
- Tại sao tiêu chuẩn IPC lại quan trọng?
- Các loại thiết bị điện tử dựa trên Tiêu chuẩn IPC
- Các điều kiện được sử dụng trong IPC để tinh chỉnh Sản phẩm
- Một số tiêu chuẩn IPC thường được sử dụng
Khi nói đến linh kiện điện tử hay thiết bị điện tử, luôn có những tiêu chuẩn nhất định đảm bảo độ tin cậy và chất lượng của sản phẩm. Đối với PCB hoặc Bảng mạch in, các tiêu chuẩn IPC được sử dụng để đảm bảo chất lượng trong suốt quá trình sản xuất. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các tiêu chuẩn IPC cho PCB mục đích của nó và những gì chúng ta nên xem xét từ nó với tư cách là một kỹ sư thiết kế PCB.
Nếu bạn là người mới bắt đầu và mới bắt đầu thiết kế PCB, bạn có thể cân nhắc đọc bài viết cơ bản về PCB này và sau đó quay lại bài này. Bạn cũng có thể kiểm tra các dự án PCB khác nhau mà chúng tôi đã xây dựng trong suốt chặng đường nếu bạn là người chuyên về phần cứng. Điều đó đang được nói, chúng ta hãy quay trở lại các tiêu chuẩn IPC của chúng tôi cho thiết kế PCB.
Tiêu chuẩn IPC là gì?
IPC-Association Connecting Electronics Industries là hiệp hội thương mại toàn cầu đặt ra các tiêu chuẩn nhất định cho việc sản xuất PCB và các loại linh kiện điện tử khác. Ngoài sản xuất, nó còn cung cấp các tiêu chuẩn về lắp ráp, bảo vệ thiết bị điện tử, đào tạo, nghiên cứu thị trường và vận động chính sách công.
IPC có hơn 4500 công ty trên khắp thế giới là thành viên của mình, những thành viên này đến từ nhiều khía cạnh khác nhau của ngành công nghiệp điện tử như nhà thiết kế, nhà sản xuất bo mạch, nhà cung cấp, công ty lắp ráp và nhà sản xuất thiết bị.
Lịch sử đằng sau IPC
IPC là một tổ chức do thành viên điều hành, được thành lập bởi sáu nhà sản xuất bảng mạch in vào năm 1957, với tên gọi " Viện bảng mạch in ". Tổ chức được thành lập với mục đích loại bỏ các trở ngại trong chuỗi cung ứng, tạo ra các tiêu chuẩn ngành và hỗ trợ sự phát triển của ngành.
Sau đó, tổ chức này đổi tên thành Viện Mạch điện tử Kết nối và Đóng gói, từ năm 1999 họ đã lấy tên IPC với khẩu hiệu là Hiệp hội Kết nối Các ngành Điện tử. Tuy nhiên, dạng đầy đủ của IPC là viết tắt của Institute of Printed Circuit. Trụ sở chính của IPC được đặt tại Bannockburn lll, nó cũng có văn phòng tại các quốc gia lớn như Hoa Kỳ, Trung Quốc, Ấn Độ, Thụy Điển và Nga.
Tại sao tiêu chuẩn IPC lại quan trọng?
Các tiêu chuẩn của IPC đảm bảo rằng các nhà sản xuất xây dựng bảng mạch PCB an toàn, đáng tin cậy và hiệu suất cao bằng cách chú ý đến các chi tiết của quá trình sản xuất và tận tâm hướng tới việc duy trì chất lượng trong suốt quá trình sản xuất.
Các tiêu chuẩn này giúp các công ty khác nhau duy trì các thông số giống nhau để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của PCB để họ có thể đáp ứng mong đợi của khách hàng cùng với sự cải tiến trong quy trình sản xuất theo nhiều cách khác nhau
Các tiêu chuẩn IPC hỗ trợ các nhà sản xuất PCB theo nhiều cách như
Duy trì Chất lượng và Độ tin cậy của Sản phẩm cuối: Các tiêu chuẩn IPC sẽ giúp các nhà sản xuất xây dựng các sản phẩm với chất lượng và độ tin cậy được cải thiện. Khi Nhà sản xuất duy trì các Tiêu chuẩn từ bước đầu tiên của quá trình sản xuất, sản phẩm cuối cùng sẽ có khả năng hoạt động tốt hơn và tồn tại lâu hơn. Cần duy trì chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm để cạnh tranh trong ngành công nghiệp điện tử, vì vậy các nhà sản xuất cần luôn duy trì hai yếu tố này.
Duy trì tính nhất quán: Duy trì sự nhất quán về chất lượng và các thông số khác là nhiệm vụ khó khăn nhất đối với các nhà sản xuất. Bằng cách duy trì chứng nhận IPC, các nhà sản xuất PCB có thể duy trì tính nhất quán của họ và cuối cùng dẫn đến sự hài lòng của khách hàng.
Giao tiếp tốt hơn: Các tiêu chuẩn IPC đảm bảo rằng cùng một ngôn ngữ đã được sử dụng cả bên trong và bên ngoài để xác định các thuật ngữ liên quan đến vòng đời của thiết bị điện tử, điều này cũng làm giảm rủi ro thông tin sai. Với các tiêu chuẩn IPC, khách hàng, nhà cung cấp, nhà cung cấp, cơ quan quản lý và những người khác tham gia vào quá trình sẽ có giao tiếp tốt hơn với nhau.
Duy trì Danh tiếng: IPC là một tiêu chuẩn được quốc tế công nhận, do đó nó được mọi cá nhân trong ngành công nghiệp điện tử biết đến. Nếu bạn tuyển dụng một cá nhân mới, người không biết gì về công ty của bạn và nếu bạn đã tuân theo tiêu chuẩn IPC trong ngành của mình, họ chắc chắn có thể theo dõi danh tiếng của bạn mà không gặp bất kỳ khó khăn nào. Do đó, quá trình này sẽ nâng cao chất lượng sản phẩm của bạn và cải thiện danh tiếng của bạn để bạn có thể thu hút nhiều khách hàng hơn đến với sản phẩm của mình.
Giảm chi phí: Khi bạn tuân theo các tiêu chuẩn IPC trong từng bước của quy trình sản xuất, sản phẩm cuối cùng sẽ có chất lượng tốt hơn và nó cũng sẽ đáng tin cậy để sử dụng, do đó không cần phải kiểm tra chất lượng cho từng sản phẩm một lần nó được sản xuất, điều này sẽ giảm chi phí thử nghiệm. Vì tất cả mọi người trong quy trình đều sử dụng các thuật ngữ giống nhau để giao tiếp nên khả năng chậm trễ và làm lại do thông tin sai cũng giảm đi, việc chậm trễ và làm lại cũng khiến công ty phải trả giá.
Các loại thiết bị điện tử dựa trên Tiêu chuẩn IPC
Theo các tiêu chuẩn IPC, tất cả các sản phẩm điện tử được phân loại theo ba loại khác nhau.
Loại 1 (Sản phẩm điện tử nói chung)
Các sản phẩm Class một là các sản phẩm điện tử nói chung mà chúng ta sử dụng hàng ngày, yêu cầu chính của sản phẩm này là chức năng mà chúng cung cấp. Vì quá trình vận hành sản phẩm cuối cùng quan trọng hơn, lớp này được coi là một trong những lớp khoan dung nhất khi đề cập đến các khuyết tật tiềm ẩn. Các bảng mạch PCB hầu hết không thuộc loại 1. Các thiết bị điện tử loại 1 thường có vòng đời ngắn hơn, ví dụ tốt nhất về sản phẩm loại 1 là đèn pin.
Loại 2 (Sản phẩm Điện tử Dịch vụ Chuyên dụng)
Các Sản phẩm yêu cầu hiệu suất liên tục và tuổi thọ kéo dài sẽ thuộc nhóm này. Các sản phẩm thuộc nhóm này chủ yếu tập trung vào các dịch vụ không bị gián đoạn, do đó họ đảm bảo các sản phẩm này không gặp lỗi trong quá trình vận hành. Một số ví dụ điển hình nhất về Điện tử loại 2 là Bo mạch chủ của máy tính hoặc máy tính bảng, Bảng mạch trong các thiết bị gia dụng như tivi, Máy điều hòa, v.v.
Loại 3 (Sản phẩm điện tử có độ tin cậy cao)
Thiết bị điện tử loại ba có tiêu chuẩn cao dành cho các ứng dụng quan trọng. Các thiết bị thuộc lớp này phải cung cấp hiệu suất liên tục hoặc hiệu suất theo yêu cầu. Các thiết bị điện tử loại 1 thường rẻ hơn và có thể thay thế dễ dàng và các thiết bị điện tử cấp 2 là những thiết bị đòi hỏi vòng đời lâu dài trong khi các thiết bị điện tử cấp 3 là những mặt hàng quan trọng. Các ví dụ tốt nhất mô tả thiết bị điện tử lớp ba là máy điều hòa nhịp tim và radar quân sự, cần có độ tin cậy cao và đảm bảo cung cấp dịch vụ không bị gián đoạn.
Các điều kiện được sử dụng trong IPC để tinh chỉnh Sản phẩm
Điều kiện mục tiêu: Đây là điều kiện gần như hoàn hảo mà tất cả các nhà sản xuất sẽ hướng tới để đạt được ngay cả khi điều kiện này có thể không phải lúc nào cũng đạt được.
Điều kiện chấp nhận được: Đây không phải là điều kiện lý tưởng được chấp nhận vì có thể có sự đánh đổi giữa thiết kế và hiệu suất, nhưng điều kiện này mang lại độ tin cậy cao.
Tình trạng lỗi: Nếu Sản phẩm ở trong tình trạng lỗi, nó sẽ bị từ chối vì nó cần được làm lại hoặc sửa chữa.
Tình trạng chỉ báo quá trình: Có một số điều kiện nhất định không ảnh hưởng đến hình thức hoặc chức năng của sản phẩm, nhưng điều kiện này sẽ có trong sản phẩm do các yếu tố liên quan đến vật liệu, thiết kế hoặc máy móc.
Một số tiêu chuẩn IPC thường được sử dụng
IPC-2581: Đây là tiêu chuẩn được sử dụng để gửi thông tin giữa nhà thiết kế PCB và nhà sản xuất hoặc công ty lắp ráp. Nó giúp cung cấp một định dạng tiêu chuẩn để trao đổi dữ liệu thiết kế giúp đảm bảo kết quả sản xuất nhất quán.
IPC-2221: Là tiêu chuẩn được sử dụng để thiết kế PCB, tiêu chuẩn này đề cập đến các chủ đề liên quan đến việc thiết kế PCB như thiết kế, bố trí, vật liệu, tính chất cơ lý, tính chất điện, giới hạn nhiệt, danh sách bộ phận và hơn.
IPC-6012B: Nó thiết lập chất lượng và hiệu suất cần thiết cho việc chế tạo PCB cứng. Nó cung cấp các yêu cầu đối với sản phẩm trong các lĩnh vực như tính toàn vẹn của cấu trúc, khả năng hàn và khoảng cách ruột dẫn.
IPC-A-600F: Nó thiết lập các tiêu chí được chấp nhận cho PCB, nó mô tả điều kiện mục tiêu của PCB là gì và những điều kiện nào được chấp nhận và không phù hợp đối với tất cả các bộ phận của PCB. Nó mô tả tất cả mọi thứ từ ngón tay vàng đến mạ đồng.
IPC-TM-650: IPC đã công bố các phương pháp kiểm tra bảng mạch PCB theo IPC-TM-650, Nó cung cấp các hướng dẫn để đánh giá các khía cạnh khác nhau của PCB. Nó cung cấp các phương pháp thử nghiệm để kiểm tra xu hướng di chuyển điện từ bề mặt của bo mạch, đo điện trở dòng chảy qua bề mặt đế PCB, các phương pháp kiểm tra độ sạch ion và hơn thế nữa.
Ngoài những tiêu chuẩn này, còn có nhiều tiêu chuẩn khác cho từng khía cạnh của việc thiết kế bảng mạch PCB ngay cả những khía cạnh nhỏ nhất mà bạn thậm chí không thể tưởng tượng được. Tất cả các gian hàng này đều tập trung vào việc cung cấp các sản phẩm điện tử tốt hơn đáng tin cậy để sử dụng.