Als Designer müssen Sie sich heut zu Tage über mehr Gedanken machen als nur über die Software, mit der Sie arbeiten. Um sicherzustellen, dass Ihr Design standfest ist, müssen Sie wissen, wie man für die Herstellung (DFM), für die Umwelt (DFE), für Zuverlässigkeit (DFR), für Tests (DFT) und so weiter, designt. All dies in Betracht zu ziehen bedeutet auch, dass wir uns über Erwartungen und, in manchen Fällen auch, über die richtige Bezeichnung im Klaren sein müssen.
Geleitet durch die IPC
Die IPC, die Association Connecting Electronics Industries, wurde gegründet, um Designer, Hersteller und Endkunden dabei zu unterstützen, auf dasselbe Ziel hinzuarbeiten. Nach der Gründung im Jahr 1957 wurden IPC-Standards eingeführt, um Einbau- und Fertigungsvoraussetzungen von elektronischen Geräten und Baugruppen zu standardisieren. Dank dieser IPC-Standards können Designer robuste Leiterplatten entwerfen, die Ihren Nutzen erfüllen, und die Markteinführungszeit verkürzen. Zudem können sie auch darauf vertrauen, dass ihre Leiterplatten zuverlässig funktionieren, sobald das Endprodukt in der Praxis zum Einsatz kommt. Aber sind derartige Standards wirklich so wichtig? Die Antwort darauf lautet: Ja. Nehmen wir einmal an, wir würden Leiterplatten ohne Standards fertigen:
- Wir würden nicht immer ein Produkt erhalten, das unseren Erwartungen entspricht
- Wir würden das Risiko eingehen, dass der selbe Aspekt unterschiedlich interpretiert wird
- Wir wären nicht in der Lage das richtige Qualitätslevel sicherzustellen
- Wir wären nicht in der Lage gleichartige Produkte oder Fabriken zu vergleichen • Eine garantierte Markteinführungszeit würde auf Zufall aufbauen und nicht auf einer guten Fabrikauswahl und gutem Design
Jetzt, da wir uns darüber einig sind, dass wir Standards brauchen, stellt sich die Frage, ob IPC-Standards effektiv sind. In der Tat! Durch die Einführung von IPC-Standards konnten Designer, Hersteller und Endkunde von den unterhalb aufgeführten Vorteilen profitieren.
Source: TechValidate survey of 609 users of IPC Published: Jan. 5, 2018 TVID: C96-ADC-FD2
Ein wichtiger Aspekt, der dabei beachtet werden muss ist, dass IPC-Standards, als Minimums-Maßstab, Designern und Herstellern helfen, Zeit zu sparen und zwar bevor das Produkt gefertigt wurde, während des Fertigungsprozesses und nachdem das Endprodukt bestückt wurde, was in Kosteneinsparungen resultiert. Es gibt eine Vielzahl an Dokumenten innerhalb des IPC-Standards. Wenn diese gemeinsam genutzt werden, sollten sie Herstellern und Kunden zu einer gemeinsamen Übereinstimmung bringen, was die Qualität und Akzeptanz anbelangt. Diese Dokumente ermöglichen es den Kunden und Herstellern auch gemeinsame Abnahmekriterien für Produkte, die neuere Technologien verwenden, festzulegen. Wenn Sie dies also nun lesen und sich fragen, wie man am besten damit anfängt Standards und Akzeptanzen zu verstehen, dann gibt es viele Quellen, die Ihnen dabei helfen damit anzufangen. Die Webseite der IPC hilft Ihnen dabei mehr über die Organisation an sich zu erfahren und darüber, wie man Mitglied werden kann. Auch die NCAB bietet verschiedenen Quellen, die Ihnen auf Ihrer “IPC-Reise” helfen können.
Unsere Techniker helfen Ihnen dabei zu lernen, welche IPC-Standards Sie in Betracht ziehen sollten, abhängig von Ihrem Endgerät. Wir haben zudem zertifizierte IPCTrainer, die Ihren Ingenieuren die Akzeptanzkriterien von Leiterplatten beibringen können. Zu guter Letzt können Sie für die Produktion Ihrer nächsten Leiterplatten mit uns zusammenarbeiten. Wir haben auf Grundlage der mehr als 120 Millionen Leiterplatten, die wir jährlich versenden, sieben Schritte in unserem Leiterplattenproduktionsprozess herausgearbeitet, in denen wir sogar strenger als die Spezifikationen der IPC sind.
Was kann schief gehen?
Wenn wir uns einmal anschauen, was von fehlerhaften über zu eingehaltenen Spezifikationen passieren kann, dann sollte man einiges bedenken.
Verarbeitetes Material kann unter einer schlechten Zuverlässigkeit leiden. Die Kosten, um eine Leiterplatte herzustellen, können höher als gewollt sein oder aufeinanderfolgende Fertigungen des selben Designs können widersprüchlich sein. Es ist sehr wichtig relevante Industriespezifikationen, wie die der IPC, heranzuziehen. Außerdem ist es entscheidend, dass Designs eine vollständige und präzise Spezifikation beinhalten, die keine Interpretationen zulassen, und dass eine geeignete Grundlinie festgelegt wird, um sicherzustellen, dass Kunden und Lieferanten beide der gleichen Meinung sind. Ein häufiges Beispiel sind die Kupferfolienstärken, die in der IPC 6012 Tabelle 3.11 Innenlagenkupferstärken und Tabelle 3.12 Außenlagenkupferstärken mit den Mindestkupferendstärken festgelegt sind.
Ein Beispiel: Eine Fertigungszeichnung für ein 6-lagiges Design hat für alle Lagen eine Kupferanforderung von 2 Oz (2Unzen = 70µm). Es werden keine weiteren Informationen für die Kupferdicke Im Detail aufgeführt oder auf externe Spezifikationen verwiesen. Diese Fertigungsdaten werden an drei verschiedenen Hersteller zur Fertigung weitergereicht und einige der gelieferten Leiterplatten zeigen Ausfälle nach der Bestückung. Während der Ursachenanalyse für die Ausfälle wird festgestellt, dass eine Abweichung in der Kupferdicke vorliegt. Eine mögliche Ursache dafür könnte sein, dass in den Fertigungsdaten nicht auf die Tabelle der IPC-Kupferdicke für innere und äußere Kupferlagen verwiesen wurde, wodurch die Hersteller die Anforderungen unterschiedlich interpretiert haben. Theoretische könnte dies eine Außenlagenkupferstärke zwischen 47.9µm und 78.7µm zur Folge haben, abhängig davon, was der Fertigungsbetrieb unter 2 Oz verarbeiteten Kupfers versteht.
Allgemeine Spezifikationen, wie die der IPC, sollten als ein Minimum in Fertigungsdaten herangezogen werden, um eine einheitliche Grundlinie für die Fertigung zu ermöglichen. Wir empfehlen auch eine allgemeine Spezifikation zu erstellen, um diese Grundanforderungen zu stärken. Zusätzlich dazu, ist der einzige Weg zu gewährleisten, dass Ihre Leiterplatten durchweg korrekt gefertigt werden der, dass Sie die Standards Ihres Leiterplattenherstellers kennen. Wenn Sie Teile an einen neuen Hersteller verlagern, wird Ihnen eine zuverlässige Spezifikation dabei helfen, sicher zu stellen, dass die erhaltenen Leiterplatten mit dem übereinstimmen, was Sie bis zuletzt erhalten haben.
Die Leiterplattenspezifikation der NCAB Group
Unsere jahrzehntelange Erfahrung in der Leiterplattenindustrie hat uns gelehrt, dass Stückkosten nicht das einzige Thema sind. Auch Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des Endproduktes müssen bedacht werden. Bei NCAB versuchen wir Wege zu finden, Leiterplatten mit einem zusätzlichen Nutzen zu versehen während wir trotzdem die Kostenauswirkungen auf einem Minimum halten. Während man die Standards der IPC als zuverlässige Grundlage betrachten kann, schreiben unsere Spezifikationen Anforderungen vor, die in manchen Fällen sogar über den Anforderungen der IPC liegen. Dennoch schaffen wir es dies in einer Weise zu tun, die dem Produkt zusätzliche schützende Lagen verleiht. Wir betrachten dies als niedrigste Gesamtkosten.
In unserer Leiterplattenspezifikation verweisen wir auf 14 der wichtigsten Merkmale für langlebige Leiterplatten. In diesem Film reden wir über Merkmal Nr. 2 – Keine Verbindungsschweißen oder Reparatur von kurzgeschlossenen Leiterbahnen. Lesen Sie unsere anderen Merkmale hier nach.
Ein anderer Standard, den wir hervorheben, ist kein Verbindungsschweißen oder Reparatur von kurzgeschlossenen Leiterbahnen. Wir haben festgestellt, dass eine reparierte Leiterbahn fast immer Auswirkungen auf das fertige Produkt hat; sei es auf die geforderte Impedanz oder, in manchen Fällen, auf die generelle Zuverlässigkeit der reparierten Leiterbahn. Wenn die Reparatur auf einer Innenlage vorgenommen werden muss, so ist sie zwar nicht sichtbar, sie wird aber dennoch Auswirkungen auf das Endprodukt haben. Wir haben auch weitere Anforderungen, wie etwa ein spezielles Minimum für die Dicke des Lötstopplackes und Reinheitsanforderungen die über denen der IPC liegen. Wir haben Toleranzen für Profile, Löcher und andere mechanische Eigenschaften definiert, die alle zur Zuverlässigkeit und Langlebigkeit des Endproduktes beitragen. Diese Punkte erscheinen umso wichtiger vor dem Hintergrund, dass die Lebenszeit des Endproduktes von Ihnen abhängig ist.
Warum es wichtig ist Leistungsfähigkeit und Qualität zu überprüfen
Eine Leiterplatte zu den niedrigsten Gesamtkosten zu designen und herzustellen bedeutet nicht automatisch einen Fokus auf den Preis. Ein Produkt, das gemäß Spezifikationen von einem erfahrenen Leiterplattenhersteller mit einem etablierten und geprüften Satz von Standards gefertigt wurde, wird letzten Endes seinen vorhergesehen Lebenszyklus überstehen.
Die effektivste Weise, um die unterschiedlichen Standards für Leiterplatten zu verstärken ist, die Leistungsfähigkeit und die Qualität des Endproduktes zu testen. Dies kann sowohl durch Querschnitttests als auch durch noch detaillierte Tests von chemischen Bestandteilen, die nach der Herstellung auf den Leiterplatten zu sehen sind, erfolgen. NCAB sammelt Leistungsdaten all seiner Fertigungen, um die Leistungskennzahlen (KPIs) der Hauptprozesse innerhalb der Einrichtungen noch weiter zu analysieren. Mit diesen Daten können Änderungen durchgeführt werden, um die Zuverlässigkeit aller Produkte in den Folgezyklen zu gewährleisten. Das ist auch der Grund, warum all unsere Produkte mehrmals während des Herstellungsprozesses zu 100% elektrisch getestet werden. Dadurch wird garantiert, dass Defekte an der Leiterplatte an einem der Kontrollpunkte erkannt werden.
This is how we perform electrical testing. For all steps in our production process – read more here.
Wir verfügen auch über ein nachgeordnetes Inspektionsteam in den Fabriken, um sicherzustellen, dass das Produkt mit den Auftragsdaten übereinstimmt. Diese zusätzlichen Auflagen sind Teil unserer allgemeinen Standards, die alle Leiterplatten bestehen müssen, bevor Sie an den Kunden geliefert werden. All diese strengen Anforderungen an unsere Standards helfen uns dabei unser internes Qualitätsleistungsziel von 99.3% zu erreichen. Die Qualität der fertigen Leiterplatte ist einer der besten Indikatoren zur Überprüfung der Standards für jeden einzelnen Schritt der Produktion. Qualität und Zuverlässigkeit sind unerlässlich, um am Markt mithalten zu können und kritische Aspekte für die Ertragskraft und den Ruf eines Unternehmens. Die Einführung von Standards innerhalb des Herstellungsprozesses, kann dabei helfen eine bessere Leistungsfähigkeit, eine längere Produktlebenszeit und eine Übereinstimmung mit Verordnungen sicherstellen. Zudem erlauben Standards elektronische Baugruppen zu fertigen, die einige strenge Qualitätstests erfüllen, und sie können sowohl kostspielige Verzögerungen als auch jegliche Nacharbeiten oder potentiellen Ausschuss reduzieren
Lesen Sie hier mehr über unsere Produktspezifikation. Falls Sie weitere Fragen dazu haben zögern Sie bitte nicht uns zu kontaktieren. Wir helfen Ihnen gerne
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