9% PCB های بدون نقص: چرا مهندسان برتر به ما اعتماد دارند

مشکلات PCB به ندرت از خط مونتاژ شروع می شود. یک مشکل طرح‌بندی کوچک، انتخاب نامشخص مواد یا یک مرحله بازرسی از دست رفته می‌تواند منجر به مدارهای باز، خطاهای لحیم کاری، تاخیر و هزینه‌های اضافی شود. وقتی من یک تامین کننده PCB را انتخاب می کنم، فراتر از یک ادعای کیفیت ساده نگاه می کنم. من می‌خواهم بدانم تخته‌ها چگونه ساخته می‌شوند، چگونه بررسی می‌شوند، و چگونه تامین‌کننده سوالات طراحی را قبل از شروع تولید بررسی می‌کند. یک فرآیند PCB قابل اعتماد باید در هر مرحله پاسخ های روشنی به مهندسان بدهد. آنچه را قبل از تولید بررسی می کنم با فایل های طراحی شروع می کنم. تأمین‌کننده باید فایل‌های Gerber، داده‌های مته، لایه‌ها، ضخامت مس، سطح و ابعاد تخته را بررسی کند. این بررسی می تواند شکاف ها را قبل از برش مواد شناسایی کند. یک بازنگری طراحی خوب ممکن است مشکلاتی مانند موارد زیر را به همراه داشته باشد: - اطلاعات حفاری از دست رفته - تراز لایه نادرست - ردیابی باریک برای جریان مورد انتظار - مشکلات پاکسازی - الزامات تکمیل سطح نامشخص - ضخامت تخته که با محفظه مطابقت ندارد این جزئیات بر نتایج تولید تأثیر می گذارد. آنها همچنین بر میزان آسان قرار گرفتن PCB در محصول نهایی تأثیر می گذارند. انتخاب مواد بر عملکرد هیئت مدیره تاثیر می گذارد من از مواد یکسانی برای هر پروژه استفاده نمی کنم. یک برد کنترل ساده ممکن است به یک ماده استاندارد FR-4 نیاز داشته باشد، در حالی که یک طراحی با فرکانس بالا ممکن است به ماده ای با ویژگی های سیگنال و حرارت متفاوت نیاز داشته باشد. تامین کننده باید گزینه های موجود را به زبان ساده توضیح دهد. تصمیم ممکن است به موارد زیر بستگی داشته باشد: - دمای عملیاتی - سرعت سیگنال - تعداد لایه ها - وزن مس - استحکام مکانیکی - شرایط مورد انتظار خدمات برای مثال، یک کنترل کننده صنعتی کوچک ممکن است در نزدیکی یک موتور یا منبع تغذیه کار کند. مصالح و ساختار مسی که فقط بر اساس قیمت انتخاب می شود ممکن است با آن محیط مناسب نباشد. بازرسی باید بیشتر از ظاهر را پوشش دهد یک برد می تواند تمیز به نظر برسد و همچنان مشکلی داشته باشد که مونتاژ یا استفاده را تحت تاثیر قرار می دهد. من فرآیندی را ترجیح می دهم که تابلو را در چندین نقطه بررسی کند. بررسی‌های معمول ممکن است شامل موارد زیر باشد: - بازرسی مواد ورودی - بازرسی نوری خودکار - آزمایش الکتریکی - بررسی سوراخ و ابعاد - بررسی ماسک لحیم کاری و صفحه ابریشمی - بازرسی نهایی بصری - بازرسی بسته‌بندی طرح بازرسی دقیق باید با طراحی برد و الزامات سفارش مطابقت داشته باشد. یک نمونه اولیه دو لایه و یک تخته چند لایه متراکم نباید سطح بررسی یکسانی دریافت کنند. داده های پاک مفیدتر از درصد وسیعی است برخی از تامین کنندگان PCB از نرخ عیب یا عدد بازده در بازاریابی خود استفاده می کنند. می پرسم این عدد چگونه اندازه گیری شده است؟ یک گزارش کیفی مفید باید توضیح دهد: - حجم نمونه - روش بازرسی - نوع برد - دوره تولید - معنای "عیب" - آیا تخته های دوباره کار شده شمارش شده اند یا خیر بدون این اطلاعات، درصدی ممکن است چیز زیادی در مورد تابلوهای پروژه من به من نگوید. من ترجیح می‌دهم سوابق آزمون، استانداردهای پذیرش و جزئیات فرآیند را بررسی کنم تا اینکه به یک ادعای بزرگ بدون زمینه تکیه کنم. یک مثال عملی از توسعه محصول یک شرکت الکترونیکی کوچک ممکن است 100 نمونه اولیه PCB را برای یک دستگاه حسگر سفارش دهد. اولین دسته می تواند بیش از یک نقص تولیدی را نشان دهد. مهندسان ممکن است متوجه شوند که یک رابط خیلی نزدیک به لبه برد است، یک سوراخ نصب کمی ناهمتراز است، یا دهانه ماسک لحیم کاری برای قطعه انتخابی مناسب نیست. تامین‌کننده‌ای که یادداشت‌های بازرسی و اندازه‌گیری‌های واضح را به اشتراک می‌گذارد، به تیم کمک می‌کند این مشکلات را قبل از دسته بعدی اصلاح کند. این باعث صرفه جویی در زمان طراحی و کاهش احتمال تکرار همان مشکل در تولید بزرگتر می شود. نتیجه از یک مرحله بازرسی به دست نمی آید. این از بررسی طراحی، مواد مناسب، تولید کنترل شده، آزمایش و ارتباطات واضح ناشی می شود. من چگونه یک تامین کننده PCB را ارزیابی می کنم از یک فرآیند بررسی ساده استفاده می کنم: 1. فایل های کامل تولید را ارسال می کنم. 2. من برای بررسی طراحی و ساخت درخواست می کنم. 3. مواد، تعداد لایه‌ها، وزن مس، پرداخت و تلورانس‌ها را تأیید می‌کنم. 4. من درخواست مراحل بازرسی برنامه ریزی شده را دارم. 5. بررسی می کنم که آیا تست الکتریکی برای نوع برد موجود است یا خیر. 6. من نمونه گزارش ها یا سوابق آزمایش را در صورت موجود بودن بررسی می کنم. 7. شرایط بسته بندی و حمل و نقل را تایید می کنم. 8. سوابق کتبی تغییرات مصوب را نگه می دارم. این رویکرد بحث کیفیت را آسان تر می کند. همچنین اگر سؤالی پس از تحویل ظاهر شود، به هر دو طرف یک مرجع مشترک می دهد. کیفیت PCB فقط یک مسئله کارخانه نیست. با داده های طراحی کامل شروع می شود و از طریق انتخاب مواد، کنترل تولید، بازرسی و ارتباطات ادامه می یابد. وقتی به تابلوهای قابل اعتماد نیاز دارم، به دنبال شواهدی می گردم که بتوان آنها را بررسی کرد. مشخصات واضح، تست مناسب و گزارش صادقانه به من کمک می کند تا تصمیم بهتری نسبت به شعار با کیفیت گسترده بگیرم.

هنگامی که PCB در میدان خراب می شود، هزینه به ندرت به یک برد آسیب دیده محدود می شود. ممکن است نیاز داشته باشم جایگزینی را ترتیب دهم، روند مونتاژ را بررسی کنم، به سؤالات مشتری پاسخ دهم و تولید بعدی را به تأخیر بیاندازم. مهندسان یک تامین کننده PCB را انتخاب می کنند که می تواند این خطرات را از طریق بررسی طراحی کنترل شده، مواد پایدار، سوابق بازرسی واضح و ارتباطات منسجم کاهش دهد. رقم اعتبار 99٪ ما به داده های تولید و آزمایش تعریف شده مرتبط است. این بدان معنا نیست که هر هیئت مدیره برای همیشه کار خواهد کرد یا شکست غیرممکن است. نتیجه واقعی به طراحی مدار، شرایط عملیاتی، مواد، فرآیند مونتاژ و روش تست بستگی دارد. من معتقدم این نوع تعریف واضح به مهندسان کمک می کند تا تامین کنندگان را با شگفتی های کمتری مقایسه کنند. 1. من طرح را قبل از تولید مرور می کنم بسیاری از مشکلات PCB قبل از ساخت شروع می شوند. ردیابی باریک، نامناسب بودن از نظر اندازه، توزیع ضعیف مس، یا انباشتگی نامشخص می تواند در طول تولید مشکل ایجاد کند. من فایل‌های طراحی را برای موارد زیر بررسی می‌کنم: - عرض و فاصله ردیابی - اندازه سوراخ‌ها و نسبت ابعاد - انباشته شدن لایه‌ها - ضخامت مسی - فاصله ماسک لحیم کاری - ردپای اجزا - نیازهای امپدانس کنترل‌شده - مناطق حرارتی - تحمل‌های تولید اگر مشکل احتمالی پیدا کنم، اثر را به زبان ساده توضیح می‌دهم. من طرح را بدون تایید تغییر نمی دهم. مهندس در حالی که بازخورد عملی تولید را دریافت می کند، تصمیم نهایی را کنترل می کند. 2. من مواد را با محیط کار تطبیق می دهم PCB مورد استفاده در تجهیزات اداری با شرایط مشابه برد مورد استفاده در کنترل صنعتی، سیستم های خودرو یا تجهیزات فضای باز مواجه نیست. انتخاب مواد ممکن است به موارد زیر بستگی داشته باشد: - دمای کارکرد - قرار گرفتن در معرض رطوبت - سرعت سیگنال - تنش مکانیکی - عمر مورد انتظار - درجه شعله - تعداد لایه - وزن مس برای یک برد با سرعت بالا، خواص دی الکتریک و جمع شدن نیاز به توجه دقیق دارند. برای برد پاور، ضخامت مس و کنترل حرارت ممکن است اهمیت بیشتری داشته باشد. یک ماده کم‌هزینه می‌تواند در یک نقل قول جذاب به نظر برسد، اما ممکن است با کاربرد واقعی مناسب نباشد. من ترجیح می دهم قبل از پیشنهاد یک ماده، در مورد مورد استفاده بحث کنم. تابلو باید متناسب با محصول باشد، نه تنها با هدف قیمت. 3. من از بازرسی در چندین نقطه تولید استفاده می‌کنم. یک بررسی واحد در پایان تولید می‌تواند مشکلاتی را که قبلاً شکل گرفته‌اند از دست بدهد. فرآیند ما از بررسی‌هایی در سراسر جریان تولید استفاده می‌کند، مانند: - بررسی فایل و طرح - بازرسی مواد ورودی - بازرسی نوری خودکار - آزمایش الکتریکی - بررسی لحیم‌کاری در صورت لزوم - بازرسی سطحی - بازرسی ابعادی - بررسی بصری نهایی تست الکتریکی به شناسایی مدارهای باز و مدارهای کوتاه کمک می‌کند. بازرسی نوری می تواند عیوب الگو، مشکلات ماسک لحیم کاری و سایر نگرانی های قابل مشاهده را آشکار کند. هر روش قسمت متفاوتی از برد را بررسی می کند. سوابق بازرسی همچنین به من کمک می کند تا به جای تکیه بر حدس و گمان، مشکل را به منبع آن ردیابی کنم. 4. من به تکرار سفارشات توجه می کنم یک نمونه اولیه ممکن است آزمایش را پشت سر بگذارد در حالی که یک سفارش تکرار تغییرات را نشان می دهد. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که مواد تغییر کنند، تنظیمات فرآیند خارج از محدوده توافق شده حرکت کنند، یا یادداشت های تولید ناقص باشند. برای سفارشات تکراری، من جزئیات کلیدی را ثابت نگه می‌دارم: - درجه مواد مورد تایید - انباشته شدن لایه‌ها - پایان سطح - ضخامت مسی - رنگ ماسک لحیم کاری - ابعاد بحرانی - الزامات تست - روش بسته‌بندی وقتی نیاز به تغییر است، می‌خواهم مهندس قبل از شروع تولید بداند. یک تغییر کوچک در پرداخت سطح یا ضخامت تخته می تواند بر مونتاژ، عملکرد سیگنال یا تناسب مکانیکی تأثیر بگذارد. 5. مشکلات را قبل از اینکه به تأخیر تبدیل شوند با آنها در میان می گذارم مهندسان به پاسخ های مفید نیاز دارند، نه به وعده های مبهم. اگر فایلی حاوی ریسک تولید باشد، من مشکل، اثر احتمالی و گزینه های موجود را شرح می دهم. به عنوان مثال، یک تخته ممکن است به یک سوراخ بسیار کوچک تکمیل شده با مس ضخیم روی چندین لایه نیاز داشته باشد. من ممکن است یک اندازه مته متفاوت، یک انباشته اصلاح شده یا تحمل تولید را پیشنهاد کنم که کنترل آن آسان تر باشد. سپس مهندس می تواند گزینه ای را که متناسب با محصول است انتخاب کند. این رویکرد می تواند از تجدید نظرهای مکرر فایل جلوگیری کند و تاخیرهای قابل اجتناب تولید را کاهش دهد. یک مثال معمولی PCB کنترل موتور است که در داخل تجهیزات کارخانه استفاده می شود. برد ممکن است جریان بالا را حمل کند، سیگنال‌ها را با سرعت بالا سوئیچ کند و در نزدیکی قطعات تولیدکننده گرما کار کند. یک بررسی مناسب ضخامت مس، فاصله، مسیرهای حرارتی، الزامات عایق، استحکام رابط و دسترسی تست را پوشش می‌دهد. تخته‌ای که در نقاشی درست به نظر می‌رسد ممکن است قبل از آماده شدن برای تولید پایدار هنوز نیاز به تغییرات داشته باشد. من همچنین به نحوه مونتاژ تخته توجه می کنم. محل قرارگیری اجزا، نشانه های اعتباری، طراحی پانل، دهانه های ماسک لحیم کاری، و جزئیات مربوط به خمیر می توانند بر بازده مونتاژ تأثیر بگذارند. زمانی که محصول به هر دو سرویس نیاز دارد، ساخت PCB و مونتاژ PCB باید با هم در نظر گرفته شوند. قابلیت اطمینان یک ویژگی منفرد نیست که روی یک نقل قول چاپ شده باشد. این از بسیاری از مراحل کنترل شده ناشی می شود که با هم کار می کنند. وقتی من 99٪ PCB های قابل اعتماد خود را توصیف می کنم، این رقم را به سوابق کیفیت تعریف شده، روش های بازرسی، کنترل مواد و ارتباطات تولید وصل می کنم. مهندسان این رویکرد را انتخاب می‌کنند زیرا به تابلوهایی نیاز دارند که با طراحی تایید شده مطابقت داشته باشد، در بین سفارشات ثابت بماند و اطلاعاتی را که می‌توانند استفاده کنند به دست می‌آورند. مشخصات واضح و داده های آزمایش صادقانه، رابطه کاری قوی تری نسبت به یک وعده گسترده ایجاد می کند که قابل بررسی نیست.

وقتی من یک تامین کننده PCB را انتخاب می کنم، فقط به دنبال بردی نیستم که روشن شود. من به ابعاد پایدار، اتصالات لحیم کاری تمیز، اسناد واضح و فرآیندی نیاز دارم که بتوانم از بازبینی طراحی تا تحویل به آن اعتماد کنم. یک اشتباه کوچک در PCB می تواند کل محصول را تحت تاثیر قرار دهد. یک سوراخ نادرست ممکن است مانع از قرار گرفتن تخته در محفظه آن شود. یک ماسک لحیم کاری ضعیف می تواند مشکلات تولید ایجاد کند. یک تغییر جزئی در لایه‌ها می‌تواند بر عملکرد سیگنال تأثیر بگذارد. این مشکلات زمان بر است و می تواند من را مجبور کند که پس از شروع مونتاژ یک طرح را اصلاح کنم. به همین دلیل است که من به دنبال PCBهایی هستم که برای دقت و آرامش خاطر ساخته شده اند. من با یک بررسی طراحی واضح شروع می کنم. تأمین‌کننده فایل‌های Gerber، داده‌های مته، جمع‌آوری، وزن مس، ضخامت تخته و پرداخت سطح را قبل از تولید بررسی می‌کند. این بررسی می تواند مشکلاتی مانند فاصله باریک، فایل های مته ناقص یا عدم تطابق بین طرح کلی تخته و نقشه مکانیکی را آشکار کند. من همچنین می پرسم که چگونه طرح برای ساخت آماده شده است. PCB ممکن است روی صفحه نمایش درست به نظر برسد و همچنان در حین ساخت مشکل ایجاد کند. تامین‌کننده‌ای با فرآیند DFM واضح می‌تواند عرض ردیابی، فاصله، حلقه‌های حلقوی، دهانه‌های ماسک لحیم کاری، تسکین حرارتی و فاصله اجزا را بررسی کند. هدف تغییر طرح مهندس بدون تایید نیست. هدف این است که خطرات را زود شناسایی کنم و به من اجازه تصمیم گیری آگاهانه را بدهم. انتخاب مواد نیز مهم است. یک برد کنترل پایه ممکن است از مواد استاندارد FR-4 استفاده کند. یک طراحی با سرعت بالا ممکن است به یک انباشتگی کنترل شده و خواص دی الکتریک پایدار نیاز داشته باشد. تخته ای که در یک محفظه گرم استفاده می شود ممکن است به انتخاب مواد و مس نیاز داشته باشد که مناسب شرایط کاری آن باشد. من عرضه‌کننده‌ای را ترجیح می‌دهم که گزینه‌های موجود را به زبان ساده به جای ارائه راه‌حل ثابت توضیح دهد. بررسی های کیفیت باید با هدف هیئت مدیره مطابقت داشته باشد. برای یک نمونه اولیه استاندارد، بازرسی بصری، آزمایش الکتریکی و بررسی ابعاد ممکن است پوشش مفیدی را ارائه دهد. یک برد پیچیده تر ممکن است به آزمایش امپدانس، تجزیه و تحلیل مقطع یا بازرسی نوری خودکار نیاز داشته باشد. من می خواهم که طرح بازرسی به خطرات محصول مرتبط باشد، نه اینکه به عنوان یک وعده مبهم اضافه شود. فرآیند تولید PCB عملی اغلب شامل این مراحل است: - بررسی فایل‌های طراحی و مشخصات برد - تایید انباشته شدن لایه‌ها و مواد - بررسی قابلیت ساخت قبل از ساخت - تایید هرگونه تغییر طراحی پیشنهادی - کنترل حفاری، آبکاری، اچینگ، ماسک لحیم کاری، و پرداخت سطح - بررسی ابعاد و کیفیت سطح تخته - تست تداوم و جداسازی برد الکتریکی - تست تداوم و جداسازی برد الکتریکی - برای کاهش آسیب‌ها در طول تولید در آینده ارتباط شفاف از هر مرحله پشتیبانی می کند. وقتی سوالی در مورد فایل گم شده یا مشخصات نامشخص دریافت می کنم، توضیح مستقیم با راه حل پیشنهادی را ترجیح می دهم. یک پیام کوتاه می تواند از چند روز کار مجدد جلوگیری کند. به‌روزرسانی‌های تولید همچنین باید از اطلاعات خاصی مانند مرحله فرآیند فعلی، نتیجه بازرسی یا تاریخ ارسال مورد انتظار به جای اظهارات گسترده استفاده کنند. من یک بار یک پروژه نمونه اولیه برای یک دستگاه حسگر فشرده را بررسی کردم. طراحی الکترونیکی آماده بود، اما سوراخ‌های نصب با طراحی محفظه مطابقت نداشت. این مشکل در یک بررسی پیش از تولید، قبل از ساخته شدن تابلوها پیدا شد. طراح فایل مکانیکی را تنظیم کرد و تجدید نظر بعدی به درستی روی محفظه قرار گرفت. این بررسی کوچک تیم را از صرف هزینه بیشتر برای مونتاژ و اصلاح دستی نجات داد. اینجاست که دقت عملی می شود. این فقط مربوط به اندازه گیری های دقیق نیست. این در مورد کنترل جزئیاتی است که بر مونتاژ، آزمایش، نصب و تولید آینده تأثیر می گذارد. من همچنین برای سازگاری بین سفارشات نمونه اولیه و تکرار ارزش قائل هستم. تابلویی که در یک نمونه کوچک کار می کند باید در زمان تغییر حجم سفارش نزدیک به نسخه تایید شده باقی بماند. مواد، پرداخت، ابعاد و روش تست باید ثبت شود تا تولید بعدی متکی به حافظه نباشد. ساخت خوب PCB چیزی بیشتر از یک برد تمام شده به من می دهد. این به من مسیر روشن تری از طراحی تا محصول می دهد. هنگامی که تامین کننده الزامات فنی را درک می کند، جزئیات را قبل از تولید بررسی می کند و به روشی مفید ارتباط برقرار می کند، می توانم زمان بیشتری را برای بهبود محصول و زمان کمتری را برای اصلاح مسائل قابل اجتناب صرف کنم. برای من، دقت در هر ردیابی، سوراخ، لایه و رکورد بازرسی اندازه‌گیری می‌شود. آرامش خاطر از دانستن این موضوع حاصل می شود که هر بخش از فرآیند با دقت بررسی شده است. برای هرگونه سؤال در مورد محتوای این مقاله، لطفاً با lingchao تماس بگیرید: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891.

کمیته استانداردهای طراحی IPC 2023، مارس 2023، استاندارد عمومی IPC-2221B در مؤسسه طراحی برد چاپی برای اتصال و بسته‌بندی مدارهای الکترونیکی، ژانویه 2024، IPC-A-600 پذیرش تابلوهای چاپی سازمان بین‌المللی استانداردسازی، سپتامبر 2015، سیستم مدیریت ISO 900 Qure HJ جون 900 2021، قابلیت اطمینان اتصالات لحیم بدون سرب در مجموعه های الکترونیکی مایکل گوسا، اکتبر 2022، طراحی برای قابلیت ساخت در تولید برد مدار چاپی رابرت هامل، فوریه 2024، روش های بازرسی و تست کیفیت برای PCB های با قابلیت اطمینان بالا