IPC Klasse 2 VS Klasse 3: DE Forskjellige Designreglene

som produsent av kretskort spør designere oss ofte om forskjellen MELLOM IPC Klasse 2 og Klasse 3. Klasse 1 eksisterer selv om vi sjelden produserer brett som faller inn i denne klassifiseringen. Mesteparten av tiden, selv om sluttbruk av produktet bare krever Klasse 1, vil Vi gjøre Det Klasse 2 bare for å sikre en bedre ytelse. Denne artikkelen vil hjelpe deg å forstå de ulike designregler FOR IPC Klasse 2 og klasse 3 kretskort.

DET er fire IPC klassifikasjoner. Klasse 1 er tildelt general electric boards med begrenset levetid og en» enkel » funksjon, for eksempel de du finner i fjernkontroller. Klasse 2 er for dedikert service elektroniske produkter. Dette betyr at du forventer styret å ha en lengre levetid slik at du kan plassere den i en tv, en datamaskin, eller et klimaanlegg. Klasse 3 Pcb er strammere i toleranser i motsetning Til Klasse 1 Og Klasse 2 brett. John Perry, Direktør For Trykte Styrestandarder og Teknologi VED IPC, forklarte:

» Klasse 3 inkluderer produkter der fortsatt høy ytelse eller ytelse-on-demand er kritisk, nedetid på produktet kan ikke tolereres, sluttbrukermiljøet kan være uvanlig hardt, og produktet må fungere når det er nødvendig.»

disse kretskortene er svært pålitelige. De brukes til å oppnå høye prestasjoner i militæret eller i medisinsk, for eksempel. IPC-6012DS Klasse 3a inkluderer plass og militære avionikk. Det er den høyeste klassen for trykte kretskort.

Klasse 1-Generelle elektroniske produkter

Klasse 1-kort er tilordnet generelle elektroniske kort med begrenset levetid og enkel funksjon. Denne klassen inneholder de fleste typiske hverdagsprodukter. Klasse 1-brettene tillater ulike kosmetiske feil så lenge det ikke påvirker styrets funksjon. Påliteligheten til produktet er ikke en kritisk faktor i disse typer brett. For eksempel kan de bli funnet I tv-fjernkontroller, LED-lys, barneleker, etc. De er de rimeligste styrene å produsere i bransjen, men de kommer med en begrenset levealder.

Klasse 2 – Dedikert service elektroniske produkter

Klasse 2 boards har høyere pålitelighet og forlenget levetid. De følger strengere standarder enn klasse 1, men tillater noen kosmetiske feil.

her er uavbrutt tjeneste å foretrekke, men ikke kritisk. Klasse 2-produktene er ikke utsatt for ekstreme miljøforhold. Styret forventes å kjøre kontinuerlig, men driften er ikke ekstremt kritisk. Disse typer styrene er implementert i bærbare datamaskiner, smarttelefoner, tabletter, kommunikasjonsutstyr, etc.

Klasse 3 – Høy ytelse elektroniske produkter

Klasse 3 boards må gi en fortsatt ytelse eller ytelse på forespørsel. Det kan ikke være noen nedetid på utstyret, og sluttbrukermiljøet kan være svært hardt. Høye nivåer av inspeksjon og testing utføres på disse styrene med strenge standarder. Dette gjør klasse 3-brettene svært pålitelige. Denne kategorien inkluderer kritiske systemer som livsstøttesystemer, militært utstyr, elektroniske overvåkingssystemer, bil-PCB, etc.

IPC 6012 Klasse 3/A

IPC-6012 klasse 3/a er relativt en ny klasse som inkluderer plass og militære avionikk. Dette er den høyeste klassen for trykte kretser. Klasse 3 / A-styrene krever svært strenge produksjonskriterier, siden styrene skal forbli operative under kritiske forhold som Outerspace, etc. Disse styrene er dyre å produsere i forhold til de andre klassene siden de trenger å være nær perfeksjon. De finnes i luftfart, militære luftbårne systemer og missilsystemer.

den store forskjellen mellom alle disse klassene er graden av inspeksjon. Klassene definerer de tillatte feilene mens de produserer brettene.

hva er forskjellene Mellom klasse 2 Og Klasse 3 for montering?

Umut Tosun, Application Technology Manager Hos Zestron America, forklarte: «de største forskjellene Mellom Klasse 2 Og Klasse 3 finnes i komponentplassering for overflatemonterte komponenter, krav til renslighet basert på gjenværende forurensninger på aggregatene, plating tykkelser som definert i plating gjennomgående hull og på Overflaten av Pcb.»

under montering kan overflatemonterte komponenter være litt plassert av puten. Dette er hva vi kaller en synsfeil siden det vanligvis ikke påvirker den elektriske og mekaniske ytelsen. Det spiller derfor ingen rolle For klasse 2 kretskort. Klasse 3 godtar Imidlertid ikke noen ufullkommenhet, og denne typen monteringsfeil vil føre til at kretskortet mislykkes inspeksjonen.

mengden fatfylling som kreves for gjennomgående hullledninger, er 50% For Klasse 2 og 75% For Klasse 3. Som det kan være delikat å få pastaen i små belagt gjennomgående hull (PTH), Er Sierra råd å designe DIN PTH 15 mils over diameteren av ledningen. På denne måten vil du ha 7,5 mil på hver side, noe som gjør det lettere for pastaen å fylle fatet.

Faktorer	Klasse 2	Klasse 3
Overflatemonterte komponenter	kan plasseres litt av puten. (Betraktet som en visuell defekt, påvirker ikke den elektriske og mekaniske ytelsen)	Ufullkommenheter er ikke akseptable, inkludert visuelle feil. Denne typen ufullkommenhet vil føre til at kretskortet mislykkes inspeksjonen
mengde fat fylle	gjennomgående hull fører 50%	gjennomgående hull fører 75%

hva er forskjellene Mellom Klasse 2 Og Klasse 3 FOR PCB-produksjon?

Ring ring og drill breakout

et annet emne Klasse 2 Og Klasse 3 forskjellig på er drill breakouts. Klasse 2 tillater breakouts fra den ringformede ringen Mens Klasse 3 ikke godtar noen løftet eller brukket ringformede ringer. Klasse 3 styrene må være svært pålitelig og når det er en breakout, er det for vanskelig å finne ut hvor mye er virkelig brutt ut og hvor mye det virkelig påvirker forbindelsen med puten. For Klasse 2, 90 grader breakout av hullet fra land er tillatt forutsatt minimum lateral avstand opprettholdes.

lederkrysset kan ikke reduseres med mer enn 20% av den minste lederbredden som er angitt på ingeniørtegningen. Lederen krysset bør aldri være mindre enn 2 mils eller minimum linjebredde, avhengig av hva som er mindre. For Klasse 3 kan den minste interne ringringen ikke være mindre enn 1 mil. Den eksterne ringformede ringen kan ikke være mindre enn 2 mils. Det måles fra innsiden AV pth-fatet til kanten av landputen og kan ha en 20% reduksjon av den minste ringformede ringen i isolerte områder på grunn av feil, som groper, nicks, pinholes eller bulker.

Det vil være en forskjell mellom designet ringformet ring og produsert / faktiske ringformet ring . Dette skyldes skiftende i materialer under kretskortet produksjonsprosessen. For å oppfylle Kravene I Klasse 3 bruker Sierra Pluritec-maskiner for å oppdage skiftet i materiale, programvare for å re-skalere boreplassene og visjonsboring for å plassere borene nøyaktig.

IPC ring ring aksept kriterier

Funksjon	Klasse 1	Klasse 3	Klasse 3
Belagt gjennomgående hull	180⁰ ringutbrudd fra landet er akseptabelt forutsatt at minimum sideavstand opprettholdes. land / lederkrysset bør ikke reduseres med mer enn 30% av den minste lederbredden.	90⁰ ringutbrudd fra land er akseptabelt forutsatt at minimum sideavstand opprettholdes. land / lederkrysset bør ikke reduseres med mer enn 20% av den minste lederbredden. lederkoblingen skal ikke være mindre enn 0,05 mm eller minste linjebredde, avhengig av hva som er mindre.	minste ringformet ring skal ikke være mindre enn 0,05 mm. minste ringformet ring kan ha en 20% reduksjon av minste ringformet ring.

Hva er designreglene for ringformede ringer?

for å oppnå aksept For Klasse 2 Og Klasse 3, følg tabellene nedenfor publisert Av Altium. Den første gir ringkravene for mekanisk boret blind, begravet og gjennom hull på ½ oz kobber:

IPC Klasse 2 Drill & Pad Diameter for 1 / 2 oz Kobber

Drill	Pad	Anti-Pad	PCB Tykkelse	Sideforhold
0.006″	0.016″	0.026 «	Opp til 0.039″	6.5:1
0.008″	0.018″	0.028″	Opp til 0.062″	7.75:1
0.010″	0.020″	0.030″	Opp til 0.100″	10:01
0.012″	0.022″	0.032″	Opp til 0.120″	10:01
0.0135″	0.024″	0.034″	Opp til 0,135 »	10:01

IPC Klasse 3 Drill & Pad Diameter for 1/2 oz Kobber

Drill	Pad	Anti-Pad	PCB Tykkelse	Sideforhold
0.008″	0.023″	0.033″	Opp til 0.062″	7.75:1
0.010″	0.025″	0.035″	Opp til 0.100″	10:01
0.012″	0.027″	0.037″	Opp til 0.120″	10:01
0.0135″	0.028″	0.038″	Opp til 0.135″	10:01

og disse tabellene er for forskjellige kobbertykkelser:

Drill & Pad Diameter	8 Lag Eller Mindre	>8 Lag
IPC Klasse 2	Pad Diameter Over Drill	Pad Diameter Over Drill
1/4 oz Kobber	0.010″	0.010″
3/8 oz Kobber	0.010″	0.010″
1/2 oz Kobber	0.010″	0.010″
1 oz Kobber	0.012″	0.012″
2 oz Kobber	0.014″	0.014″
3 oz Kobber	0.016″	0.016″
4 oz Kobber	0.018″	0.018″

Drill & Pad Diameter	8 Lag Eller Mindre	>8 Lag	Drill & Pad Diameter	8 Lag Eller Mindre	>8 Lag
IPC Klasse 2	Pad Diameter Over Bore	Pad Diameter Over Bore	IPC Klasse 3a	Pad Diameter Over Bore	Pad Diameter Over Bore
1/4 oz Kobber	0.013″	0.015″
3/8 oz Kobber	0.013″	0.015″
1/2 oz Kobber	0.013″	0.015″	1/2 oz Kobber	0.013″	0.015″
1 oz Kobber	0.015″	0.017″	1 oz Kobber	0.015″	0.017″
2 oz Kobber	0.016″	0.018″	2 oz Kobber	0.016″	0.018″
3 oz Kobber	0.019″	0.021″
4 oz Kobber	0.022″	0.024″

PCB dielektrisk krav

minimum dielektrisk For Klasse 2 Og Klasse 3 er 3,5 mils.

PCB gjennomgående hull plating krav

Klasse 3 krav er også mer snerpende for hulrom i kobber. På Circuitnet, Paul Reid, Programkoordinator VED PWB Interconnect Solutions, sa: «en kobber tomrom er der kobber plating i fat av hullet mangler utsette dielektrisk materiale av boret hull. Klasse 2 tillater en tomrom i 5% av hullene. Klasse 3 og 3 / A tillater ingen tomrom.»Plating tykkelse kravet For Klasse 2 er 0,8 mil i motsetning til 1 mil For Klasse 3.

dette er bare noen få krav som varierer Mellom Klasse 2 Og Klasse 3. Som vanlig er det beste rådet vi kan gi deg, å kommunisere med PCB-produsenten din. De vil veilede deg og hjelpe deg med å få det riktig første gang. Du bør også be om et tverrsnitt av brettet ditt for å sikre at butikken din oppfylte Kravene Til Klasse 2 eller klasse 3. For en mer detaljert forklaring les vårt innlegg på 6 DFM problemer.

PCB-tverrsnitt for å verifisere spec-kravet

Visuelle og Røntgeninspeksjoner er ikke alltid nok til å sikre integriteten til et brett. For å sikre AT PCB-produsenten oppfyller dine krav, be om en tverrsnittsanalyse. Denne destruktive teknikken er den beste måten å verifisere DIN PCB interne struktur, for det meste ved hjelp av et mikroskop. Testen kan sjekke for ulike aspekter,for eksempel sprekker, hulrom i loddefuger, gjennomgående hull fylling, etc.

Nedenfor Er et tverrsnitt Av et Klasse 2 kretskort:

Og dette er et tverrsnitt av Et Klasse 3a-brett:

På Sierra gjør Vi i prosess tverrsnitt for hvert kretskort vi produserer i hvert trinn i byggeprosessen. Vi sjekker for dielektrisk, plasma etch, loddetinn maske tykkelse, kobber, plating, etc. Og hvis vi ikke oppfyller kundens krav, avviser vi styret og bygger en annen. Hvis du trenger en rapport, kan du be om et siste tverrsnitt. Vi sender deg et dokument med alt vi testet og resultatene. Mikro delen analyserapporten ser slik ut:

Inspeksjons-og akseptkriterier

etter sluttbruk av produktet er inspeksjonsgraden det du bør ta hensyn til når du velger hvilken klassifisering DIN PCB skal falle inn i. Husk at inspeksjon er en av faktorene som driver opp kostnadene når en montering går Fra Klasse 2 Til Klasse 3.

NÅR DU tenker på DET, ER PCBA (Printed Circuit Board Assembly) ikke en enkel oppgave. Styret må riktig fungere når montert med alle komponenter, materialer og loddetinn å holde dem sammen. Avhengig av hvilken klasse styret ditt faller inn i, vil kravene du må møte for inspeksjon, variere. Dette er når NOEN IPC-dokumenter kommer til nytte for å angi nivået på akseptkriterier for hver klasse av produkter.

Dokumentasjon

På Circuitnet laget Leo Lambert, Visepresident FOR EPTAC, en liste over de viktigste dokumentene, som ER «IPC 2220-serien for kretskortdesign og fabrikasjon, ipc 6010-serien dokumenter for styrets ytelse og kvalitet, IPC-a 600 for Krav til Aksept av styret, J-STD-001 for loddingskrav og IPC-a-610 for Godkjenningskrav.»

Det er en misforståelse som kobler Klasse 3 boards bare til aerospace feltet. Det er ofte sant, Men Klasse 3 er ikke eksklusivt for luftfart eller annen industri. Kriteriene for DE FIRE IPC-klassene er basert på anvendelsen av produktet. Derfor Kan Klasse 3 også være kriteriene for avionikk, militær, industriell og medisinsk bruk.

det er fornuftig at Mange Klasse 3-brett er for luftfart. Produktene som lanseres i rommet må være svært pålitelige for å forhindre feil som kan være kritisk. Og den ekstra inspeksjonen er bare for kostbar for det kommersielle og forbrukermarkedet.

når Du trenger et Klasse 3 kretskort, innebærer det at produktet må bygges i henhold til de komplette IPC-kriteriene. Dette betyr at design – og produksjonsteamene må ta hensyn til laminatvalg, platingtykkelse, ringkravene, produksjonsprosesser, materialkvalifikasjoner,fasiliteter, inspeksjonskriterier, etc. for å produsere styret som oppfyller Alle Klasse 3 krav.

for mer designinformasjon, sjekk MED VÅR DESIGN SERVICE team.

i en annen artikkel vil Vi diskutere klasse 3 for flex i HENHOLD TIL IPC-6013, dokumentet om kvalifikasjons-og ytelsesspesifikasjonen for fleksible Pcb.

I Mellomtiden kan du lese vår artikkel OM IPC-2581 satt til å pensjonere Gerber-filer OG IPC-6012 ELLER IPC-a-600, hvilken standard skal du bruke?