電子工程師分享PCB設(shè)計(jì)的高可靠性特點(diǎn)

無(wú)論是在制造組裝過(guò)程中還是在實(shí)際使用中，PCB都必須具有可靠的性能，這一點(diǎn)至關(guān)重要。 除了相關(guān)成本外，組裝過(guò)程中的缺陷也可能被PCB帶入最終產(chǎn)品中，在實(shí)際使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致索賠。 因此，從這個(gè)角度來(lái)看，可以毫不夸張地說(shuō)，一塊高質(zhì)量PCB的成本可以忽略不計(jì)。

乍一看，無(wú)論P(yáng)CB的內(nèi)部質(zhì)量如何，從表面上看幾乎是一樣的。 通過(guò)表面，我們可以看到差異，這對(duì)于 PCB 整個(gè)生命周期的耐用性和功能至關(guān)重要。

無(wú)論是在制造組裝過(guò)程中還是在實(shí)際使用中，PCB都必須具有可靠的性能，這一點(diǎn)至關(guān)重要。 除了相關(guān)成本外，組裝過(guò)程中的缺陷也可能被PCB帶入最終產(chǎn)品中，在實(shí)際使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致索賠。 因此，從這個(gè)角度來(lái)看，可以毫不夸張地說(shuō)，一塊高質(zhì)量PCB的成本可以忽略不計(jì)。

在所有細(xì)分市場(chǎng)，特別是那些生產(chǎn)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的細(xì)分市場(chǎng)，此類(lèi)故障的后果是難以想象的。

比較 PCB 價(jià)格時(shí)應(yīng)牢記這些方面。 盡管可靠、有保證和長(zhǎng)壽命的產(chǎn)品的初始成本很高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看它們?nèi)匀皇侵档玫摹?br/>

高可靠性 PCB 的 11個(gè)最重要的特性：

1、孔壁銅厚25微米

益處：提高可靠性，包括提高 z 軸的抗膨脹性。

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：吹孔或脫氣、裝配時(shí)的電氣連接問(wèn)題（內(nèi)層分離、孔壁斷裂）或?qū)嶋H使用過(guò)程中負(fù)載條件下可能會(huì)出現(xiàn)故障。 IPCClass2（大多數(shù)工廠采用的標(biāo)準(zhǔn)）要求減少20%的銅鍍層。

2、不可進(jìn)行焊接修復(fù)或開(kāi)路修復(fù)

益處：完美的電路確?？煽啃院桶踩裕瑹o(wú)需維護(hù)和風(fēng)險(xiǎn)

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：如果修復(fù)不當(dāng)，電路板就會(huì)開(kāi)路。 即使修復(fù)‘得當(dāng)’，在負(fù)載條件下（振動(dòng)等）也存在失效風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際使用中出現(xiàn)故障。

3、潔凈度要求超出IPC規(guī)范

益處：提高 PCB 清潔度可以提高可靠性。

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：電路板上殘留物和焊料的堆積會(huì)給阻焊層帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，離子殘留物會(huì)導(dǎo)致焊接表面腐蝕和污染的風(fēng)險(xiǎn)，從而可能導(dǎo)致可靠性問(wèn)題（焊點(diǎn)不良/電氣故障） ，最終增加實(shí)際故障的概率。

4、嚴(yán)格控制各項(xiàng)表面處理的使用壽命

益處：焊接性能、可靠性并降低濕氣侵入的風(fēng)險(xiǎn)

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：由于舊電路板的表面處理會(huì)發(fā)生金相變化，可能會(huì)出現(xiàn)可焊性，而濕氣侵入可能會(huì)導(dǎo)致組裝和/或?qū)嶋H使用過(guò)程中出現(xiàn)分層、內(nèi)層與孔壁分離（開(kāi)路）等問(wèn)題。

5、使用國(guó)際知名基材——不使用“本土”或不知名品牌

益處：提高可靠性和已知性能

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：機(jī)械性能差意味著電路板在組裝條件下無(wú)法達(dá)到預(yù)期的性能。 例如，高膨脹性能會(huì)導(dǎo)致分層、開(kāi)路和翹曲問(wèn)題。 電氣特性的減弱會(huì)導(dǎo)致阻抗性能變差。

6、覆銅板的公差應(yīng)滿(mǎn)足IPC4101ClassB/L的要求

益處：嚴(yán)格控制介質(zhì)層的厚度可以減少電性能預(yù)期值的偏差。

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：電氣性能可能達(dá)不到規(guī)定要求，同一批元件的輸出/性能可能存在較大差異。

7、定義耐焊材料以確保符合IPC-SM-840ClassT要求

益處：NCAB 集團(tuán)認(rèn)可“優(yōu)秀”油墨，實(shí)現(xiàn)油墨安全，并確保阻焊油墨符合 UL 標(biāo)準(zhǔn)。

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：劣質(zhì)油墨會(huì)導(dǎo)致附著力、助焊劑阻力和硬度問(wèn)題。 所有這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致阻焊層與電路板分離，最終導(dǎo)致銅電路的腐蝕。 絕緣特性差可能會(huì)因意外的電氣連續(xù)性/電弧而導(dǎo)致短路。

8、定義輪廓、孔和其他機(jī)械特征的公差

益處：嚴(yán)格的公差控制可以提高產(chǎn)品的尺寸質(zhì)量——改善配合、形狀和功能。

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：裝配過(guò)程中的問(wèn)題，例如對(duì)準(zhǔn)/配合（壓配合銷(xiāo)的問(wèn)題只有在裝配完成后才能發(fā)現(xiàn)）。 另外，由于尺寸偏差增大，安裝底座時(shí)也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

9、NCAB規(guī)定了阻焊層的厚度，雖然IPC沒(méi)有規(guī)定

益處：提高電氣絕緣性能，降低剝離或失去附著力的風(fēng)險(xiǎn)，并增強(qiáng)對(duì)機(jī)械沖擊（無(wú)論發(fā)生在何處）的抵抗力！

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：較薄的阻焊層會(huì)導(dǎo)致附著力、助焊劑電阻和硬度問(wèn)題。 所有這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致阻焊層與電路板分離，最終導(dǎo)致銅電路的腐蝕。 由于阻焊層薄導(dǎo)致絕緣特性差，可能會(huì)因意外導(dǎo)通/電弧而導(dǎo)致短路。

10、 定義了外觀要求和維修要求，盡管IPC沒(méi)有定義

益處：在制造過(guò)程中，我們精心呵護(hù)，精心鑄造安全。

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：各種劃痕、輕微損壞、修理和修理——電路板可以工作，但看起來(lái)不太好。 除了表面上看得見(jiàn)的問(wèn)題外，還有哪些看不見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)裝配的影響、實(shí)際使用中的風(fēng)險(xiǎn)？

11、塞孔深度要求

益處：高質(zhì)量的塞孔將降低組裝過(guò)程中出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。

不這樣做的風(fēng)險(xiǎn)：沉金過(guò)程中的化學(xué)殘留物會(huì)殘留在塞孔不足的孔內(nèi)，導(dǎo)致可焊性等問(wèn)題。 另外，孔內(nèi)可能藏有錫珠，組裝或?qū)嶋H使用時(shí)可能會(huì)濺出，造成短路。