電子工程師分享PCB設計的高可靠性特點

無論是在制造組裝過程中還是在實際使用中，PCB都必須具有可靠的性能，這一點至關重要。 除了相關成本外，組裝過程中的缺陷也可能被PCB帶入最終產品中，在實際使用過程中可能會出現(xiàn)故障，從而導致索賠。 因此，從這個角度來看，可以毫不夸張地說，一塊高質量PCB的成本可以忽略不計。

乍一看，無論PCB的內部質量如何，從表面上看幾乎是一樣的。 通過表面，我們可以看到差異，這對于 PCB 整個生命周期的耐用性和功能至關重要。

無論是在制造組裝過程中還是在實際使用中，PCB都必須具有可靠的性能，這一點至關重要。 除了相關成本外，組裝過程中的缺陷也可能被PCB帶入最終產品中，在實際使用過程中可能會出現(xiàn)故障，從而導致索賠。 因此，從這個角度來看，可以毫不夸張地說，一塊高質量PCB的成本可以忽略不計。

在所有細分市場，特別是那些生產關鍵應用領域產品的細分市場，此類故障的后果是難以想象的。

比較 PCB 價格時應牢記這些方面。 盡管可靠、有保證和長壽命的產品的初始成本很高，但從長遠來看它們仍然是值得的。

高可靠性 PCB 的 11個最重要的特性：

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。

不這樣做的風險：吹孔或脫氣、裝配時的電氣連接問題（內層分離、孔壁斷裂）或實際使用過程中負載條件下可能會出現(xiàn)故障。 IPCClass2（大多數(shù)工廠采用的標準）要求減少20%的銅鍍層。

2、不可進行焊接修復或開路修復

益處：完美的電路確保可靠性和安全性，無需維護和風險

不這樣做的風險：如果修復不當，電路板就會開路。 即使修復‘得當’，在負載條件下（振動等）也存在失效風險，可能會導致實際使用中出現(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。

不這樣做的風險：電路板上殘留物和焊料的堆積會給阻焊層帶來風險，離子殘留物會導致焊接表面腐蝕和污染的風險，從而可能導致可靠性問題（焊點不良/電氣故障） ，最終增加實際故障的概率。

4、嚴格控制各項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險

不這樣做的風險：由于舊電路板的表面處理會發(fā)生金相變化，可能會出現(xiàn)可焊性，而濕氣侵入可能會導致組裝和/或實際使用過程中出現(xiàn)分層、內層與孔壁分離（開路）等問題。

5、使用國際知名基材——不使用“本土”或不知名品牌

益處：提高可靠性和已知性能

不這樣做的風險：機械性能差意味著電路板在組裝條件下無法達到預期的性能。 例如，高膨脹性能會導致分層、開路和翹曲問題。 電氣特性的減弱會導致阻抗性能變差。

6、覆銅板的公差應滿足IPC4101ClassB/L的要求

益處：嚴格控制介質層的厚度可以減少電性能預期值的偏差。

不這樣做的風險：電氣性能可能達不到規(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 集團認可“優(yōu)秀”油墨，實現(xiàn)油墨安全，并確保阻焊油墨符合 UL 標準。

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

8、定義輪廓、孔和其他機械特征的公差

益處：嚴格的公差控制可以提高產品的尺寸質量——改善配合、形狀和功能。

不這樣做的風險：裝配過程中的問題，例如對準/配合（壓配合銷的問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，安裝底座時也會出現(xiàn)問題。

9、NCAB規(guī)定了阻焊層的厚度，雖然IPC沒有規(guī)定

益處：提高電氣絕緣性能，降低剝離或失去附著力的風險，并增強對機械沖擊（無論發(fā)生在何處）的抵抗力！

不這樣做的風險：較薄的阻焊層會導致附著力、助焊劑電阻和硬度問題。 所有這些問題都會導致阻焊層與電路板分離，最終導致銅電路的腐蝕。 由于阻焊層薄導致絕緣特性差，可能會因意外導通/電弧而導致短路。

10、 定義了外觀要求和維修要求，盡管IPC沒有定義

益處：在制造過程中，我們精心呵護，精心鑄造安全。

不這樣做的風險：各種劃痕、輕微損壞、修理和修理——電路板可以工作，但看起來不太好。 除了表面上看得見的問題外，還有哪些看不見的風險、對裝配的影響、實際使用中的風險？

11、塞孔深度要求

益處：高質量的塞孔將降低組裝過程中出現(xiàn)故障的風險。

不這樣做的風險：沉金過程中的化學殘留物會殘留在塞孔不足的孔內，導致可焊性等問題。 另外，孔內可能藏有錫珠，組裝或實際使用時可能會濺出，造成短路。