بازده 9%: PCB های دو طرفه ما بی عیب و نقص هستند.

وقتی ادعایی مانند «بازده 9 درصد: PCB دو طرفه بی عیب و نقص» را مرور می‌کنم، در جمله بندی مکث می‌کنم. بازده 9 درصد به این معنی است که از هر 100 تخته حدود 9 مورد از معیارهای بازرسی اعلام شده عبور می کنند. این رقم ادعای تولید بی عیب و نقص را تایید نمی کند. برای PCB های دو طرفه، کیفیت به داده های آزمایشی واضح، کنترل فرآیند پایدار و طراحی منطبق با قابلیت های کارخانه بستگی دارد. من ترجیح می دهم به جای تکیه بر کلمات قوی که ممکن است خریداران را سردرگم کند، درباره نتایج قابل اندازه گیری بحث کنم. یک فرآیند PCB دو طرفه قابل اعتماد معمولاً این مناطق را پوشش می دهد: - آثار مسی در هر دو طرف - سوراخ های روکش شده - پوشش ماسک لحیم کاری - مناطق قرارگیری قطعات - حفاری کنترل شده - آزمایش تداوم الکتریکی - بازرسی بصری یا بازرسی نوری خودکار - بررسی های پایان سطح هر نقطه می تواند بر عملکرد برد تاثیر بگذارد. تغییر اندازه سوراخ کوچک ممکن است یک اتصال ضعیف ایجاد کند. ثبت نامناسب ماسک لحیم کاری می تواند مس را در نزدیکی یک پد قرار دهد. وای آسیب دیده ممکن است یک بررسی بصری را پشت سر بگذارد اما در طول آزمایش الکتریکی شکست بخورد. من با بررسی فایل های طراحی PCB شروع می کنم. سازنده باید فایل‌های Gerber، فایل‌های مته، جزئیات پشته‌آپ، وزن مس، ضخامت تخته و پرداخت سطح را بررسی کند. بررسی همچنین باید عرض ردیابی، فاصله، اندازه حلقه حلقوی، و موقعیت گذرگاه ها در نزدیکی پدها را پوشش دهد. قوانین طراحی اهمیت دارند زیرا یک PCB دو لایه فضای مسیریابی محدودی دارد. وقتی می‌بینم که آثار خیلی نزدیک بسته‌بندی شده‌اند، می‌پرسم آیا می‌توان برد را با یک فرآیند پایدار تولید کرد؟ یک تغییر فاصله کوچک ممکن است خطر اتصال کوتاه را کاهش دهد و بازرسی را آسان‌تر کند. یک مثال معمولی یک برد کنترل دو لایه است که در یک سیستم موتور کوچک استفاده می شود. برد ممکن است حاوی کانکتورها، مقاومت ها، خازن ها، اجزای درایور و چندین سوراخ روکش شده باشد. اگر مسیر برگشت برنامه ریزی ضعیفی داشته باشد، مدار ممکن است در حین آزمایش نویز نشان دهد، حتی زمانی که الگوی مسی درست به نظر می رسد. بررسی زمین، عرض ردیابی و محل قرارگیری اجزا می تواند به کاهش این خطر قبل از ساخت کمک کند. فرآیند تولید نیز نیازمند نقاط بازرسی واضح است. 1. کارخانه سطح لمینت و مس ورودی را بررسی می کند. 2. حفاری سوراخ هایی را ایجاد می کند که برای گذرگاه ها و سرنخ های اجزا استفاده می شود. 3. آبکاری مس لایه های بالا و پایین را از طریق سوراخ ها به هم متصل می کند. 4. تصویربرداری و اچینگ الگوی مدار را تشکیل می دهند. 5. ماسک لحیم کاری و پوشش سطح از مناطق مسی در معرض محافظت می کند. 6. بررسی تست برق برای اپن و شورت. 7. بازرسی نهایی ظاهر تابلو، ابعاد، علامت گذاری و بسته بندی را بررسی می کند. یک گزارش عملکرد مفید باید توضیح دهد که این درصد چه چیزی را نشان می دهد. ممکن است به میزان عبور پس از آزمایش الکتریکی، تعداد بردهای پذیرفته شده در بازرسی نهایی یا مقدار تایید شده پس از کار مجدد اشاره داشته باشد. این ارقام نباید به عنوان یک اندازه گیری در نظر گرفته شوند. همچنین زمانی که یک تامین کننده ادعای بازدهی ارائه می کند، از سوابق بازرسی نمونه درخواست می کنم. رکورد می تواند شامل مقدار تولید، دسته بندی نقص، روش تست، تعداد مجدد کار و مقدار رد شده باشد. این اطلاعات نسبت به یک عبارت کوتاه بازاریابی، دید واضح تری از ثبات فرآیند ارائه می دهد. برای خریداران، مفیدترین سؤالات ساده است: - بازده گزارش شده چه چیزی را اندازه گیری می کند؟ - چه تعداد پانل یا برد مورد آزمایش قرار گرفت؟ - کدام نقص پیدا شد؟ - آیا تابلوهای تعمیر شده تصویب شده حساب شدند؟ - از چه روش تست الکتریکی استفاده شد؟ - آیا کارخانه می تواند گزارش بازرسی ابعادی و بصری ارائه دهد؟ - آیا تامین کننده از بازخورد DFM قبل از تولید پشتیبانی می کند؟ یک تامین کننده خوب باید به این سوالات به زبان ساده پاسخ دهد. هدف، قول دادن به تابلویی بدون نقص احتمالی نیست. هدف ایجاد فرآیندی است که مشکلات را زود تشخیص دهد، آنها را به دقت ثبت کند و نتایج تولید را ثابت نگه دارد. وقتی تامین کنندگان PCB دو طرفه را مقایسه می کنم، به تناسب فنی، سوابق بازرسی، ارتباطات و توانایی توضیح محدودیت های تولید نگاه می کنم. بازده آزمایش شده 96 یا 98 درصد با سوابق پشتیبان ممکن است مفیدتر از ادعای مبهم مبتنی بر کیفیت "بی عیب" باشد. برای پروژه PCB بعدی خود، قبل از درخواست قیمت، معیارهای پذیرش را مشخص کنید. ابعاد تخته، تعداد لایه ها، مواد، وزن مس، پوشش سطح، رنگ ماسک لحیم کاری، نیازهای تست الکتریکی، کمیت و الزامات بازرسی را شامل شود. این به سازنده هدف مشخصی می دهد و روشی منصفانه برای مقایسه پیشنهادها در اختیار شما قرار می دهد. کیفیت PCB قابل اعتماد از کنترل های قابل اندازه گیری ناشی می شود. بازده اعلام شده باید به راحتی قابل درک باشد و هر ادعای کیفیت باید با داده های بازرسی پشت آن مطابقت داشته باشد.

یک PCB دو طرفه قابل اعتماد باید با بیش از پایان سطح یا تاریخ تحویل ارزیابی شود. من به رکورد کامل تولید نگاه می‌کنم: انتخاب مواد، تراز لایه‌ها، سوراخ‌های حفر شده، قابلیت لحیم کاری، آزمایش الکتریکی، و تعداد بردهایی که بازرسی را پشت سر می‌گذارند. بازده 9 درصدی گزارش شده نیاز به بررسی دقیق دارد. اگر این رقم به این معنی باشد که از هر 100 برد 9 مورد آزمایش تولید را پشت سر می گذارند، نتیجه به یک مشکل جدی در فرآیند اشاره دارد. اگر به این معنی است که عملکرد 9 درصد بهبود یافته است، معنی بسیار متفاوت است. داده های پاک به خریداران کمک می کند از تصمیم اشتباه اجتناب کنند. برای PCB های دو طرفه، من معمولا این مناطق را بررسی می کنم. 1. تأیید کنید که «بازده 9 درصد» به چه معناست بازده می‌تواند مراحل مختلف تولید را توصیف کند: - آزمایش الکتریکی تخته خالی - بازرسی تمام شده برد - آزمایش مونتاژ - بازده عبور اول - بازده نهایی حمل و نقل از تامین‌کننده می‌خواهم روش محاسبه، اندازه دسته، استاندارد تست و سوابق نقص را ارائه دهد. یک دسته آزمایشی کوچک ممکن است نتیجه متفاوتی از یک دوره تولید بزرگ ایجاد کند. یک مثال ساده تفاوت را روشن می کند: - 9 تخته عبور از 100 به معنای بازدهی 9٪ است - 99 تخته عبور از 100 به معنای بازدهی 99٪ است - افزایش از 80٪ به 89٪ به معنای بهبود 9 درصدی است. 2. مواد را مرور کنید این ماده هم بر عملکرد الکتریکی و هم بر پایداری تولید تأثیر می گذارد. FR-4 به طور گسترده برای بسیاری از تخته‌های استاندارد دو طرفه استفاده می‌شود، در حالی که مواد با دمای بالا یا کم تلفات ممکن است برای طرح‌های سخت‌تر مناسب باشند. بررسی می‌کنم: - ضخامت تخته - وزن مس - عملکرد دی‌الکتریک - الزامات حرارتی - پرداخت سطح - شرایط ذخیره‌سازی کنترل ضعیف مواد می‌تواند منجر به بلند شدن لنت‌ها، سوراخ‌های آسیب‌دیده، تاب برداشتن یا اتصالات لحیم ناپایدار شود. یک تامین‌کننده باید بتواند گواهی‌های مواد را ارائه کند و مقدار زیادی مواد را قابل ردیابی نگه دارد. 3. حفاری و آبکاری از طریق سوراخ را کنترل کنید تخته های دو طرفه برای اتصال لایه های مسی بالا و پایین به سوراخ های ورقه ای متکی هستند. مشکلات کوچک در حفاری یا آبکاری می تواند مسیر الکتریکی را بشکند. من به دنبال رکوردهایی هستم که پوشش می دهند: - قطر سوراخ - موقعیت سوراخ - ضخامت مس داخل سوراخ - حذف لکه - یکنواختی آبکاری - بازرسی مقطع یک نمونه عملی تولید یک برد کنترلی با چندین سوراخ اتصال نزدیک به لبه برد است. اگر مسیر مته جابجا شود، سوراخ ممکن است در لنت بریده شود یا مواد باقیمانده تخته را کاهش دهد. برد ممکن است در حین بررسی بصری قابل قبول به نظر برسد اما در طول آزمایش الکتریکی شکست بخورد. 4. تراز و کیفیت ماسک لحیم کاری را بررسی کنید ناهماهنگی بین ویژگی های مسی، دهانه های ماسک لحیم کاری و لنت های اجزا می تواند مشکلات مونتاژی ایجاد کند. قطعات ریز به این موضوع حساسیت بیشتری دارند. من اطلاعات بازرسی را در موارد زیر درخواست می‌کنم: - هم ترازی پد به ماسک - فاصله مسی - دقت ثبت - راه‌های باز یا مسدود شده - آلودگی سطحی بازرسی خودکار نوری می‌تواند بسیاری از نقص‌های قابل مشاهده را پیدا کند. جایگزین تست الکتریکی نمی شود، زیرا ممکن است یک برد بازرسی بصری داشته باشد و همچنان دارای مدار باز یا اتصال کوتاه باشد. 5. از آزمایش الکتریکی در مرحله مناسب استفاده کنید آزمایش کاوشگر پرنده ممکن است برای نمونه های اولیه و دسته های کوچک مناسب باشد. آزمایش مبتنی بر فیکسچر می تواند برای تولید تکراری کارآمدتر باشد. روش انتخاب شده باید با طراحی تابلو و اندازه سفارش مطابقت داشته باشد. من یک گزارش آزمایشی را ترجیح می‌دهم که نشان دهد: - نتایج مدار باز - نتایج اتصال کوتاه - پوشش تست - مکان‌های شبکه ناموفق - وضعیت تعمیر - نتایج آزمایش مجدد یک برد تعمیر شده باید قابل ردیابی باقی بماند. ممکن است دوباره کاری برای برخی از مسائل آرایشی قابل قبول باشد، اما یک تامین کننده باید هر گونه تعمیری را که روی مس، سوراخ ها، لنت ها یا عایق تاثیر می گذارد توضیح دهد. **6. درخواست یک طرح بهبود عملکرد ** اگر بازده واقعی 9٪ باشد، من به یک قول کلی مبنی بر بهبود دسته بعدی اعتماد نمی کنم. من یک نمودار پارتو نقص و یک برنامه اقدام اصلاحی می خواهم. طرح باید موارد زیر را مشخص کند: - بزرگترین منبع نقص - مرحله فرآیند مشکوک - آزمایش مورد استفاده برای تایید علت - صاحب اقدام - بازده هدف - تاریخ بررسی بعدی نظر من ساده است: یک تامین کننده قابل اعتماد PCB باید هر ادعا را به سوابق تولید قابل اندازه گیری متصل کند. تعریف واضح عملکرد، کنترل مواد پایدار، آبکاری کنترل شده، بازرسی دقیق، و آزمایش کامل الکتریکی به خریداران مبنای بهتری برای انتخاب شریک تولیدی می‌دهد.

PCB می تواند روی کاغذ درست به نظر برسد و همچنان در هنگام مونتاژ، آزمایش یا استفاده در میدان مشکل ایجاد کند. تغییرات کوچک در عرض ردیابی، اندازه سوراخ، ضخامت مس، یا تراز ماسک لحیم ممکن است بر کیفیت سیگنال و بازده تولید تأثیر بگذارد. من دیده ام که تیم ها زمان بیشتری را صرف تعمیر تغییرات تخته می کنند تا بهبود خود محصول. PCB های دقیق ساخته شده با حفظ ابعاد کلیدی در محدوده های توافق شده و با پیوند دادن داده های طراحی با بررسی های کنترل شده تولید به کاهش این مشکلات کمک می کنند. ### با مشخصات برد واضح شروع کنید. من با بررسی نیازهای الکتریکی و مکانیکی برد شروع می‌کنم: - تعداد لایه‌ها - ضخامت تخته - وزن مس - حداقل ردیابی و فضا - از طریق ساختار - پایان سطح - نیازهای امپدانس کنترل‌شده - دمای عملیاتی - محل اتصال و سوراخ‌های نصب - سوابق بازرسی مورد نیاز ممکن است نیاز به سوابق بازرسی قوی ترمینال‌های قوی یک مسیر تخته مسی قوی داشته باشد. یک برد حسگر ممکن است به مسیریابی دقیق در اطراف سیگنال های سطح پایین نیاز داشته باشد. یک برد ارتباطی با سرعت بالا ممکن است به کنترل امپدانس و یک لایه ثابت نیاز داشته باشد. رویکرد ساخت یکسان برای هر PCB مناسب نیست. ### طراحی را قبل از تولید کنترل کنید بسیاری از مسائل برد در فایل طراحی شروع می شود. بررسی قوانین طراحی می تواند خطاهای فاصله، اندازه سوراخ های پشتیبانی نشده، مس جدا شده و آثاری را که خیلی نزدیک به لبه تخته هستند پیدا کند. من همچنین بررسی می کنم که آیا اجزای انتخاب شده با روند مونتاژ برنامه ریزی شده مطابقت دارند یا خیر. یک الگوی پد که برای یک بسته کار می کند ممکن است مشکلات لحیم کاری با بسته دیگر ایجاد کند. خانه هیئت مدیره باید فایل‌های کاملی را دریافت کند، مانند: - داده‌های Gerber یا ODB++ - فایل‌های مته - اطلاعات جمع‌آوری - صورتحساب مواد - داده‌های انتخاب و مکان - نقشه‌های مونتاژ - الزامات آزمایش ویژه فایل‌های پاک سوالات بین تیم‌های طراحی، خرید و تولید را کاهش می‌دهد. ### لایه لایه را ثابت نگه دارید یک لایه ثابت از عملکرد الکتریکی قابل تکرار پشتیبانی می کند. بر امپدانس، جریان گرما، مسیرهای برگشت سیگنال و ضخامت برد تأثیر می گذارد. برای یک برد کنترل چهار لایه، یک ساختار مشترک ممکن است لایه‌های سیگنال را روی سطوح بیرونی قرار دهد، با لایه‌های قدرت و زمین در داخل. طراحی دقیق به مدار بستگی دارد. من از تلقی یک استک آپ استاندارد به عنوان یک پاسخ جهانی اجتناب می کنم. هنگامی که مشتری ضخامت دی الکتریک یا وزن مس را بدون به روز رسانی محاسبه امپدانس تغییر می دهد، برد تمام شده ممکن است با شبیه سازی اصلی مطابقت نداشته باشد. بررسی stackup قبل از ساخت می تواند از این عدم تطابق جلوگیری کند. ### استفاده از مواد مناسب انتخاب مواد بستگی به شرایط کار دارد. FR-4 اغلب برای واحدهای کنترل، رابط های صنعتی و بسیاری از دستگاه های مصرف کننده مناسب است. طرح های با فرکانس بالاتر ممکن است به موادی با خواص الکتریکی متفاوت نیاز داشته باشند. تخته هایی که در معرض چرخه گرما قرار دارند ممکن است به یک سیستم مواد نیاز داشته باشند که محدوده دمایی مورد انتظار را پشتیبانی کند. من این سؤالات را قبل از ارائه توصیه می‌پرسم: 1. فرکانس‌های سیگنالی چه هستند؟ 2. برد با چه محدوده دمایی روبرو خواهد شد؟ 3. آیا برد جریان بالایی خواهد داشت؟ 4. آیا محفظه نگرانی رطوبت یا گرما ایجاد می کند؟ 5. آیا محصول از مونتاژ بدون سرب استفاده خواهد کرد؟ 6. چند چرخه تولید مورد انتظار است؟ هزینه مواد تنها بخشی از تصمیم گیری است. یک ماده ارزان‌تر ممکن است زمانی که با شرایط محصول مطابقت نداشته باشد، آزمایش یا طراحی مجدد را انجام دهد. ### جزئیاتی را که بر قوام تأثیر می‌گذارند، بررسی کنید. کنترل‌های مفید ممکن است شامل موارد زیر باشد: - بازرسی نوری خودکار - تست الکتریکی - بازرسی ماسک لحیم کاری - بررسی سوراخ‌های آبکاری شده - آنالیز مقطع برای نمونه‌های انتخابی - بازرسی ابعادی - تست امپدانس در صورت لزوم - بررسی بصری سطح و ویژگی‌های مس برای یک کنترل‌کننده موتور، من باید توجه زیادی به استحکام ترمینال مس، نواحی شفاف ترمینال مسی، نواحی شفاف ترمینال و مسیر حرارتی اطراف داشته باشم. یک خطای شکاف کوچک در نزدیکی بخش برق می تواند یک نگرانی ایمنی ایجاد کند یا باعث آزمایش ناموفق شود. برای برد سنسور، من روی مسیرهای نشتی، باقیمانده شار، طراحی زمین و مسیریابی حساس به نویز تمرکز می کنم. ### از بازخورد تولید بیاموزید یک پروژه شامل یک برد کنترل فشرده بود که در داخل یک ماشین بسته بندی استفاده می شد. نمونه‌های اولیه در طول آزمایش روی میز کار می‌کردند، با این حال چندین تخته پس از مونتاژ خوانش‌های ناپایدار نشان دادند. بررسی نشان داد که یک مسیر ورودی حساس بسیار نزدیک به بخش سوئیچینگ است، در حالی که طرح زمینی مسیر بازگشت را طولانی‌تر از حد انتظار باقی می‌گذارد. تیم طراحی مسیریابی را تغییر داد، مسیر زمینی واضح‌تری اضافه کرد و نقاط بازرسی مونتاژ را تنظیم کرد. اجرای نمونه بعدی خوانش های پایدارتر و وقفه های آزمایشی کمتری ایجاد کرد. درس ساده بود: کیفیت تخته به ارتباط بین چیدمان، مواد، ساخت، مونتاژ و آزمایش بستگی دارد. یک هیئت را نمی توان تنها از روی ظاهر قضاوت کرد. ### یک فرآیند تامین کننده قابل تکرار بسازید من ترجیح می دهم از چک لیست بازبینی تامین کننده استفاده کنم که شامل موارد زیر باشد: - قابلیت ساخت - قابلیت ردیابی مواد - فرآیند تایید نمونه - روش بازرسی - پوشش تست - اطلاع رسانی تغییر - بسته بندی و ذخیره سازی - پشتیبانی از نمونه اولیه و سفارشات حجمی یک تامین کننده باید بتواند توضیح دهد که چه چیزی را می تواند کنترل کند، چه چیزی را اندازه گیری می کند و چه اطلاعاتی را از مشتری نیاز دارد. ارتباطات واضح اغلب مفیدتر از لیست طولانی ادعاهای محصول است. ### برنامه ریزی برای تجدید نظرهای آینده یک PCB دقیق ساخته شده باید بیش از یک نمونه اجرا را پشتیبانی کند. من یادداشت‌های بازبینی را برای موارد زیر نگه می‌دارم: - تغییرات طرح‌بندی - تغییرات مواد - تغییرات پشته‌بندی - تعویض اجزا - خطاهای تست - بازخورد مونتاژ - مشاهدات میدانی این رکورد کمک می‌کند تا ویرایش بعدی با عدم قطعیت کمتر حرکت کند. همچنین به تیم های خرید و تولید یک مرجع مشترک می دهد. عملکرد ثابت PCB از جزئیات کنترل شده ناشی می شود. بررسی طراحی صدا، مواد مناسب، استک آپ پایدار، فایل‌های تولید واضح و داده‌های بازرسی مفید، مسیر بهتری را از مفهوم تا محصول نهایی به برد می‌دهد. هنگامی که من یک تامین کننده PCB را ارزیابی می کنم، به جای وعده های گسترده، به دنبال کنترل فرآیند عملی و ارتباطات واضح هستم. برای هرگونه سؤال در مورد محتوای این مقاله، لطفاً با xiaokang huang تماس بگیرید: postmaster@nbrsdzpcb.com/WhatsApp +8615671766069.

مراجع IPC 2023 IPC-2221B استاندارد عمومی در طراحی برد چاپی IPC 2023 IPC-6012E صلاحیت و مشخصات عملکرد برای تخته های چاپی سفت و سخت IPC 2023 IPC-A-600K پذیرش تخته های چاپی IPC 2022 IPC-60120 Test Method1Tmt6 طراحی PCB برای کنترل EMI دنیای واقعی John Watson 2021 طراحی یکپارچگی سیگنال با سرعت بالا برای سیستم های دیجیتال