电子工程师分享PCB设计的高可靠性特点​

电子工程师分享PCB设计的高可靠性特点

无论是在制造组装过程中还是在实际使用中，PCB都必须具有可靠的性能，这一点至关重要。 除了相关成本外，组装过程中的缺陷也可能被PCB带入最终产品中，在实际使用过程中可能会出现故障，从而导致索赔。 因此，从这个角度来看，可以毫不夸张地说，一块高质量PCB的成本可以忽略不计。

乍一看，无论PCB的内部质量如何，从表面上看几乎是一样的。 通过表面，我们可以看到差异，这对于 PCB 整个生命周期的耐用性和功能至关重要。

无论是在制造组装过程中还是在实际使用中，PCB都必须具有可靠的性能，这一点至关重要。 除了相关成本外，组装过程中的缺陷也可能被PCB带入最终产品中，在实际使用过程中可能会出现故障，从而导致索赔。 因此，从这个角度来看，可以毫不夸张地说，一块高质量PCB的成本可以忽略不计。

在所有细分市场，特别是那些生产关键应用领域产品的细分市场，此类故障的后果是难以想象的。

比较 PCB 价格时应牢记这些方面。 尽管可靠、有保证和长寿命的产品的初始成本很高，但从长远来看它们仍然是值得的。

高可靠性 PCB 的 11个最重要的特性：

1、孔壁铜厚25微米

益处：提高可靠性，包括提高 z 轴的抗膨胀性。

不这样做的风险：吹孔或脱气、装配时的电气连接问题（内层分离、孔壁断裂）或实际使用过程中负载条件下可能会出现故障。 IPCClass2（大多数工厂采用的标准）要求减少20%的铜镀层。

2、不可进行焊接修复或开路修复

益处：完美的电路确保可靠性和安全性，无需维护和风险

不这样做的风险：如果修复不当，电路板就会开路。 即使修复‘得当’，在负载条件下（振动等）也存在失效风险，可能会导致实际使用中出现故障。

3、洁净度要求超出IPC规范

益处：提高 PCB 清洁度可以提高可靠性。

不这样做的风险：电路板上残留物和焊料的堆积会给阻焊层带来风险，离子残留物会导致焊接表面腐蚀和污染的风险，从而可能导致可靠性问题（焊点不良/电气故障） ，最终增加实际故障的概率。

4、严格控制各项表面处理的使用寿命

益处：焊接性能、可靠性并降低湿气侵入的风险

不这样做的风险：由于旧电路板的表面处理会发生金相变化，可能会出现可焊性，而湿气侵入可能会导致组装和/或实际使用过程中出现分层、内层与孔壁分离（开路）等问题。

5、使用国际知名基材——不使用“本土”或不知名品牌

益处：提高可靠性和已知性能

不这样做的风险：机械性能差意味着电路板在组装条件下无法达到预期的性能。 例如，高膨胀性能会导致分层、开路和翘曲问题。 电气特性的减弱会导致阻抗性能变差。

6、覆铜板的公差应满足IPC4101ClassB/L的要求

益处：严格控制介质层的厚度可以减少电性能预期值的偏差。

不这样做的风险：电气性能可能达不到规定要求，同一批元件的输出/性能可能存在较大差异。

7、定义耐焊材料以确保符合IPC-SM-840ClassT要求

益处：NCAB 集团认可“优秀”油墨，实现油墨安全，并确保阻焊油墨符合 UL 标准。

不这样做的风险：劣质油墨会导致附着力、助焊剂阻力和硬度问题。 所有这些问题都会导致阻焊层与电路板分离，最终导致铜电路的腐蚀。 绝缘特性差可能会因意外的电气连续性/电弧而导致短路。

8、定义轮廓、孔和其他机械特征的公差

益处：严格的公差控制可以提高产品的尺寸质量——改善配合、形状和功能。

不这样做的风险：装配过程中的问题，例如对准/配合（压配合销的问题只有在装配完成后才能发现）。 另外，由于尺寸偏差增大，安装底座时也会出现问题。

9、NCAB规定了阻焊层的厚度，虽然IPC没有规定

益处：提高电气绝缘性能，降低剥离或失去附着力的风险，并增强对机械冲击（无论发生在何处）的抵抗力！

不这样做的风险：较薄的阻焊层会导致附着力、助焊剂电阻和硬度问题。 所有这些问题都会导致阻焊层与电路板分离，最终导致铜电路的腐蚀。 由于阻焊层薄导致绝缘特性差，可能会因意外导通/电弧而导致短路。

10、 定义了外观要求和维修要求，尽管IPC没有定义

益处：在制造过程中，我们精心呵护，精心铸造安全。

不这样做的风险：各种划痕、轻微损坏、修理和修理——电路板可以工作，但看起来不太好。 除了表面上看得见的问题外，还有哪些看不见的风险、对装配的影响、实际使用中的风险？

11、塞孔深度要求

益处：高质量的塞孔将降低组装过程中出现故障的风险。

不这样做的风险：沉金过程中的化学残留物会残留在塞孔不足的孔内，导致可焊性等问题。 另外，孔内可能藏有锡珠，组装或实际使用时可能会溅出，造成短路。