استاندارد IPC در PCB چیست؟ مونتاژ بردهای مدار چاپی

اگر شما نیز دقیقاً نمی دانید که استاندارد IPC در PCB چه نقشی بازی می کند و علت وجود این استاندارد های در سفارش و تولید PCB چیست. این مقاله برای شماست!

مطالبی که خواهید آموخت

• می آموزید که چرا رعایت استاندارد های IPC در طراحی و چیدمان PCB با اهمیت است .
• درمیابید که کدام یک از استاندارد های IPC به طراحی و چیدمان PCB مرتبط است.
• خواهید آموخت که چگونه انتخاب نرم افزار طراحی و اجرا PCB در پیاده سازی استاندارد های IPC تاثیر خواهد گذاشت

شاید موفقیت برای یک فرد در سنین 20 سالگی، راندن یک خودرو سوپر اسپرت، پول کلان توی حساب بانکی و تفریحات متعدد باشد. ولی موفقیت برای یک فرد میانسال می تواند داشتن توانایی برای تربیت فرزندان خود، مهربان بودن با دیگران یا کسب مهارت هایی همچون “تصمیم گیری خوب” تعریف شود. با دیدن این موارد به این نتیجه می رسیم برای موفقیت در زندگی استاندارد مشخصی وجود ندارد.

اما در بعضی موارد استثنائاتی وجود دارد! اگر امیدوارید که یک برد مدار چاپی با عملکرد صحیح و قابل اعتماد تولید کنید، قطعاً استاندارد هایی برای موفقیت وجود دارد. رعایت استاندارد های IPC در طراحی و چیدمان المان های PCB شما را در دستیابی به یک طراحی موفق کمک بسیاری خواهد کرد.

چرا رعایت کردن استاندارد IPC در PCB مهم است ؟

درست است که خواندن صفحات زیاد و متعدد استاندارد های IPC بسیار خسته کننده است و دلیلی خوبی برای این کار وجود دارد، مخصوصا در طراحی PCB برد های الکترونیکی. استاندارد IPC در سال 1957 برای اولین بار به ثبت رسید و در آن زمان به عنوان موسسه مدار چاپی (Institute of Printed Circuit) شناخته می شد. اکنون هزار شرکت که در بخشی از زنجیره ی طراحی و تولید PCB فعالیت می کنند، عضو این موسسه می باشند.

IPC در واقع استاندارد هایی را تولید و حفظ می کند که به عنوان دستور العمل های مشترک در بخش های مختلف تولید و سفارش PCB مورد استفاده قرار می گیرد. این بخش ها شامل طراحی برد مدار چاپی، ساخت، مونتاژ، آزمایش PCB و سایر زمینه های مرتبط می باشند.برای طراحان PCB، رعایت کردن و پیاده سازی استاندارد های IPC مرتبط، نقش پر رنگی در موفقیت یا شکست محصول بازی می کند.

در طراحی یک برد مدار چاپی متغییر های زیادی وجود دارد که می تواند بر قابلیت اطمینان و قابلیت ساخت برد های PCB تاثیر گذار باشد. برای مثال، فرض کنید که یک طراح PCB به صورت حدسی اندازه ی مطلوب خود را برای پدهای قطعات THD بر می گزیند. این رفتار و عدم رعایت استاندارد های IPC ممکن است منجر به عدم انطباق و یکنواختی بین طراحان و تولید کنندگان شود.

کدام استاندارد های IPC را در طراحی و سفارش PCB استفاده کنیم ؟

استاندارد IPC-2221:

در طول سالها، IPC استانداردهای مختلفی را برای طراحی و تولید PCB ایجاد کرده است. این استانداردها قابلیت اطمینان و ساخت برد های مدار چاپی را تضمین می کند. استانداری که همه ی طراحان PCB، به طور حتم باید خوانده باشند، IPC-2221 می باشد. IPC-2221 استاندارد عمومی است که تقریباً تمام جنبه های طراحی PCB را پوشش می دهد.

این استاندارد جزییات ملاحظات الکتریکی مانند چیدمان باس PDN، فاصله هادی از هم و المان های دیگر و کنترل امپدانس بر روی PCB را توضیح می دهد. همچنین صفحاتی را در این استاندارد خواهید یافت که بر ملاحظات حرارتی در طراحی PCB تمرکز دارند. در این استاندارد روش های مختلف دفع گرما در PCB مورد بررسی قرار می گیرد و نحوه ی پیاده سازی آنها در طراحی های واقعی را توضیح می دهد.

طراحی PCB و تولید و ساخت آن در روی جدا ناپذیر یک سکه هستند. برخی از بخش های استاندارد IPC-2221 به طراحی کمک می کند تا مطمئن شوند که PCB طراحی شده برای تولید بهینه شده می باشد. برای مثال بخش 9 این استاندارد، به بررسی سوراخ های روی برد و اتصالات داخلی پرداخته است. این بخش شامل دستورالعمل هایی برای اندازه مته ها، فونت پرینت (Footprint) قطعات، فواصل مطلوب برای هادی های روی PCB می باشد.

استاندارد IPC-2223:

استاندارد IPC-2221 موارد بسیاری را درباره ی طراحی برد مدار چاپی پوشش می دهد. اما شامل دستورالعمل های مرتبط با طراحی بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر (Flex PCB) نمی باشد. اگر شما در حال کار روی یکی از این PCB ها هستید، قطعاً باید به استاندارد IPC-2223 رجوع کنید. این استاندارد منحصراً به ساختار طراحی در PCB های انعطاف پذیر پرداخته است. استاندارد IPC-2223 موارد مهمی همچون ملاحظات طراحی در قرار گیری ویاها (Via) و پدها، شعاع خم، پوشش ها و مشخصات ساختاری Flex PCB ها را پوشش می دهد.

استاندارد IPC-2222:

در همین حال، IPC-2222 استانداردی است که به بررسی عمیق تر الزامات بردهای مدار چاپی سخت (Rigid PCB) می پردازد. این استاندارد جزییات عواملی را مورد بررسی قرار می دهد که می توانند قابلیت تولید PCB های سخت را بهبود بخشند. این عوامل شامل مواد و متریال سازنده بستر PCB، سوراخ ها اتصلات داخلی و ویژگی های مکانیکی PCB می باشد.

انتخاب نرم افزار مناسب طراحی PCB چه تاثیری بر پیاده سازی استانداردهای IPC دارد؟

خواندن استانداردهای IPC برای تولید PCBهایی که هم قابل اعتماد باشند و هم قابل ساخت، کافی نیست. برای انجام این کار شما باید این استاندارد ها را بر روی نرم افزار طراحی PCB خود پیاده سازی کنید. اگر شما از نرم افزاری استفاده می کنید که محدودیت عملکردی دارد، متوجه خواهید شد که تنظیم محدودیت ها لازم در نرم افزار دشوار می باشد.

برای مثال، در استاندارد IPC-2221 کلرینس (Clearance) یا رعایت فاصله لازم بین اجزای PCB مشخص گردیده تا ماشین های مونتاژ اتوماتیک در فرآیند قراردادن قطعات روی برد مدار چاپی با مشکل مواجه نشوند. پس شما به نرم افزاری نیاز دارد که در هنگام چیدمان PCB به صورت خودکار بر اساس این استاندارد، خطا ها را تشخیص دهد و طراح گوشزد نماید.

سفارش PCB منطبق بر استاندارد های IPC مرتبط

کسب دانش کافی برای طراحی و تولید PCB منطبق بر استاندارهای IPC کار آسانی نیست و مستلزم سال ها تلاش و تجربه است. ما در مرصا به عنوان شرکت مونتاژ SMD و انواع برد مدار چاپی تنها قصد داریم شما را در پیشروی در این مسیر کمک کنیم. و یا در صورت نیاز و امکان کار را برای شما آسان کنیم. اگر زمان کافی برای فراگیری موارد مرتبط ندارید و یا اصلاً نیازی به این کار حس نمی کنید، می توانید از نیروی های متخصص ما بهره ببرید. برای ثبت سفارش طراحی برد الکترونیکی خود همین الان روی لینک زیر کلیک کنید و در اسرع وقت PCB هایی منطبق بر استاندارد های IPC از ما دریافت کنید.