决定pcb终端产品质量的关键是什么

PCB是电子产品的核心。可靠PCB是保证产品符合设计性能的关键。如果PCB发生故障，产品很可能失去功能。本期新闻简报将关注实现理想可靠性的几种方法。

从PCB生产流程的一开始，可靠性就是一个关键因素。如果PCB的可靠性出现问题，终端产品就会有风险。在开始阶段就做到万无一失非常重要。如果在产品设计完毕并进入生产环节后再尝试改善可靠性，就会给产品拥有者带来巨大成本。对于某些产品（如医疗设备或汽车），这个问题甚至事关生死。

NCAB英国销售总监Ryan Pellow解释道，“终端产品一旦组装和交付后，PCB就成为一个被遗忘的组件，和其他组件一样被安装在产品中；此时，人们很容易忘记像PCB这样看不见的小东西会影响终端产品的可靠性。”

及时消除隐患

要生产可靠的PCB，必须在生产流程中尽早考虑影响可靠性的方方面面。如果PCB设计有问题，此时是解决问题的最佳时机。

Ryan Pellow说，“不能将PCB与其他组件相提并论，因为PCB是为特定产品和特殊应用而专门设计的。作为一个组件，PCB的作用非常关键。设计良好的PCB可以提高终端产品的可靠性，降低故障风险。”

NCAB英国技术经理Steve Shipway 解释道，“为保证PCB的可靠性，我们需要根据PCB的加工能力来制定设计指引。这样，我们可以向客户展示PCB最佳的设计平衡，从根本上确保客户获得我们提供的最具性价比的可靠产品。”

随着技术的进步，可以获得的解决方案日趋复杂。时至今日，PCB组件小得不可思议，可以在PCB上添加更多技术。PCB所含的技术越多，构造和生产流程就越复杂。

Steve Shipway强调说，“需要关注的最重要的事情，比如确保PCB的线宽和线距与所需铜层厚度相适应。基于目前获得的元件类型，面临着更小的线宽和线距，意味着铜层需要更薄。”

设计人员必须知道特定的铜厚要求是出于什么考虑，然后再进行深入设计，这一点至关重要。比如叠层设计，针对PCB的一些大电流需求，设计时要保证这些区域处于内层，而不是外层，因为外层通常有细间距元件。这种设计方法可以简化PCB生产。

Steve Shipway说，“技术越先进，就越要付出更多努力，按最优方式设计PCB以便于生产。这是保证最终功能可靠的唯一办法。”

Ryan Pellow说，“对于高技术含量的产品，允许出错的空间非常小，每个流程中的容差都很小。因此，必须加强PCB设计的各个方面。”

最终检查”是生产流程中的倒数第二步。NCAB 批准的质量控制员正在根 据我们的标准规格要求目视检查PCB。我们使用AVI将电路板与Gerber文件相比较。该流程比肉眼更快，但由控制员监测。

相关PCB类型的理想生产厂

一旦设计完成后，通常无法要求原来的工厂在同样工艺条件下生产难度更高的PCB。你必须确保制造商拥有相匹配的加工能力。

Steve Shipway说，“虽然双层和HDI PCB的制造流程相似，但采用的技术却很不相同。为保证可靠性，工厂需要对生产流程有深刻理解和控制。”

与此同时，设计PCB时要努力确保可以由尽可能多的工厂可靠地生产。这样可以在保证质量的同时获得更好的交货时间和最佳成本。

Steve Shipway说，“面对最新的元器件制造技术，PCB生产常常会遇到挑战性难题。因此，必须避免匆忙做事。”他举例说，“如果能够避免通过六或七层盲孔或埋孔的设计来从BGA走线，而能够将其简化为一个标准的多层PCB，则可以避免所有的额外钻孔和电镀流程，大幅降低成本，同时提高产品的可制造性。”

Steve Shipway 强调，“如果能够通过优化设计让产品尽可能地适配各种制程能力，就可以将生产从一个工厂转至另外一个工厂，减少风险。”

如果一家工厂表现不佳或出现某些问题，则可以转至另外一家工厂。最糟糕的是由于设计所限，你只能使用一家工厂。”

高于和超过行业标准的严格要求

要保证电路板的可靠性，一个因素是确保其符合行业IPC要求。NCAB集团则在这方面更进一步，制订了自己的标准产品规格。目前的规格包括多达103项不同要求和标准。工厂在为NCAB生产PCB时必须遵循这些要求和标准。这是一份实时文件，在与客户的合作过程中随时更新和改进。其中的某些要求比IPC第2类要求更严格。

Ryan Pellow解释道，“不能像对待其他组件一样对待PCB，因为要考虑的层面太多。行业标准IPC适用于许多不同类型产品、要求和功能水平。对于PCB来说，它无法覆盖所有方面。对于产品拥有者来说，不可靠的PCB会带来巨大风险，因此，考虑到方方面面是非常必要的。”

“NCAB多年供应PCB，在影响PCB质量和可靠性的各种因素方面积累了丰富经验。其中可能涉及诸如材料选择、生产中的实际孔铜厚度、防焊或蓝胶的选择，以便获得最佳的产品性能和可靠性。NCAB已将这些参数纳入其标准规范之中。”

“这包括需要严格控制的某些特定方面。例如，工厂在生产中只能使用经我们批准的品牌材料。通孔孔壁铜厚必须达到25 µm(avg)，超过IPC 2级标准。不允许线路开路及焊接修理，以及对表面清洁度等方面也有要求。”

Ryan Pellow还指出，“事实上，我们还对PCB有明确的外观要求，如PCB上划痕过多，表明生产流程中存在管控偏差和不稳定性，这会影响可靠性。”

责任和控制下的自由

要明确了解对工厂的各种要求并非易事 。例如，为实现充分控制，最好严格规定使用某个品牌的特定材料。这也许听起来有点自相矛盾，但要求遵循IPC标准（IPC 4101）和批准某些品牌应该是安全之举。

NCAB集团的质量经理Wendy Liu和生产质量工程师Jerry Zheng在江门的崇达工厂

Ryan Pellow解释说，“随后，工厂可以自由选择自身使用经验最丰富和最适合生产流程的材料。强迫工厂遵循某个特定选择会引起问题，因为使用它们不熟悉的材料会影响生产流程的可靠性。”

在工厂里安派自己的员工并利用他们的知识，对于检查产品是否符合规格要求也很重要。这也意味着，你可以在工厂需要时帮助他们发展业务。

Steve Shipway 说，“NCAB的工厂都理解我们为什么采用这些高于IPC要求的高标准规定。我们帮助工厂遵循我们的严格要求，工厂可以提高自身的总体生产能力。我们的模式创造了一个双赢关系，我们的客户、工厂和我们自己都能从中获益。”

Anna Lothsson是NCAB集团的可持续性经理，正在为客户和员工举办讲座。

Ryan Pellow说，“我们努力成为客户的合作伙伴，例如帮助他们设计PCB；同样，我们还与工厂密切合作，帮助工厂改善自身的生产能力和可靠性。

一家工厂可能只会侧重于一项特定技术，但NCAB已经积累了丰富经验，几乎包括所有类型的PCB。我们准备分享这些经验，令我们的客户和工厂受益。”

知识与经验奠定可靠电路板的基础

要确保终端产品在短期和长期都能按设计工作，良好的可靠性是关键。

如Steve and Ryan所述，NCAB已制定了自己的PCB标准规格。这项措施确保生产的电路板拥有最佳可靠性。在某些方面，如果我们认为IPC第2类要求过低（或不存在），以致于无法实现电路板可靠性和质量的方面，我们便提高了要求。

我们乐意与我们的客户分享知识和经验，以利于推动其流程。我们制作了一系列视频，来说明我们标准的某些内容。我们还举办各种技术领域的讲座，在我们的网站上可以下载针对不同类型PCB的设计指南。

如果我们把注意力从技术转至流程，我们认为可靠性是重中之重。在从询价和征求意见到物流解决方案的各个方面，我们的客户都会认为我们是一个可靠的合作伙伴。

2020年3月18-20日，上海新国际博览中心，慕尼黑上海电子展将再度启航。届时NCAB也将展示更高可靠性的优质PCB及其技术，我们期待您的联系：