工业PCB制造工艺设计技巧

在不远的过去，曾经有一段时间，在工厂工作主要是基于身体状况。工厂的生产率主要取决于员工一个小时可以装多少个容器或托盘可以堆放多快。幸运的是，对于工厂员工来说，那些日子几乎消失了。如今，工厂依靠由软件控制的自动化设备，用于移动和放置零件和材料的机器人技术以及用于在内部和外部进行信息和数据通信的WiFi和IoT来控制。当然，这些先进的工业生产流程需要熟练的管理人员并确保操作有效地进行。

为了使人员确保所生产的产品满足性能（操作和可靠性）要求，工厂设备依赖 工业PCB制造。有些人可能认为建筑电路板就是建筑电路板，而不论该电路板的应用或环境如何，该过程都没有明显的区别。他们错了！就像基于使用PCB的地点和/或方式对PCBA的质量期望有所不同一样，制造它们的制造过程也存在差异。让我们探讨一下工业PCB制造过程所需的专业知识，以及在设计过程中可以做些什么来帮助简化它。

工业与商业PCB制造

PCB合同制造商（CM）的制造过程遵循以下行业标准：

lIPC 6011印制板通用性能规范

该标准阐述并定义了成品PCB的三个性能等级。

1.第1类-通用电子产品。预期寿命为1-2年或更短。

2.第2类-专用服务电子产品。生命周期预期为3-5年。

3.第3类-高可靠性电子产品。预期寿命为15年。

这些规范适用于CM的制造质量。

l刚性印制板的IPC 6012D资格和性能规范

该标准基于IPC 6011中规定的分类级别建立了硬质PCB的规范。

lIPC 6013挠性/刚挠印制板的资格和性能规范

该标准是IPC 6012D挠性和刚挠性板的对应标准。

上述标准适用于所有电路板制造过程，尽管某些PCBA应用程序在该过程上还附加了法规和准则。这包括关键行业；如航天 和 医疗设备。商业PCB制造通常属于1类的最少限制类别。相比之下，工业生产环境更可能需要质量更好的板，而这些板可能需要2类制造工艺的遵守。这种区别和其他区别在下面的比较表中列出。

工业和商业PCB制造工艺的比较

上面的表并不意味着适用于每个工业和/或商业PCB制造过程，因为所讨论的特定设计将定义所列出属性的重要性。但是，该表可以作为代表工业和/或商业用板构建最常见情况的代表。现在，让我们看看如何帮助您的CM生产工业板。

工业PCB制造工艺优化设计

如上所示，在用于工业和商业板的PCB制造的特定方面的重要性上存在明显差异。通常，大多数基本的PCB制造工艺都可以满足商业电路板的要求。工业板；但是，要求您和您的CM对材料以及制造和装配阶段进行更严格的控制。您可以通过应用以下工业PCB制造设计技巧来帮助您的CM。

工业PCB制造工艺设计技巧

l选择适当的标准分类

最好的经验法则是指定最低的 PCB制造的IPC分类符合您的绩效目标。例如，在许多情况下，可接受2级板而不是更严格的3级板。

l选择最适合您PCB应用的材料

在选择电路板时，应结合环境和应用程序，以帮助您做出最佳决策。对于工业板，这可能意味着高压PCB材料 将需要。

l确保您的电路板的铜重量在整个电路板上都一致

铜的不平衡对于制造（例如，在热空气焊料调平或HASL表面抛光期间）和组装（例如，在回流期间）都可能是一个问题。 大电流PCB设计在工业应用中很普遍；因此，您应设计成尽可能减少铜重量的较大差异。

l设计堆栈以进行对称构造

几何上平衡堆叠的铜对于信号完整性非常重要，因为方差会影响走线参数。例如阻抗。

l采用热平衡技术

影响PCB组件（PCBA）的最重要因素之一是热平衡甚至热量的热分布。避免焊锡缺陷 必须为您的电路板设计良好的热分布。

l确保应用了电路板保护技术

工厂环境会给电路板带来许多环境危害。这些包括情况；例如较大的温度差异，这可能会向您的电路板引入水分。而且，在制造过程中可能会发生污染。因此，申请好的保护方法 是一个要求。

随着工业4.0的出现和先进的工业生产设备的出现，用于工业和商业板的PCB制造之间的差距将继续扩大。因此，您需要与包含这些变化并具有能力和专业知识的CM合作，以确保您的工业PCB满足需求。