Bedeutung und Einsatz der IPC

Bedeutung und Einsatz der IPCRichtlinien entlang der
Wertschöpfungskette
Lars-Olof Wallin
IPC European Representative
AGENDA
Teil 1: Zweck und Hintergrund.
Teil 2: Was kostet Fehler in Elektronik Produktion?
Teil 3: IPC Richtlinien für Design von Leiterplatten.
Teil 4: Die Wahl von Basismaterial ist sehr wichtig.
Teil 5: Leiterplatten Produktion mehr kompliziert als
erwartet und IPC haben die Werkzuge für es.
Teil 6: Baugruppen und sind alle Lötpunkten wie
IPC-A-610E anfordern?
Teil 7: Nacharbeit und Reparatur Methoden wie nur
Geld kostet.
Teil 8: Qualität & Zuverlässigkeit mit SPC/Statistik.
Elektronikkonstruktion
CAD
CAM
IPC Teil: 1
Zweck und Hintergrund
Warum sind Qualität und
Zuverlässigkeit wichtig?
Was sehen Sie hier?
Mehr Probleme!!
Was sehen Sie hier?
Grosse Probleme!!
Alle wünschen das beste
Ergebnis in der Fertigung.
Die Frage ist jedoch?
Was wollen Sie
dafür bezahlen?
Nichts oder so
wenig wie möglich!
IPC Teil: 2
Was kostet Fehler in Elektronik
Produktion?
Ohne Gewinn kein Erfolg!!
Bitte denken an die folgende:
• OB:
– Ein Tag sind 500 Bestückte LP total kaputt.
Ursache: Kurzschluss/Unterbrechung/Black
Pad an die Leiterplatte.
• Kosten 500 x 110 = 55 000€.
• Plus Test von 5 Minuten/LP á 50€/Std =
500 x 5 = 2500/60 = 42 Std x 50 = 2100€
• Total: 55 000 + 2 100 = 57 100€.
Plus Verspätung von 6-8 Wochen
IPC Teil: 3
IPC Richtlinien für Design von
Leiterplatten.
Die Geburt der Leiterplatte und
ihre ersten Schritte!
Was ist
IPC-7351A?
Meine Footprints
haben sich nicht
verändert seit
1903!
CAD Leute
IPC-7351 Land Pattern Variation für
rechteckig zwei pole Bauteile
Density Level A
Density Level B
Density Level C
Very Robust
Solder Joint
General Purpose
Solder Joint
Minimal Solder Joint
for
High Density Applications
CAM
Routing
Footprints
IPC-2220
IPC-7351A
IPC-7525A
IPC-7095B
Placierung von Bauteile
IPC-2220-Serien
Konstruktionsrichtlinien für Leiterplatten
Zusammenfassung IPC-2220-Serie
•
•
•
•
•
Ein Teil der Information kann veraltet sein.
Die Information ist Generell
Mehrere konkrete Designhinweise.
Nutzen Sie das ”Beste”.
Wenn man auf die IPC-A-600 Richtlinien
hinweist, sollte man den Inhalt der IPC2220-serien kennen.
IPC Teil: 4
Die Wahl von Basismaterial ist
sehr wichtig
IPC-9691A
IPC-4562A
IPC-4101B
FR4
IPC-4563
?
?
FR4
FR4
Hohe Tg BFR Frei
IPC-4121
FR4 IL
Daten von
CAM
IPC-4101C
Spezifikation für Basismaterial
•
•
•
•
Kupferdicke (Folie)
Dickentoleranzen
Übersichttabellen
Datenblatt für Laminatet
Wie spezifizieren Sie
das Basismaterial
heute?
IPC-4101C
Material Composition Keywords
All Appropriate Specification Sheets
BT / Epoxy / Woven Glass
30
Cyanate Ester / Woven Aramid
54
Cyanate Ester / Woven Glass
71
Cyanate Ester / Woven S-2 Glass
70
Cyanate Ester / Woven Quartz
61
Epoxy / Cyanate Ester / Woven Glass
29
Epoxy / Non-Epoxy / Nonwoven Aramid
58
Epoxy / Non-Epoxy / Nonwoven Glass
28
Epoxy / Nonwoven Aramid
55
Epoxy / Paper
04
Epoxy / PPO / Woven Glass
25, 103
Epoxy / Woven Aramid
50
Epoxy / Woven Glass
20, 21, 22, 23, 24, 26, 27, 82, 83, 92, 93, 94,
95, 97, 98, 99, 101, 121, 122, 124, 125, 126,
127, 128, 129, 130, 131
IPC-4101C
Material Composition Keywords
All Appropriate Specification Sheets
Epoxy / Woven Glass / Nonwoven Glass
12, 16, 81
Epoxy / Woven Glass / Paper
10, 15, 80
Phenolic / Paper
00, 01, 02, 03, 05
Polyester / Glass
13
Polyester / Woven Glass / Nonwoven
Glass
11
Polyimide / Epoxy / Woven Glass
42
Polyimide / Nonwoven Aramid
53
Polyimide / Woven Glass
40, 41
Polyimide / Woven Quartz
60
PPE / Woven Glass
90, 91, 96, 102
IPC-4101C
Description or Application
Keywords
All Appropriate Specification Sheets
Additive / Semi-Additive
80, 81, 82, 83
Composite
10, 11, 12, 14, 15, 16
Consumer Electronics
00, 01, 02, 03, 04, 05, 10, 11, 12, 14, 15, 16,
80, 81, 82, 83
Crossplield Unidirectional
27, 54
Double-Sided
12, 14, 16, 81
Heatsink Application
31, 32, 33
Lead-Free FR-4
99, 101, 121,122, 124, 125, 126, 127, 128,
129, 130, 131
RoHS
Lead-Free Non-FR-4
16, 102, 103
Microvia
53, 55, 58
IPC-4101C
ANSI or Military Keywords
All Appropriate Specification Sheets
CEM-1
10, 15, 80
CEM-3
12, 14, 16, 81
CRM-5
11
FR-1
02
FR-2
03, 05
FR-3
04
FR-4
21, 24, 26, 27, 82, 83, 92, 93, 94, 95, 97, 98
FR-5
23
G-10
20
G-11
22
XPC
00
XXXPC
01
GFN
21
GFT
26, 28
GPY
30, 40, 41, 42
IPC-4101C
Material Property Keywords
All Appropriate Specification Sheets
CAF Resistance
29, 30, 61, 70, 71, 102, 126, 129, 130, 131
High Td (Decomposition Temp)
99, 124, 125, 126, 128, 129, 130, 131
RoHS
High Reliability
40, 41, 42
Hot Flex Strength
22, 23
Low Dk / Df
13, 25, 50, 53, 54, 55, 58, 61, 70, 71, 90, 91, 96,
102, 103
Low Halogen Content
05, 14, 15, 58, 92, 93, 94, 95, 96, 122, 125, 127,
128, 130, 131
RoHS
Low X / Y CTE
50, 53, 54, 55, 58, 60, 61, 70
Low Z-axis CTE
99, 101, 102, 121, 122, 124, 125, 126, 127, 128
129, 130, 131
RoHS
Non-Flame Retardant
20, 22
Thermally Conductive
31, 32, 33
IPC-4101C
Material Modifier Keywords
All Appropriate Specification Sheets
Fillers
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 31, 32, 33, 40, 41, 42,
80, 81, 82, 83, 97, 98, 99, 101, 102, 103, 126,
127, 128, 130
RoHS
Multifunctional Epoxy
24, 55, 83, 94, 95, 98
IPC-4101C (Neu)
Material Composition Keywords
All Appropriate Specification Sheets
BT / Epoxy / Woven Glass
30
Cyanate Ester / Woven Aramid
54
Cyanate Ester / Woven Glass
71
Cyanate Ester / Woven S-2 Glass
70
Cyanate Ester / Woven Quartz
61
Epoxy / Cyanate Ester / Woven Glass
29
Epoxy / Non-Epoxy / Nonwoven Aramid
58
Epoxy / Non-Epoxy / Nonwoven Glass
28
Epoxy / Nonwoven Aramid
55
Epoxy / Paper
04
Epoxy / PPO / Woven Glass
25, 103
Epoxy / Woven Aramid
50
Epoxy / Woven Glass
20, 21, 22, 23, 24, 26, 27, 82, 83, 92, 93, 94,
95, 97, 98, 99, 101, 121, 122, 124, 125, 126,
127, 128, 129, 130, 131
IPC Teil: 5
Leiterplatten Produktion mehr
kompliziert als erwartet und IPC
haben die Werkzuge für es.
Die Geburt der Leiterplatte und ihre
Entwicklung zum schwierigen Teenager
2010 REV. H
Löst dieses Buch
die Probleme?
NEIN!!
Qualifikation und
Leistungsspezifikation
für starre Leiterplatten
Die Grosse Frage:
Klasse 1?
Klasse 2?
Klasse 3?
IPC-6011
IPC-6012C
Schnitt Bild
Mögliche Ergebnis von Schnitt Bildern
Teil: 6
Baugruppen und sind alle
Lötpunkten wie IPC-A-610E
anfordern?
Die Geburt der bestückten Leiterplatte und ihre
Entwicklung zur funktionsfähigen Karte
Löst dieses Buch
die Probleme?
NEIN!!
LP
SCHABLONE
PASTE
Digitale Data
BAUTEILE
Ist es
IO?
Temperature Gradients
During Reflow Soldering
196°C
224°C
202°C
233°C
for Sn/Pb
LF-solders
solder
222°C
260°C
205°C
235°C
Source: Werner Engelmeier
217°C
248°C
Ein Beispiel!
SAM Bild
über ein SOIC 16
Anforderungen an gelötete
elektrische
und elektronische Baugruppen
IPC Standard der die Bleifreie
Technologie beinhaltet
• J-STD-001E
• Anforderungen an gelötete elektrische
und elektronische Baugruppen.
Teil: 7
Nacharbeit und Reparatur,
Methoden wie nur Geld kostet.
IPC Normen der die Bleifreie
Technologie beinhaltet
• IPC-7711/21B
• Richtlinien für Reparatur und
Nacharbeit.
IPC Training & Zertifikation
IPC-7711/21B:
Nacharbeit und Reparatur.
• CIS – Certified IPC Specialist.
• CIT – Certified IPC Trainer.
• Laufzeit 2 Jahre.
• Bis 9 Stufen.
•1-4 Tage Stufenabhängig.
Folgende Sprachen werden angeboten:
Englisch, Deutsch, Französisch, Holländisch,
Polnisch, Italienisch, Dänisch, Schwedisch.
Teil: 8
Qualität & Zuverlässigkeit mit
SPC/Statistik.
Diagramme für vergleichen DPMO
DPMO = Defects Per Million Opportunities
Ich habe keine
IPC Richtlinien
verwendet!
VIELEN DANK!
Kontakt data:
Email: [email protected]
Telephon: +46 8 26 10 07
Handy: +46 70 212 74 39