IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen: Umfang, Entscheidungskontext und für wen dieser Leitfaden ist
Die Entscheidung zwischen den Standards für IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen ist eine der kritischsten Beschaffungsentscheidungen für elektronische Hardware. Es ist nicht nur ein Ankreuzfeld auf einer Zeichnung; es diktiert grundlegend das Fertigungsprozessfenster, die Inspektionskriterien, die zulässige Nacharbeit und letztendlich die Stückkosten. Für Beschaffungsleiter und Ingenieure ist das Verständnis dieser Unterscheidung der Unterschied zwischen dem Bezahlen unnötiger Zuverlässigkeit und dem Erleben katastrophaler Feldausfälle.
Dieses Handbuch wurde für Entscheidungsträger entwickelt, die Produktziele in Fertigungsspezifikationen übersetzen müssen. Wir gehen über die akademischen Definitionen von IPC-A-610 und J-STD-001 hinaus, um uns auf die praktischen Auswirkungen dieser Klassen zu konzentrieren. Sie lernen, wie Sie Anforderungen definieren, die Ihr Produkt schützen, versteckte Risiken in der Lieferkette identifizieren und überprüfen, ob Ihr Fertigungspartner – wie APTPCB (APTPCB PCB Factory) – die Vorschriften Ihrer gewählten Klasse einhält.
Ob Sie dedizierte Service-Elektronik (Klasse 2) oder Hochleistungsprodukte für raue Umgebungen (Klasse 3) bauen, die Spielregeln ändern sich. Dieser Leitfaden bietet die umsetzbaren Checklisten, Validierungspläne und Risikobewertungen, die erforderlich sind, um die Landschaft der IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen sicher und kostengünstig zu navigieren.
IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen: Wann IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 spezifizieren (und wann es übertrieben ist)
Das Verständnis des Projektumfangs ist der erste Schritt, da die Wahl zwischen den Klassen die Strenge der gesamten Produktionslinie bestimmt.
IPC Klasse 2 (Elektronische Produkte für dedizierten Betrieb) ist der Standard für die meisten Industrie- und Unterhaltungselektronik, bei denen eine kontinuierliche Leistung und eine lange Lebensdauer erforderlich sind, aber ein unterbrechungsfreier Betrieb nicht kritisch ist.
- Richtiger Ansatz, wenn: Sie Laptops, Tablets, allgemeine Industriesteuerungen oder Haushaltsgeräte bauen. Es wird erwartet, dass das Produkt zuverlässig funktioniert, aber ein Ausfall bedroht weder Leben noch kritische Infrastruktur.
- Falscher Ansatz, wenn: Das Gerät in extremen Umgebungen (Luft- und Raumfahrt, Tiefbohrungen) betrieben wird oder ein lebenserhaltendes medizinisches Gerät ist. Wenn Ausfallzeiten tödlich oder rechtlich katastrophal sind, ist Klasse 2 unzureichend.
IPC Klasse 3 (Elektronische Produkte für hohe Leistung/raue Umgebungen) ist der Standard für Geräte, bei denen Ausfallzeiten nicht toleriert werden können, die Endnutzungsumgebung rau ist und die Geräte bei Bedarf funktionieren müssen.
- Richtiger Ansatz, wenn: Sie automobile Sicherheitssysteme (Airbags, Bremsen), Luft- und Raumfahrtelektronik, militärische Verteidigungssysteme oder implantierbare medizinische Geräte entwickeln. Die Kosten eines Ausfalls überwiegen die höheren Herstellungskosten.
- Falscher Ansatz, wenn: Sie ein Verbrauchergerät oder einen einfachen IoT-Sensor bauen. Die Spezifikation von Klasse 3 für unkritische Artikel erhöht die Kosten um 15-30 % (aufgrund von Inspektion und geringeren Ausbeuten), ohne dem Endbenutzer einen wahrgenommenen Mehrwert zu bieten.
IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Bestückung: Was auf Zeichnungen und Bestellungen anzugeben ist (damit Angebote der Realität entsprechen)
Sobald Sie die entsprechende Klasse bestimmt haben, müssen Sie diese übergeordnete Wahl in spezifische technische Anforderungen übersetzen, um sicherzustellen, dass die Fabrikangebote genau sind.
- Durchkontaktierungsfüllung (Barrel Fill):
- Klasse 2: Erfordert eine vertikale Lötfüllung von 50 % in der durchkontaktierten Bohrung.
- Klasse 3: Erfordert eine vertikale Lötfüllung von 75 %. Dies erfordert oft unterschiedliche Wellenlötprofile oder selektive Lötparameter.
- Lötstellenbreite bei Oberflächenmontage:
- Klasse 2: Der seitliche Überhang des Anschlusses ist bis zu 50 % der Anschlussbreite zulässig.
- Klasse 3: Der seitliche Überhang ist nur bis zu 25 % zulässig. Dies erfordert eine höhere Bestückungsgenauigkeit und ein präziseres Schablonendesign.
- Bauteilplatzierungsgenauigkeit:
- Klasse 2: Erlaubt eine gewisse visuelle Fehlausrichtung, vorausgesetzt, die elektrische Verbindung ist solide und die minimale Überlappung ist erfüllt.
- Klasse 3: Strengere Ausrichtungskriterien; Bauteile müssen präziser zentriert werden, um mechanische Stabilität unter Vibration zu gewährleisten.
- Hohlraumkriterien (BGA/QFN):
- Klasse 2: Erlaubt im Allgemeinen bis zu 25 % Hohlraumfläche in der Lötperle (abhängig von spezifischen Vereinbarungen).
- Klasse 3: Beschränkt Hohlräume oft auf <20 % oder sogar strenger für spezifische Hochzuverlässigkeitsindustrien, wobei eine Röntgenvalidierung auf jeder Platine erforderlich ist.
- Leiterplatten-Beschichtungsdicke:
- Klasse 2: Die durchschnittliche Kupferbeschichtung in Löchern beträgt typischerweise 20µm (0,79 mil).
- Klasse 3: Die durchschnittliche Kupferbeschichtung muss 25µm (1,0 mil) betragen, um Thermoschock und Ausdehnung ohne Rissbildung standzuhalten.
- Sauberkeit und ionische Kontamination:
- Klasse 2: Standard-Waschprozesse sind in der Regel ausreichend; ROSE-Testgrenzwerte sind Standard.
- Klasse 3: Kann strengere Grenzwerte für ionische Kontamination (z. B. <1,56 µg/cm² NaCl-Äquivalent) und aggressivere Reinigungschemikalien erfordern.
- Umfang der Sichtprüfung:
- Klasse 2: Stichprobenprüfung (AQL) ist oft für große Chargen akzeptabel.
- Klasse 3: 100%ige Sichtprüfung oder AOI-Inspektion ist typischerweise obligatorisch, um sicherzustellen, dass keine Defekte entweichen.
- Nacharbeitsbeschränkungen:
- Klasse 2: Nacharbeit ist im Allgemeinen erlaubt, wenn sie die endgültigen visuellen Kriterien erfüllt.
- Klasse 3: Nacharbeit ist stark eingeschränkt. Einige Defekte können ohne Kundenverzicht nicht nachgearbeitet werden; die Anzahl der Heizzyklen pro Pad ist begrenzt.
- Materialauswahl (Laminat):
- Klasse 2: Standard-FR4 (Tg 130-140°C) ist üblich.
- Klasse 3: Erfordert oft Hoch-Tg (170°C+) oder spezialisierte Materialien (Rogers, Polyimid), um die strengeren Qualifikationstests zu überstehen.
- Dokumentationspaket:
- Klasse 2: Standard-Konformitätsbescheinigung (CoC).
- Klasse 3: Vollständige Rückverfolgbarkeit bis zum Bauteillos, detaillierte Prüfberichte und Querschnittsanalyseberichte sind oft erforderliche Lieferobjekte.
IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Bestückung: Skalierungsrisiken, die Kosten oder frühe Ausfälle verursachen
Selbst bei klaren Anforderungen offenbart der Übergang vom Prototyp zur Serienproduktion verborgene Risiken, die der Unterscheidung zwischen IPC Klasse 2 und Klasse 3 Bestückung innewohnen.
- Die "Über-Spezifikation" Kostenfalle:
- Risiko: Ingenieure spezifizieren Klasse 3 "nur zur Sicherheit" für ein Klasse 2 Produkt.
- Warum: Die Angst vor Ausfällen führt zu konservativen Spezifikationen.
- Erkennung: Angebot liegt 30% über dem Marktdurchschnitt; Lieferant bittet um Ausnahmen bei kleineren kosmetischen Mängeln.
- Prävention: Überprüfen Sie die "Kosten des Versagens" vs. "Kosten der Qualität". Verwenden Sie Klasse 3 nur, wenn die Umgebung oder die Sicherheit dies erfordert.
- Die Nacharbeitsfalle:
- Risiko: Eine Klasse 3 Produktionsserie weist einen Ausfall von 5% auf, aber der Lieferant versucht, unautorisierte Nacharbeiten durchzuführen, um die Leiterplatten zu retten.
- Warum: Ausschusskosten für Klasse 3 sind hoch; Lieferanten versuchen, Verluste zu minimieren.
- Erkennung: Zuverlässigkeitstests zeigen frühe Ausfälle; Lötstellen sehen matt oder körnig aus (Anzeichen für mehrfaches Reflow-Löten).
- Prävention: Legen Sie die Nacharbeitsgrenzen explizit im Vertrag fest. Fordern Sie ein "Ausschussprotokoll" für Klasse-3-Läufe an.
- Inspektionsengpässe:
- Risiko: Die Produktion verlangsamt sich erheblich, da die AOI (Automatisierte Optische Inspektion) der Fabrik auf Klasse-3-Empfindlichkeit eingestellt ist und Fehlalarme meldet.
- Warum: AOI-Grundlagen besagen, dass eine höhere Empfindlichkeit zu mehr Fehlalarmen führt, die eine menschliche Überprüfung erfordern.
- Erkennung: Lieferzeiten verlängern sich; "WIP" (Work in Progress) staut sich an der Inspektionsstation.
- Prävention: Kalibrieren Sie die AOI-Schwellenwerte während der NPI-Phase. Stellen Sie sicher, dass der Lieferant über genügend qualifizierte Inspektoren für die Verifizierung verfügt.
- Fehler bei der Hülsenfüllung beim Wellenlöten:
- Risiko: Durchsteckkomponenten erfüllen die 75%-Füllanforderung für Klasse 3 nicht.
- Warum: Das Design der thermischen Entlastung auf der Leiterplatte ist unzureichend, oder die Verweilzeit der Welle ist zu kurz.
- Erkennung: Röntgen- oder Querschnittsanalyse zeigt Hohlräume oder unzureichende Lötthöhe in der Hülse.
- Prävention: Führen Sie DFM speziell für die thermische Entlastung durch. Verwenden Sie selektives Löten für Leiterplatten mit hohem Kupferanteil.
- Bauteiltoleranz-Fehlanpassung:
- Risiko: Klasse-3-Pads sind für nominale Bauteilgrößen ausgelegt, aber ein Bauteil aus zweiter Quelle liegt an der Toleranzgrenze.
- Warum: Engpässe in der Lieferkette erzwingen den Austausch von Komponenten.
- Erkennung: Zehen- oder Fersenfilets erfüllen die visuellen Kriterien der Klasse 3 nicht.
- Prävention: Validieren Sie alle alternativen Komponenten vor der Genehmigung anhand des Leiterplatten-Footprints.
- Sauberkeit & Haftung der Schutzlackierung:
- Risiko: In Klasse 2 akzeptable Rückstände verursachen in Klasse 3 Anwendungen eine Delamination der Schutzlackierung.
- Warum: Klasse 3 impliziert oft raue Umgebungen, die eine Beschichtung erfordern; Rückstände verhindern die Haftung.
- Erkennung: Die Beschichtung löst sich beim Klebebandtest oder bei thermischer Wechselbeanspruchung ab.
- Prävention: Spezifizieren Sie Grenzwerte für ionische Verunreinigungen und testen Sie die Oberflächenenergie vor der Beschichtung.
- Der Konflikt "Klasse 2 Platine, Klasse 3 Bestückung":
- Risiko: Sie bestellen eine unbestückte Leiterplatte nach Klasse 2 Spezifikationen (20µm Beschichtung), fordern aber eine Klasse 3 Bestückung.
- Warum: Die Beschaffung teilt die Leiterplattenfertigungs- und Bestückungsaufträge auf, ohne die Spezifikationen abzugleichen.
- Erkennung: Die Durchkontaktierungen reißen unter der höheren thermischen Belastung der Klasse 3 Bestückung/Nacharbeit.
- Prävention: Stellen Sie sicher, dass der Fertigungshinweis für die unbestückte Platine explizit die Anforderungen der Bestückungsklasse (IPC-6012 Klasse 3 für die unbestückte Platine) erfüllt.
- Dokumentationslücken:
- Risiko: Teile kommen ohne die für ein Klasse 3 Audit erforderliche Rückverfolgbarkeit an.
- Warum: Der Lieferant behandelt es als Standardlauf und protokolliert keine Chargencodes.
- Erkennung: Sie fallen bei einem externen Audit (z.B. FDA, AS9100) durch, weil Sie eine fehlerhafte Kondensatorcharge nicht zurückverfolgen können.
- Prävention: Machen Sie das "Datenpaket" zu einem Posten auf der Bestellung, der vor der Zahlung geliefert werden muss.
IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppenvalidierung und -abnahme (Tests und Abnahmekriterien)
Um sicherzustellen, dass Ihre Anforderungen an die IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppe erfüllt werden, benötigen Sie einen strukturierten Validierungsplan, der über eine einfache Sichtprüfung hinausgeht.
- Mikroschnittanalyse (Querschnittsanalyse):
- Ziel: Überprüfung der Beschichtungsdicke und der Lötfüllung des Durchkontaktierungslochs.
- Methode: Schneiden einer Probenkupon oder Leiterplatte, Polieren und Betrachten unter einem Mikroskop.
- Abnahme: Klasse 2: >20µm Kupfer, >50% Füllung. Klasse 3: >25µm Kupfer, >75% Füllung, keine internen Risse.
- Röntgeninspektion (automatisiert oder manuell):
- Ziel: Überprüfung der BGA/QFN-Lötstellen und Lunkerbildung.
- Methode: Transmissive Röntgenprüfung oder 3D-CT-Scan.
- Abnahme: Lunkerbildung <25% (Klasse 2) oder <20% (Klasse 3). Keine Lötbrücken oder Unterbrechungen.
- Lötbarkeitsprüfung (J-STD-003):
- Ziel: Sicherstellen, dass Leiterplattenpads und Bauteilanschlüsse den Lötprozess ordnungsgemäß annehmen.
- Methode: Tauch- und Sichtprüfung oder Benetzungsbalance-Test.
- Abnahme: >95% Bedeckung der Oberfläche mit einer glatten, durchgehenden Lötbeschichtung.
- Ionenverunreinigungsprüfung (ROSE-Test):
- Ziel: Überprüfung der Sauberkeit der Platine zur Vermeidung von Korrosion/Dendritenwachstum.
- Methode: Widerstandsfähigkeit des Lösungsmittelextrakts (ROSE).
- Abnahme: <1,56 µg/cm² NaCl-Äquivalent (oder gemäß spezifischem Industriestandard).
- Scher-/Zugprüfung:
- Ziel: Überprüfung der mechanischen Festigkeit von Lötstellen.
- Methode: Kraft auf bestimmte Komponenten ausüben, bis sie versagen.
- Akzeptanz: Bruch sollte im Lotkörper oder der Komponente auftreten, nicht an der intermetallischen Schicht (was auf spröde Verbindungen hinweist).
- Temperaturwechselprüfung (Zuverlässigkeits-Stresstest):
- Ziel: Lebenszyklus-Belastung simulieren, um frühe Ausfälle zu erkennen.
- Methode: Zyklen zwischen -40°C und +85°C (oder höher) für eine festgelegte Anzahl von Zyklen.
- Akzeptanz: Keine elektrischen Unterbrechungen, keine Risse im Durchkontaktierungszylinder, keine Ermüdungsrisse in den Lötstellen.
- Erstmusterprüfung (FAI):
- Ziel: Prozess-Setup vor der Serienfertigung verifizieren.
- Methode: 100%ige Messung aller Abmessungen und Werte auf den ersten 3-5 Platinen.
- Akzeptanz: Bericht muss zu 100% mit Stückliste (BOM) und Gerber-Dateien übereinstimmen.
- AOI-Fähigkeitsüberprüfung:
- Ziel: Sicherstellen, dass die AOI-Grundlagen für die Klasse korrekt implementiert sind.
- Methode: Eine "Goldplatine" und eine bekannte "Fehlerplatine" durch die Maschine laufen lassen.
- Akzeptanz: Die Maschine muss alle platzierten Defekte ohne übermäßige Fehlalarme erkennen.
- Flying Probe / ICT-Test:
- Ziel: Elektrische Verifizierung jedes Netzes.
- Methode: Automatisierte Sonden prüfen Widerstand, Kapazität und Durchgang.
- Akzeptanz: 100%iger Erfolg beim Netzlistenvergleich.
- Schälfestigkeitstest (für flexible Leiterplatten):
- Ziel: Kupferhaftung auf flexiblen Substraten sicherstellen.
- Methode: Kupferstreifen im 90-Grad-Winkel abziehen.
- Akzeptanz: Erfüllt die IPC-TM-650 Spezifikationen für das spezifische Laminat.
Checkliste zur Lieferantenqualifizierung für IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen (Angebotsanfrage, Audit, Rückverfolgbarkeit)
Verwenden Sie diese Checkliste, wenn Sie mit APTPCB oder einem anderen Fertigungspartner zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass dieser Ihren Anforderungen an IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen entspricht.
RFQ-Eingaben für IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen (was Sie bereitstellen)
- IPC-Klassenbezeichnung: Geben Sie explizit "Fertigung nach IPC-A-610 Klasse [2/3]" auf der Fertigungszeichnung und der Bestellung an.
- Spezifikation der Leiterplatte: Verweisen Sie auf IPC-6012 Klasse [2/3] für die Leiterplattenfertigung.
- Gerber-Dateien: RS-274X oder ODB++ Format.
- Centroid-/Bestückungsdatei: Mit X-, Y-, Rotations- und Seitendaten.
- Stückliste (BOM): Mit Herstellerteilenummern (MPN) und genehmigten Alternativen.
- Bestückungszeichnungen: Zeigt Ausrichtung, spezielle Maskierungs- oder Vergussanforderungen.
- Testanforderungen: Spezifische Anweisungen für ICT, FCT oder Burn-in.
- Volumen & EAU: Geschätzter Jahresverbrauch, um dem Lieferanten bei der Kapazitätsplanung zu helfen.
Nachweis der Fähigkeiten für IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen (was der Lieferant zeigen sollte)
- Zertifizierungen: ISO 9001 (Allgemein), ISO 13485 (Medizin), AS9100 (Luft- und Raumfahrt), IATF 16949 (Automobil).
- IPC-Trainer: Haben sie einen internen IPC Certified IPC Trainer (CIT)?
- Geräteliste: Haben sie 3D SPI (Lötpasteninspektion) und 3D AOI?
- Röntgenfähigkeit: Ist sie inline oder offline? Wie ist die Auflösung?
- Schutzlackierung: Automatisch gesprüht oder manuell getaucht?
- Sauberkeitslabor: Haben sie einen hauseigenen ROSE-Tester oder Ionenchromatographie?
Qualitätssystem und Rückverfolgbarkeit für IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen
- Fehlerklassifizierung SMT: Wie definieren und protokollieren sie Fehler? Können sie ein Beispiel-Pareto-Diagramm zeigen?
- Rückverfolgbarkeitsgrad: Können sie eine spezifische Leiterplatten-Seriennummer mit der verwendeten Lötpastencharge und dem Reflow-Profil verknüpfen?
- MRB-Prozess: Wie handhaben sie Entscheidungen des Material Review Boards für nicht konforme Teile?
- Kalibrierung: Sind alle Öfen und Drehmomentschlüssel nach NIST/nationalen Standards kalibriert?
- ESD-Kontrolle: Haben sie ein robustes ESD-Programm (Bodenbelag, Handgelenkbänder, kontinuierliche Überwachung)?
- Schulungsunterlagen: Sind die Bediener für die spezifische IPC-Klasse, an der sie arbeiten, zertifiziert?
Änderungskontrolle und Lieferung für IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppen
- PCN-Richtlinie: Werden sie Sie benachrichtigen, bevor Lötpaste, Flussmittel oder Reinigungsmittel geändert werden?
- Erstmusterprozess: Benötigen sie eine FAI-Genehmigung vor der vollen Produktion?
- Verpackung: Ist die ESD-Verpackung definiert (Feuchtigkeitsschutzbeutel, Trockenmittel)?
- Ausschussrichtlinie: Wie wird Klasse 3 Ausschuss vernichtet/aufgezeichnet?
- Kapazitätsplanung: Können sie einen 20%igen Nachfrageschub bewältigen, ohne die Strenge der Klasse 3 zu beeinträchtigen?
- Datenspeicherung: Wie lange werden Qualitätsaufzeichnungen aufbewahrt (Klasse 3 erfordert oft 5-10 Jahre)?
So wählen Sie die IPC-Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppe (Kompromisse und Entscheidungsregeln)
Jede technische Entscheidung beinhaltet einen Kompromiss. Hier erfahren Sie, wie Sie die Kompromisse bei der IPC-Klasse 2 vs. Klasse 3 Baugruppe bewältigen.
- Zuverlässigkeit vs. Kosten:
- Wenn Sie absolute Zuverlässigkeit priorisieren (Klasse 3), erwarten Sie 15-30% höhere Stückkosten aufgrund langsamerer Verarbeitung, höherem Inspektionsaufwand und geringerer Ausbeute.
- Wenn Sie Kosten priorisieren (Klasse 2), akzeptieren Sie ein statistisch höheres Risiko latenter Defekte, was für Einwegartikel oder leicht austauschbare Güter akzeptabel ist.
- Inspektionstiefe vs. Durchsatz:
- Wenn Sie null Fehler priorisieren (Klasse 3), wählen Sie 100% AOI + Röntgenstichproben. Dies führt zu einem Produktionsengpass, sichert aber die Qualität.
- Wenn Sie Geschwindigkeit priorisieren (Klasse 2), wählen Sie Stichprobenprüfung oder AQL-Inspektion.
- Nacharbeit vs. Ausschuss:
- Wenn Sie die Integrität der Platine priorisieren (Klasse 3), müssen Sie höhere Ausschussraten akzeptieren, da Nacharbeit zur Vermeidung von thermischen Schäden eingeschränkt ist.
- Wenn Sie die Ausbeute priorisieren (Klasse 2), erlauben Sie kontrollierte Nacharbeit, um funktionale Platinen zu retten.
- Designdichte vs. Herstellbarkeit:
- Wenn Sie Miniaturisierung priorisieren (HDI, Fine Pitch), wird Klasse 3 aufgrund strengerer Anforderungen an den Ringwulst und die Beschichtung exponentiell schwieriger zu erreichen.
- Wenn Sie die Einhaltung von Klasse 3 priorisieren, lockern Sie die Dichteregeln (größere Pads, breitere Leiterbahnen), um dem Hersteller ein größeres Prozessfenster zu ermöglichen.
- Materiallieferzeit vs. Leistung:
- Wenn Sie die thermische Leistung (Klasse 3) priorisieren, benötigen Sie möglicherweise spezielle Laminate (z. B. Polyimid), die längere Lieferzeiten als Standard-FR4 haben.
- Wenn Sie die Markteinführungszeit priorisieren, entwerfen Sie für Standard-FR4-Materialien, die mit Klasse 2 kompatibel sind.
IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Bestückung FAQ (Kosten, Lieferzeit, DFM-Dateien, Lagenaufbau, AOI-Inspektion, Röntgeninspektion)
F: Kann ich IPC-Klassen auf derselben Platine mischen? A: Im Allgemeinen nein. Der gesamte Bestückungsprozess (Reflow-Profil, Reinigung, Inspektion) ist auf die höchsten Anforderungen ausgelegt. Sie können jedoch bei Bedarf in Ihren Fertigungsnotizen "Klasse 2 mit Klasse 3 Beschichtungsanforderungen" angeben.
F: Erfordert Klasse 3 immer bleifreies Lot? A: Nein. IPC-Klassen definieren die Qualität der Verbindung, nicht die Legierung. Tatsächlich verwenden viele Luft- und Raumfahrt-/Verteidigungsprodukte der Klasse 3 immer noch Zinn-Blei (SnPb)-Lot wegen seiner bekannten Zuverlässigkeit und zur Vermeidung von Whiskerbildung.
F: Um wie viel erhöht sich der Preis beim Upgrade von Klasse 2 auf Klasse 3? A: Typischerweise 15% bis 30%. Dies deckt die zusätzliche Beschichtungszeit (Leiterplattenfertigung), langsamere Bestückungsgeschwindigkeiten, die obligatorische 100%-Inspektion und die Kosten für potenziellen Ausschuss ab, der nicht nachbearbeitet werden kann.
F: Was ist der Unterschied in der "Fehlerklassifizierung SMT" zwischen den Klassen? A: Ein Zustand, der in Klasse 2 (akzeptabel, aber nicht ideal) als „Prozessindikator“ gekennzeichnet ist, könnte in Klasse 3 (muss abgelehnt werden) ein „Fehler“ sein. Zum Beispiel ist ein 26%iger Überhang an einem Bauteil in Klasse 3 ein Fehler, in Klasse 2 jedoch akzeptabel.
F: Benötige ich spezielle Gerber-Dateien für Klasse 3? A: Die Dateien haben dasselbe Format, aber die darin enthaltenen Designregeln sollten sich unterscheiden. Klasse-3-Designs sollten größere Ringflächen und Pad-Geometrien aufweisen, um den strengeren Fertigungstoleranzen gerecht zu werden.
F: Kann APTPCB die Bestückung nach Klasse 3 handhaben? A: Ja. APTPCB verfügt über die Zertifizierungen, die Ausrüstung (3D AOI, Röntgen) und die Prozesskontrollen, die erforderlich sind, um nach IPC Klasse 3 Standards für Branchen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen zu fertigen und zu inspizieren.
F: Ist AOI für Klasse 2 obligatorisch? A: Es ist nach IPC-Code nicht streng obligatorisch, aber dringend empfohlen. Für Klasse 3 ist eine automatisierte Inspektion praktisch unerlässlich, um die Anforderung einer 100%igen Inspektion effizient zu erfüllen.
F: Was passiert, wenn ich keine Klasse angebe? A: Der Industriestandard ist IPC Klasse 2. Wenn Sie Klasse 3 benötigen und diese nicht angeben, erhalten Sie Klasse-2-Leiterplatten, die Ihre interne Validierung oder Feldanforderungen möglicherweise nicht erfüllen.
Ressourcen für die Bestückung nach IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 (verwandte Seiten und Tools)
- AOI-Inspektionsdienste – Verstehen Sie, wie AOI-Grundlagen für Klasse 2 und Klasse 3 unterschiedlich angewendet werden, um Fehler frühzeitig zu erkennen.
- Leiterplatten-Qualitätsstandards – Ein tiefer Einblick in die Zertifizierungen und Qualitätssysteme, die die Fertigung mit hoher Zuverlässigkeit untermauern.
- Medizinische Leiterplattenbestückung – Erfahren Sie, wie Klasse-3-Standards in realen, lebenskritischen medizinischen Geräten angewendet werden.
- Luft- und Raumfahrt- & Verteidigungs-Leiterplatten – Entdecken Sie die strengen Anforderungen für Avionik und Verteidigungselektronik, wo ein Versagen keine Option ist.
- SMT- & THT-Bestückung – Erfahren Sie mehr über die spezifischen Prozesskontrollen für Oberflächenmontage- und Durchstecktechnologien.
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- Volumen: Prototypenmenge vs. Massenproduktionsziele.
- Testanforderungen: (ICT, FCT oder spezifische Validierungsschritte).
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Fazit: IPC Klasse 2 vs. Klasse 3 Bestückung – nächste Schritte
Die Wahl zwischen der IPC Klasse 2 und Klasse 3 Baugruppe ist ein strategisches Gleichgewicht aus Risiko, Zuverlässigkeit und Kosten. Klasse 2 bietet eine robuste, kostengünstige Lösung für die Mehrheit der Elektronik, während Klasse 3 die kompromisslose Sicherheit bietet, die für kritische Systeme erforderlich ist. Indem Sie Ihre Anforderungen klar definieren, die Fähigkeiten Ihres Lieferanten validieren und einen strengen Inspektionsplan implementieren, stellen Sie sicher, dass Ihr Produkt genau wie beabsichtigt im Einsatz funktioniert.