הקדמה: איכות הסביבה בעיצוב PCB

תכנון לוחות מעגלים מודפסים (PCBs) התואמים לסטנדרטים סביבתיים כגון RoHS (הגבלת חומרים מסוכנים) הוא חיוני עבור יצרנים שמטרתו לייצר מכשירים אלקטרוניים ידידותיים לסביבה.הנחיות אלה עוזרות להבטיח כי PCBs לעמוד בדרישות משפטיות תוך שמירה על ביצועים גבוהים ואמינות. כמו תקנות גלובליות לגדול מחמיר, מהנדסים חייבים לשלב תאימות בכל שלב של תהליך העיצוב, מבחירה חומרית ועד סוף חיים מספק מסגרת סביבתית אחרת.

הבנת RoHS ו-PCI

הגבלות מוגבלות ואלטרנטיבה

ה- RoHS Directive (2011 ⁇ EU) מגביל שישה חומרים עיקריים: עופרת (Pb), כספית (Hg), קדמיום (Cd), hexavalent chromium (Cr6+), פוליברומידים דופנולים (PBB), ו-Folsminated diphenyl ethyl ethers (PBDE) לאחר מכן, 4 phthalates נוספים נוספו (DE, BB, BB, p.

קטגוריות וקטגוריות

RoHS מאפשר פטורים ספציפיים, במיוחד עבור מובילים במכרנים עתיריים, מכשירים רפואיים מסוימים, יישומים צבאיים.מעצבים.מעצבים חייבים לוודא כי קטגוריה המוצר שלהם היא בקנה מידה ואם כל פטורים חלים.ההנחיות מכסה כגון מכשירי חשמל ביתי, ציוד IT, תאורה וכלי חשמל.עבור יצרני PCB, פטורים דורשים לעתים קרובות תיעוד מפורט והתחדשות תקופתית.

תקני איכות הסביבה נוספים המשפיעים על ייצור PCB

תגית:

ה- PCB שפכים וציוד אלקטרוני (WEEE) משלימים את RoHS על ידי מניפולציה נאותה של סילוק, התאוששות, מחזור של פסולת אלקטרונית ומעצבי PCB חייבים לשקול את הקלות של פירוק חומרים ופירוק חומרים.זה כולל תכנון PCB עם תוכן מינימלי מסוכן, באמצעות תת-שכבות מיחזור כמו FR-4 ללא מחוסנים להבה, ולהבטיח כי מחברים וזריקים יכולים להסיר את דרישות האספקה המיוחדים שלנו.

תקנות

(התקנה, הערכה, אישור והגבלות של כימיקלים) חלים על חומרים המשמשים לאורך שרשרת האספקה.יצרניות PCB חייבות להבטיח כי לא חומרים של דאגה גבוהה מאוד (SVHCs) נמצאים מעל סף - באופן מזערי 0.1% על ידי משקל.זה משפיע על פני השטח, מסכות נמכר, ו- laminates.

סטנדרטים אחרים

(FLT:0) ISO 14001igFLT:1 מספק מסגרת ניהול סביבתית המסייעת למדורי PCB להפחית את הפסולת, צריכת האנרגיה ופליטות. בעוד לא תקן תאימות המוצר, היא מסמן התחייבות של היצרן אחריות סביבתית.בנוסף, FPLT:2IEC 63000FLT 3 specifies תיעוד טכני להערכת מוצרי חשמל ואלקטרוניקה עבור RoHS תאימות אלה יוצר שיפור מתמיד של תרבות שקיפות.

הנחיות עיצוב עבור RoHS-Compliant PCB

בחירה חומרית עבור סובסטרטים וללודים

בחר להלומות שאינן halogen-free כדי לענות הן לדרישות RoHS והן דרישות אקולוגיות-label. Standard FR-4 ניתן לרישום עם מערכות שרף חלופיות המסלקות את הלהבות המחוסמות תוך שמירה על UL 94 V-0 דירוגים.חומרים משותפים כוללים טיפול נחושת:0FR-4 עם שינוי epoxyFLT:1 או FLT:2 גבוה-Tgimalralralralrationi: 3.

Alloys הנמכרים ללא מטרות ותהליך ה Implications

ייצור ללא מוביל דורש טמפרטורות התחדשות שיא גבוהות יותר - באופן אטי 245 מעלות צלזיוס ל 260 מעלות צלזיוס בהשוואה ל 220 מעלות צלזיוס עבור tin-lead , זה דורש עיצוב לוח זהיר לעמוד בלחצים תרמיים.

  • (ב) ,0) ,4 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) עיצוב מדרשים (ה') ל"התפרקות" (ב) ל"ד" (ב)
  • (FLT:0) ציפויים FLT:1 כגון ENIG (זהב ניקל ללא תשלום) או OSP (המכרה אורגני preservative) תואם סגסוגת SAC.
  • (ב) ,0) עיצוב עיצוב אפיון 1 (FLT: 1) עם יחסים המאפשרים שחרור פס נכון בטמפרטורות גבוהות יותר.

תקן IPCIRFLT:1 (למשל, IPC-7351 לדפוסי קרקע, IPC-7095 עבור אסיפה BGA) מספק הדרכה אופטימיזציה של תהליכים ללא מטרות.

בחירה ו Qualification

כל המרכיבים הפעילים והפסיביים חייבים להיות רוה-הוסמכים.יצרנים רבים מציינים רכיבים עם "Pb-free" או "RoHS" המזה, אך אימות קפדני הוא חיוני.בקשה FLT:0HS תעודות של עמידה ב-"Pb-free" 1 ו, שבו ניתן, מדגם מבחן באמצעות XRF (X-ray fluorescence) spectroscopy.coments.

עיצוב ייצור עם תהליכים ללא מטרות

(ד) הכללים חייבים להתאים לאסיפה חופשית של פיזור הדלי-לעמודים מעט כדי להפחית את הסיכון של מכרה המתפתל לאור הזווית הרטובה של ⁇ SAC. . עבוד:0 ההקלה הפנומית מעט כדי להפחית את הסיכון של DLT:1 על שפכות נחושת גדולה כדי למנוע אופטימיזציה של רכיבים כבדים כדי למנוע התרחבות בלתי אחידה במהלך התחדשות, בנוסף לסימון מדויק של 3.

הבטחת פיצוי באמצעות בדיקה ואימות

XRF ו- Chemical Analysis

XRF spectroscopy היא שיטת ההקרנה העיקרית עבור RoHS תאימות. Handמוחזקים לנתחים יכול לזהות במהירות את ברוקר ב laminates, להוביל מכרה, ואלמנטים אחרים מוגבל. עם זאת, XRF יש מגבלות, במיוחד עבור ריכוזים נמוכים ואלמנטים קלים יותר.מבחן אישור באמצעות ICP-OES (במיוחד ספקטרום פליטת פלזמה אופטית) או GC-MS (מוגרפיה) עשוי להתבצע על בסיס נתונים קריטי של בדיקות הגנה).

בדיקה אחרונה ב-Reliability Testing for Lead-Free Assemblies

מפרקים הנמכרים ללא עופרת רגישים יותר לרכיבה תרמית וסטרס מכני בשל המודולולים הגבוהים יותר שלהם והארכת נמוך יותר. בצע בדיקות אופניים תרמיות מואצות (-40°C ל-125 מעלות צלזיוס) עם 500 עד 1000 מחזורים כדי להעריך שלמות משותפת. Drop Testing perFLT:0JEDEC JESD22-B111FLT:1 מומלץ גם עבור מכשירים ניידים עבור מתקפת או מכוערים, באמצעות סדקים, אשר ניתן לבצע באמצעות סדקים גדולים יותר, באמצעות , באמצעות פשטות, באמצעות פשטות, באמצעות מקיפים, באמצעות מקיפים באמצעות התנגשויות עם פשטות, באמצעות .

תרגולים ועיצוב למחזור

אופטימיזציה של חומרים ו-Finantation Optimization

להפחית את הממדים הכוללים של PCB על ידי שימוש בטכניקות חיבור רב-ידיות (HDI) ו- קידוד יעיל של אופטימיזציה ללוח ניצול כדי למזער את הגרדיטה - כלומר עבור > 85% ניצול משקל נחושת רק עבה ככל הנדרש; נחושת כבדה יותר מגבירה את הפסולת והאנרגיה בהשמדה. השתמש ב-FLT:0via-in-in-FiphFal1), שבו ניתן להפחית את ספירת השכבת השכבות ואת גודל זה.

סוף-סוף של שיקולים

לוחות עיצוב שניתן לפרק בקלות עבור איסוף רכיבים או שחזור חומרי. להימנע ציפויים תואמים שלא ניתן להסיר. השתמש סוגים חסכוניים ולא דבקים לאבטחת רכיבים. Mark חלקי פלסטיק (למשל, מחברים, דיור) עם קודים זיהוי חומריים ISO 11469 כדי לסייע מחזור.אם המוצר מכיל סוללות או אחסון אנרגיה, להבטיח שהם ניתנים להפרדה ללא מטרות מעגליות, עיצוב מטרות מעגליות.

מסמכים ושרשרת האספקה

שמור על קובץ תאימות הכולל הצהרות חומר מכל הספקים, תעודות ניתוח, ודיווחי בדיקה.קובץ זה צריך לכסות כל חומר ייחודי ב- PCB: להפלה, prepreg, מסיכה מכרה, מעבר פני השטח, אגדה דיו, ורכיבים. השתמש במערכת מעקב דיגיטלית כגון FLT:0PPAPFLT:1 (המוצר חלק מתהליך) או זרימות פנימיות של קובץ בקרה על ידי קודר (MS) כאשר הוא מצפה חומרים עקביים של אימות חומרים של קובץ בקרה או תאימות של קובץ בקרה על ידי התאמה של קובץ בקרה (R) של קובץ בקרה על ידי התאמה לרישום חומרים עקבי של קובץ בקרה (R).

מסקנה

עמידה בסטנדרטים של תאימות סביבתית כמו RoHS, WeEE, ו-REACH כבר אינה תוספת אופציונלית - זה דרישה הליבה של עיצוב ה- PCB . על ידי שילוב של בחירה חומרית ללא מוביל, פריסת תוכנה תרמית, בדיקות חזקות, וסיום של מחזור חיים, מעצבים יכולים לייצר לוחות שעומדים הן מנדטים משפטיים וציפיות לקוחות.