Klasifikace desek plošných spojů je určena kvalitou a důležitostí, kterou má zařízení v našem každodenním životě.

Zařízení vyšší kvality je počítač nebo televize. I když poruchy těchto zařízení mohou mít neblahé následky (nikdo nechce, aby váš pevný disk přestal nefungovat a ztratil všechny vaše soubory). Desky plošných spojů uvnitř těchto strojů jsou určeny k dlouhodobému použití a vyžadují takovou kvalitu, aby tuto premisu splnily. Na rozdíl od elektronických hraček vašich dětí a dalšího „levného“ spotřebního zboží.

Speciální DPS pro zařízení, které musí fungovat bez chyb, klasifikujeme jako desky plošných spojů dle IPC třídy 3. Tato elektronika funguje nepřetržitě bez chyby a vykonává nejdůležitější funkce v elektro zařízení.

DPS třídy 3 jsou implementovány od počítačů v komerčních letadlech, vojenských aplikacích, raketoplánech, brzdových soustav automobilů, až po přesné lékařské vybavení.

Kvalita výroby třídy 3 je nesporná, ale není vyžadována pro všechna zařízení. Proto jsou třídy IPC také nižší a klíčové rozdíly mezi deskami plošných spojů třídy 2 a třídy 3 si  objasníme v tomto článku.

Definice tříd IPC u desek plošných spojů

Při výrobě desek plošných spojů se v současnosti používají tři obecné klasifikace výkonu. Každá třída je souborem standardů monitorovaných IPC podle standardu IPC-6011. Úrovně určují nejen kvalitu desky, ale také jejich funkčnost, výkon a frekvenci kontrol.

DPS třídy 1 – Všeobecné elektronické výrobky. Jejich obvodové desky se obecně používají v jednoduché elektronice, jako jsou svítilny, hračky, dálkové ovladače a související produkty. Jsou považovány za nejméně kvalitní a mají krátký životní cyklus. I když nejsou v průběhu času nijak zvlášť poruchová, zařízení, ve kterých jsou obsažena, jsou stavěna tak, aby vydržela omezenou dobu, ale dala se snadno vyměnit nebo opravit.

DPS třídy 2 – Elektronické sestavy třídy 2 mají delší životnost a jsou kvalitnější než protějšky třídy 1. Zahrnují vše od mikrovlnek, chytrých telefonů, přenosných počítačů, televizorů, klimatizací a dalších domácí spotřebiče. DPS třídy 2 mají skvělou funkčnost pro zařízení, která jsou určena k nepřetržitému provozu, ale nejsou považována za kriticky důležitá.

DPS třídy 3 – Elektronické produkty s vysokou spolehlivostí. Zařízení obsahující tyto obvodové desky musí být vyrobeny s extrémní přesností a kvalitou a mají vydržet velmi dlouhou dobu. Příklady elektroniky obsahující výrobu třídy 3 jsou lékařská zařízení a vybavení používané pro letecké a vojenské aplikace.

Konečná výkonnostní třída sestavy tištěných desek nemůže být vyšší než výkonnostní třída holé tištěné desky. To znamená, že zatímco holou desku s plošnými spoji třídy 2 lze použít pro desky plošných spojů třídy 1, nelze ji použít při výrobě třídy 3.

Nakonec typ desek plošných spojů používaných v produktech je určen jejich funkčností pro koncového uživatele. Například levná elektronická hračka nesplňuje stejné standardy jako zařízení, které závisí na bezproblémové funkčnosti, jako je EKG nebo vojenské letadlo. Různí výrobci se tak často specializují na různé třídy desek plošných spojů kvůli náročným standardům požadovaným pro vytvoření desek plošných spojů třídy 3.

Co patří do třídy 3?

Výrobní standardy třídy 3 jsou vrcholem řady, pokud jde o kvalitu a přesnost. Důležitá otázka, kterou si musíte položit, než začnete vybírat třídu: Vyžaduje to můj produkt?

Vzhledem k nárůstu nákladů a času je dobré zvážit, jaké náklady mohou být spojeny se stažením vadného produktu z trhu kvůli závadě. Vrátíme-li se k dřívějšímu příkladu, rozbitý počítač může vést k frustraci zákazníka, který v nejhorším případě vybere jinou značku počítače. Vadný zdravotnický přístroj nebo letecké počítače mají mnohem závažnější dopad, a tak vyžadují komponenty vyšší kvality.

V leteckém průmyslu existují standardy a osvědčené postupy, jako je certifikace AS9100D pro vývoj výrobců leteckých součástek a materiálů, včetně desek plošných spojů třídy 3. Takové certifikace vyžadují četné audity k zajištění přesné kvality zaměřené na bezpečnost výrobků, prevenci padělaných dílů a minimalizaci lidských chyb.

Aby byly splněny přísné standardy výroby třídy 3, je k montáži těchto desek plošných spojů vyžadováno speciální vybavení a procesy, které mohou prodloužit výrobní čas a náklady.

Jakou třídu desek potřebuji?

Vyžaduje váš produkt desku plošných spojů třídy 3, nebo postačí PCB třídy 2? Abyste chápali, která klasifikace je pro vás ta pravá, je nejlepší začít tím, že budete znát koncovou funkčnost zařízení. Zatímco zvýšený výkon může být pro produkt přitažlivý, vynaložené  vyšší náklady za DPS nemusí ospravedlnit konečný produkt.

Výhody desek plošných spojů třídy 2

Design – Mají desky plošných spojů třídy 2 mnohem jednodušší, díky tomu je umístění a směrování součástí mnohem jednodušší, což vede ke snížení nákladů ve všech oblastech.

Výroba – Sestavení desky plošných spojů třídy 2 nevyžaduje stejné množství času nebo materiálů, jaké vyžaduje výroba třídy 3. Nároky na výrobu třídy 2 jsou normativně nižší než na třídu 3.

Inspekce – Vzhledem k tomu, že DPS třídy 2 se obvykle nepoužívají v náročných prostředích nebo v zařízeních vyžadujících vysoký stupeň funkčnosti, časy pro kontrolu se výrazně zkracují.

Výhody desek plošných spojů třídy 3

Design – DPS třídy 3 musí splňovat mnohem přísnější normy, pokud jde o specifikace a tolerance. Výsledkem je, že dodatečné náklady vedou k mnohem vyšší kvalitě po delší časové období. S delší dobou strávenou navrhováním těchto desek mohou uživatelé očekávat bezproblémové výsledky po dlouhou dobu.

Výroba – Proces výroby desek plošných spojů třídy 3 je mnohem pomalejší. Proces vypadá trochu jinak, než můžete očekávat u desek třídy 2 – instalace a čistota mají mnohem vyšší prioritu.

Kontrola – U každé desky plošných třídy 3 je vyžadována přísná kontrola. Opakovaná kontrola DPS třídy 3 pomáhá identifikovat chyby v rané fázi výrobního procesu na úkor délky výroby a výsledné ceny.