Werken wij wel volgens IPC?

Tech Forum ETECH-trainingen

Werken wij wel volgens IPC?

Stel je jezelf ook wel eens de vraag: Werken wij wel volgens IPC?
Of hoor je vaak, “Wij werken volgens IPC” ?

Maar wat houdt dit nu precies in, werken volgens IPC?

In dit artikel geef ik uitleg wat het precies inhoudt. Tijdens de vele seminars die ik geef in binnen en buitenland, begin ik altijd met:

Laten we onszelf eens de volgende vraag stellen, “hoeveel IPC documenten ken je? En hoeveel bestaan er?

Uit ervaring weet ik al dat de meeste van jullie niet verder komen dan misschien 3 a 4 IPC documenten. Uiteraard zijn er een aantal uitzonderingen onder jullie. Maar er bestaan ongeveer 256 verschillende IPC documenten. De meeste mensen kennen alleen de IPC-A-610, IPC 7711/21, IPC-A-600 of de IPC/WHMA-A-620. En de andere 252 documenten dan? Waarvoor dienen die dan? Als vulling voor de interne bibliotheek?

Om antwoord te geven op bovenstaande vragen, beginnen we eens helemaal vooraan in de keten.

Het begin van de keten; de designer

De eerste persoon waar we mee te maken krijgen is de bedenker (uitvinder) van het (elektronisch) eindproduct. Vaak heeft de bedenker van een eindproduct geen verstand van elektronica. Hiervoor neemt hij of zij contact op met een Designer. De designer is de persoon die het idee omzet in een elektronische schakeling.

Hij moet in het prille begin al veel beslissingen nemen die van invloed zijn op het eindproduct en op de hele productieketen. De designer en zijn klant willen in de hele productieketen de kwaliteit kunnen waarborgen. Om ervoor te zorgen dat de kwaliteit ook gewaarborgd blijft tijdens de verschillende productiestappen (maken van de PCB, assembleren van de PCB, Rework, Repair etc.), koppelt de designer een IPC classificering aan het product.

IPC (product)klasse 1,2 of 3?

Waarschijnlijk klinkt IPC klasse 1, 2 of 3 je daarom niet onbekend in de oren. Veel mensen in de industrie denken dat een klasse 3 product beter is dan een klasse 1 product. Echter klopt dit niet helemaal. Het is een veel gemaakte denkfout die wij tijdens onze seminars en IPC trainingen zorgvuldig uitleggen. In een vervolg artikel zullen we meer uitleg geven over wat klasse 1, 2 of 3 nu precies betekent.

Terug naar ons verhaal en naar de designer. De designer moet behoorlijk wat beslissingen nemen die later niet meer veranderd kunnen worden. Denk bijvoorbeeld aan de dikte van het koper (spoortjes, eilandjes etc.) of de dikte van de preleg lagen. Maar ook bijvoorbeeld aan de grote van de eilanden (pad) of aan de coating finish. De finish is het laagje dat op de eilanden zit om het koper te beschermen tegen oxidatie. Veel gebruikte finishes zijn bijvoorbeeld HASL, ENIG etc.

Er zijn veel verschillende soorten finishes en elke finish heeft zijn eigen voor- en nadelen. De gebruikte finish is ook weer van invloed op de flux (vloeimiddel) die tijdens het assemblage proces gebruikt wordt. De designer zou in het ideaalste geval op de hoogte moeten zijn welke technieken en processen er gebruikt worden bij het assemblage bedrijf.

Het zijn maar enkele voorbeelden waar een designer overal rekening mee dient te houden. Uiteraard zijn er nog veel meer zaken. Maar is dit voldoende en werken wij wel volgens de IPC nu?

DE IPC CHECKLIST; hoe produceer en bestel je printplaten?

Lars Olaf Wallin (Europese afgevaardigde van de IPC) heeft daarom een checklist gemaakt. Deze checklist begeleid je stap voor stap door het ontwerp proces. Als designer moet je over elke stap nadenken en niks aan het toeval overlaten. Dit is ook vanuit juridische aspect zeer aan te bevelen. Deze checklist is overigens gratis via ETECH-trainingen te verkrijgen.

In de checklist staat een verwijzing naar diverse IPC ondersteunende documenten voor meer achtergrond informatie. Zo wordt het een heel stuk eenvoudiger voor de designers.

Uiteraard vind je in de IPC ondersteunende documenten ook weer dezelfde productklasse 1, 2 of 3 terug. Door steeds te verwijzen naar de desbetreffende productklasse waarborg je de betrouwbaarheid van je eindproduct het meest. Het bespaart je als designer ontzettend veel uitzoek werk. Blijf daarom de IPC ondersteunende standaarden en de productklasse 1, 2 of 3 gebruiken!

Ook voor de onderlinge communicatie is het gemakkelijk om te blijven verwijzen naar de IPC documenten. Denk bijvoorbeeld aan communicatie tussen de verschillende leveranciers (PCB, assemblage).

PCB fabricage

Gaan we verder in ons proces dan komen we bij PCB fabrikant. De PCB fabrikant gaat verder met de informatie die hij krijgt van de designer. De designer heeft bijvoorbeeld nagedacht over de dikte van de koperlagen en de PCB fabrikant moet ervoor zorgen (waken) dat deze koperlagen binnen de tolerantie vallen. Het is maar 1 van de vele parameters waar de PCB fabrikant rekening mee dient te houden. E.e.a. is ook afhankelijk van de gebruikte processen en technieken die de PCB fabrikant gebruikt. Om het artikel niet te lang te maken stoppen we hier en gaan we met de PCB door naar het assemblagebedrijf.

ASSEMBLAGE

Ook bij het assemblage bedrijf zijn er een aantal parameters waar de designer over nagedacht heeft.  De assembleur kan vaak niks meer aan deze parameters veranderen.

Denk bijvoorbeeld eens aan de grote van de eilanden. Vaak gebruikt de designer een labriry of gebruikt hij de informatie van de componentfabrikant voor het bepalen van de pad grote. Helaas gaat het hier vaak mis. Waarom? Omdat de fabrikant van de componenten te vaak de pad grote aangeeft voor algemeen gebruik! Bij producten waarbij de betrouwbaarheid van heel groot belang is (denk bijvoorbeeld aan levens ondersteunende apparaten), ga je voor de hoogst mogelijke betrouwbaarheid. Daarom wil je dat de eilanden, mechanisch maar elektrisch goed en zeer betrouwbaar verbonden zijn. Als designer moet je daarom ook kiezen voor de grootst mogelijke eilanden. Helaas ondersteunen de componentfabrikanten en/of labriry dit vaak niet waardoor je eilanden gebruikt die minder mechanisch en elektrisch met elkaar verbonden zijn.

Ook nieuwe technieken zoals bijvoorbeeld selective soldering kun je als assemblage bedrijf niet zomaar gaan gebruiken op eerder ontwikkelde PCB’s. De PCB en het design moet hiervoor wel geschikt zijn. Indien je deze technieken gebruikt op PCB’s die hiervoor niet geschikt en ontworpen zijn, komt dat de betrouwbaarheid van het eindproduct niet ten goede. Vaak is het basismateriaal van de printplaat ok niet geschikt voor dit proces. Denk bijvoorbeeld aan de anti-soldeermaskerlaag, Tg van de PCB etc. Zo zouden we nog veel meer kunnen vertellen over nog meer parameters die de kwaliteit allemaal kunnen beïnvloeden (flux, reinigingsproces, temperaturen, etc. etc.).

Hoe kun je nu op een eenvoudige weg al deze parameters beïnvloeden en ervoor zorgen dat je (eind)product betrouwbaar blijft?

Je raad het misschien al …….. precies door te verwijzen naar de verschillende IPC ondersteunende documenten. Dat maakt het onderling communiceren ook veel makkelijker omdat de IPC documenten voor iedereen beschikbaar zijn.

Maar het probleem is vaak dat je maar een klein bijdrage levert in de grotere productieketen. Daarom heeft de IPC voor de belangrijkste stappen verschillende documenten die de diverse acceptatie eisen beschrijven. Omdat het onmogelijk is om alle parameters te controleren, heeft de industrie besloten om visuele acceptatie eisen in het leven te roepen. Hierdoor kunnen we door middel van visuele controle (niet destructief), vaststellen of de producten voldoen aan de eisen (lees klasse) die de designer en de eindklant voor ogen hadden. De IPC documenten waar wij het over hebben zijn de voor de industrie bekende IPC documenten zoals de IPC-A-600, IPC-A-610, IPC/WHMA-A-620 en de IPC 7711 & 7721.

OBJECTIEF BEWIJS

Maar hoe weet je nu of een klant (Designer, PCB fabrikant, Assemblage bedrijf) deskundige en vaardig personeel in dienst heeft? En die de IPC standaarden ook begrijpen en weten hoe je deze moet gebruiken?

Dat kan alleen door het laten zien van een geldig IPC certificaat. Een IPC certificaat kun je alleen verkrijgen na het volgen van een degelijke IPC training/opleiding. Hiervoor moeten de deelnemers ook bekwaamheidsproeven afleggen.

Bedrijven die dus aangeven dat ze volgens IPC werken, moeten dus ook kunnen aantonen dat ze personeel in dienst hebben die weten hoe ze de IPC documenten moeten gebruiken. Het alleen zeggen dat je werkt volgens de IPC is dus NOOIT voldoende.

Vraag daarom altijd naar bewijs en dus naar de IPC certificaten van het personeel. Dus je raadt het al: nu werken wij volgens IPC.

Via de IPC website (ipc.org) kan iedereen ook zelf checken of een bedrijf gekwalificeerd personeel in dienst heeft en hoeveel personen er gekwalificeerd zijn.

Op de certificaten staat aangegeven voor welk onderdeel een medewerker gekwalificeerd is en welke werkzaamheden hij of zij mag uitvoeren.

Indien een bedrijf personeel in dienst heeft dat IPC-A-610 gekwalificeerd is betekent dit niet dat ze ook gekwalificeerd zijn in het solderen! Hiervoor zouden ze bijvoorbeeld een IPC 7711 & 7721 certificaat moeten bezitten. Maar dat is ook andersom.

Indien een bedrijf IPC 7711 & 7721 gekwalificeerd personeel in dienst heeft, betekent dit niet dat ze ook gekwalificeerd zijn om bijvoorbeeld soldeerverbindingen visueel te controleren. Hiervoor zouden ze dan weer een IPC-A-610 certificaat moeten bezitten.

CONCLUSSIE: Werken wij wel volgens IPC?

Je begrijpt uit bovenstaand verhaal dat het werken volgens IPC veel meer inhoud dan alleen maar roepen dat je volgens IPC werkt.

De IPC documenten en IPC opleidingen zijn een van de weinige middelen die beschikbaar zijn en die door de industrie erkent en gebruikt worden om aan te tonen dat men vaardig personeel in dienst heeft. Uiteraard is het belangrijkste, te zorgen dat je een betrouwbaar eindproduct krijgt.

Nog een laatste tip van onze kant. Vraag altijd naar bewijs (certificaat) van IPC gekwalificeerd personeel dat aan je producten werkt. Je wilt toch niet dat er medewerkers aan je producten werken die niet IPC gekwalificeerd zijn.

Uiteraard kunnen wij als ETECH-trainingen bedrijven en personen ook ondersteunen en/of voorzien van verder informatie.

Mocht je vragen hebben of willen reageren op dit artikel, dan horen en/of lezen wij dit graag.