IPC : Klasy produktów w elektronice

IPC: Klasy produktów w elektronice

Międzynarodowa organizacja IPC (Association Connecting Electronics Industries) opracowała zestaw standardów związanych z przemysłem elektronicznym. W ramach tych standardów produkty elektroniczne zostały podzielone na trzy grupy, nazwane "klasami".

Każda z tych klas ma określoną definicję, tak aby było możliwe poprawne "zaklasyfikowanie" danego produktu elektronicznego.

W zależności od klasy wymagania są odpowiednio dobrane w taki sposób, aby zapewnić niezawodne funkcjonowanie produktu przy jednoczesnym zdroworozsądkowym określeniu wymagań dotyczących jakości użytych materiałów, połączeń lutowanych i wielu innych aspektów związanych z wykonaniem produktu.

Standardy IPC określają trzy klasy:

Klasa 1

Ogólne produkty elektroniczne.

Głównym wymaganiem jest funkcjonalność całego zespołu. Klasa 1 odnosi się do produktów, które nie mają specjalnych wymagań dotyczących wieloletniej niezawodności. Typowe produkty to różne jednorazowe lub niskobudżetowe rozwiązanie, gdzie nacisk kładziony jest na funkcjonalność, a nie na trwałość. Przykłady to zabawki elektroniczne, produkty konsumenckie o niskim koszcie, niektóre wyroby AGD itd.

Klasa 2

Produkty elektroniczne z przeznaczeniem do konkretnych zastosowań usługowych.

Klasa 2 obejmuje produkty, gdzie jest wymagana przedłużona żywotność, nieprzerwane działanie jest oczekiwane, ale nie jest krytyczne. Środowisko, w jakim pracuje takie urządzenie nie powinno wywoływać jego uszkodzeń.

Czyli elektronika w klasie 2 powinna działać dłużej niż typowy okres gwarancji, powinna funkcjonować w środowisku do jakiego jest zaprojektowana a ewentualna awaria nie powinna powodować zagrożenia dla zdrowia lub życia. Jeżeli coś ulegnie awarii, to trudno ponosimy większy koszt, ale nie ma zagrożenia bezpieczeństwa.

Klasa 2 to po prostu cała elektronika profesjonalna: komputery, laptopy, wyższej klasy sprzęt AGD, sprzęt audio-wizualny, sprzęt telekom, duża część automatyki domowej i przemysłowej, oświetlenia budynków, niektóre urządzenia medyczne niezwiązane z podtrzymaniem życia itp.

Klasa 3

Produkty elektroniczne wysokiej klasy.

Klasa 3 jest przeznaczona dla produktów, gdzie działanie jest krytyczne, jakakolwiek awaria może skończyć się poważnymi konsekwencjami (utraty zdrowia, życia lub ogromnymi stratami finansowymi). Środowisko użytkowania może być bardzo surowe (tj. duże zmiany temperatury, wilgoci, drgań itd.) i produkt w klasie trzeciej musi działać mimo negatywnego wpływu tego środowiska.

Klasa 3 to typowo: urządzenia medyczne podtrzymujące życie (respiratory, rozruszniki serca itp.), systemy bezpieczeństwa w samochodzie (ABS, EPS, ASR i inne), niektóre systemy sterowania w przemyśle, energetyce, elektronika militarna, lotnicza oraz kosmiczna.

Klasa 3/A

Klasa 3/A jest "wariantem klasy 3" dla zastosowań kosmicznych i lotnictwa wojskowego. Wymagania są określone w końcowej części dokumentu IPC-6012, który jest związany z produkcją sztywnych płytek PCB. W IPC-6012E (w wersji "E") wymagania Klasy 3/A zostały usunięte i są teraz dostępne w IPC-6012ES (Space and Military Addendum). Wymagania te mają zastosowanie tylko wtedy, gdy są wyraźnie wymienione w dokumentacji zamówienia.

Kto ustala klasę produktu?

Standardy IPC określają, że klasę produktu ustala Użytkownik, który ponosi ostateczną odpowiedzialność za identyfikację klasy.

Pod tym pojęciem "Użytkownik" kryje się ktoś, kto zna wymagania co do zastosowania produktu. Typowo Użytkownik to klient (kontrahent) zamawiający produkcję urządzeń w danym zakładzie i ten właśnie klient ma podać, w jakiej klasie ma być produkowana elektronika. Można też nieco ten aspekt doprecyzować w ten sposób, że klasę ustala ktoś, kto zna zastosowanie produktu. Użytkownik (klient), który jest właścicielem produktu czy też ktoś, kogo jest ten projekt i ma prawo o nim decydować, ma kontrolę nad projektem - tzw. "design authority".

Jeżeli użytkownik (klient) jednocześnie wytwarza swoje produkty, to z punktu widzenia IPC jest jednocześnie użytkownikiem i producentem. W takim przypadku ustala klasę wyrobu dla siebie samego.

Standardy IPC pozwalają na wybór klasy przez producenta, kiedy użytkownik nie ustala klasy wyrobu. Taka sytuacja jest obecnie rzadka w przypadku montażu modułów elektronicznych (wg J-STD-001, IPC-A-610). Natomiast w przypadku wykonania PCB (wg IPC-6010, IPC-A-600), jeżeli nie zostanie wyspecyfikowana klasa wyrobu, to producent może po prostu użyć klasy 2 (np. wg IPC-6012E pkt. 1.3.3 oraz tabela 1.2). Warto więc precyzyjnie określać klasę dla płytek PCB, aby nie doszło do nieporozumienia z dostawcą.

Wnioski

Standardy IPC dotyczące klas produktów w elektronice odgrywają istotną rolę w zapewnianiu jakości oraz niezawodności produktów. Wybór odpowiedniej klasy jest kluczowy dla spełnienia wymagań i ten aspekt spoczywa na Użytkowniku (kliencie). Warto zadbać o precyzyjny zapis co do klasy, tak aby zapewnić poprawną komunikację wymagań z dostawcami.