IPC Standartı Nedir? Nerelerde Kullanılır?

IPC standartları baskılı devre kartları (PCB), kablaj ve elektromekanik ürünlerin; tasarımı, dökümanı, üretimi, montajı, elektriksel testi ve kabul test muayenesi için tüm dünyada referans alınan bir uluslararası standarttır. Bu yazımızda, IPC standartlarını, kullanım alanlarını, standart referans alınarak üretilen üretimlerde gözlemlenen avantajlarını ele aldık.

A- A+

26.03.2020 tarihli yazı 26160 kez okunmuştur.

IPC, baskılı devre kartları (PCB) ile ilgili standartlar üreten derneğin resmi adıdır. 1957 yılında, altı baskılı devre kart üreticisi tarafından kurulmuştur. Bu dernek; PCB ve montajları yapan, kullanan, belirleyen ve tasarlayan 4.000'den fazla üye şirketten oluşan uluslararası bir endüstri birliğidir. IPC standartları ise tasarım, PCB üretimi ve elektromekanik montaj için elektronik endüstrisinde kabul edilen standartlardır. PCB tasarımı, üretimi ve montajının hemen hemen her adımıyla ilişkili bir IPC standardı vardır. Havacılık, askeri, otomativ, bilgisayar, ileri mikroelektronik, endüstriyel ekipman, tıbbi malzeme ve cihazlar, telekomünikasyon endüstrisinde IPC standartları anayasa değerindedir. Ayrıca IPC standardı, uzman yetkililer tarafından sürekli incelenmekte ve karşılaşılan sorunlar ve ihtiyaçlara göre güncellenmektedir.

Şekil 1: Kullanım yerlerine göre oluşturulmuş IPC ağacı

IPC standartlarının çoğu; yıllar süren deneyimler ve uygulamalar sonucunda oluşturulmuştur. Bu kriterlere göre tasarımlar ve üretimler yapılmadığı zaman çok büyük sorunlarla karşılaşılmıştır. Örneğin; bir uçak kazasının gerçekleşme nedeni yıllar boyunca araştırılmış ve araştırmalar sonucunda kazanın IPC standartlarına uymayan lehim tekniği uygulanmasından dolayı kaynaklandığı tespit edilmiştir.

Bu standartın öğrenilmesi ve yaygınlaştırılması için IPC’nin bazı eğitim ve sertifika programları da mevcuttur. Bugün, IPC eğitimleri dünya çapında birçok dile çevrilmiş, eğitimciler tarafından düzenlenen IPC programlarıyla binlerce mühendis ve operatör eğitilmiştir. IPC eğitim sistemi, kendi içinde yapı sistemi bulundurur. Bu yapı sisteminde çeşitli sektörlerde çalışan IPC sertifikalı master eğitimciler (MIT), eğitmen eğitimi ve operatör eğitimi verirler. IPC sertifikalı eğitimciler (CIT) ise sadece teknik personele IPC sertifikalı uzman personel (CIS) eğitimi ve sertifikası verebilirler. IPC J-STD-001 IPC sertifikalı uzman personel (CIS) sertifikası kişilere verilir ve hakkı kişiye aittir. CIS eğitiminde IPC J-STD-001 standardının ilk bölümü olan 'IPC Giriş ve Genel Gerekler' kısmı zorunlu kısımdır. CIS eğitiminde katılımcıların Bölüm 1 dışında kalan bölümlerden eğitime tabi tutulmaları zorunlu değildir.

Bölüm 1 için, eğitime katılanlar 20’şer sorudan oluşan kapalı ve açık kitap sınava tabi tutulur. Bu eğitimler sonucunda sertifikaya hak kazanabilmek için yazılı sınavlarda, %70 veya daha yüksek; lehimleme uygulamaları ve denetleme sonuçlarından da %70 veya daha yüksek başarı elde etmek gerekmektedir. Eğitime katılanlar sertifika sınavından başarı ile geçtiklerinde IPC J-STD-001 sertifikası almaya hak kazanırlar. Sınıflar kabul kriterleri standartları olan 600, 610 ve 620 standartlarında maksimum 15 kişi ile; uygulama standartları olan J-STD-001 ve IPC 7711/7721 standartlarında ise 12 kişi ile sınırlandırılmıştır. IPC J-STD-001 CIS sertifikası, zorunlu kısım sınavından başarı ile geçtikten sonraki iki yıl sonrası eğitimin alındığı ayın sonuna kadar geçerlidir. Eğer gerek duyulursa CIS sertifika süreleri, CIT’lar tarafından 90 gün uzatılabilir. Sertifikalı CIS’lar sertifika yenileme haklarını kaybetmemek için CIT yada MIT tarafından verilen 'Sertifika Yenileme Eğitimine' katılmalıdır. Sınavda başarısızlık durumu söz konusu olursa, katılımcılar 24 saatten erken; 90 günden de geç olmayacak şekilde tekrar sınava tabi tutulabilir.

IPC tarafından yayınlanan genel standartlar, içeriklerine göre aşağıdaki gibi sıralanabilir. Ancak bu standartlar ayrı gruplar altında verilse de birbirinden bağımsız olarak düşünmek yanlış olur.

Genel Belgeler

►IPC-T-50: Terimler ve Tanımlar
►IPC-2615: Baskılı Karton Boyutları ve Toleransları
►IPC-D-325: Baskılı Kartlar İçin Dokümantasyon Gereklilikleri
►IPC-A-31: Esnek Hammadde Test Modeli
►IPC-ET-652: Nüfus Dışı Baskılı Levhaların Elektriksel Testine İlişkin Kılavuz ve Gereklilikler

Tasarım Özellikleri

►IPC-2612: Elektronik Diyagram Dokümantasyonu için Kesitsel Gereklilikler (Şematik ve Mantık Tanımları)
►IPC-2141A: Yüksek Hızlı Kontrollü Empedans Devre Kartları için Tasarım Kılavuzu
►IPC-2221: Baskılı Pano Tasarımında Genel Standart
►IPC-2223: Esnek Baskılı Levhalar için Kesit Tasarım Standardı
►IPC-2251: Yüksek Hızlı Elektronik Devrenin Paketlenmesi için Tasarım Kılavuzu
►IPC-7351B: Sıva Üstü Tasarım ve Arazi Desen Standartları için Genel Gereksinimler

Malzeme Özellikleri

►IPC-FC-234 Basınca Duyarlı Yapıştırıcılar Tek Taraflı ve Çift Taraflı Esnek Baskılı Devreler için Montaj Kuralları
►IPC-4562 Baskılı Kablo Uygulamaları için Metal Folyo
►IPC-4101 Baskılı Levhalar için Laminat Prepreg Malzemeleri Standardı
►IPC-4202 Esnek Baskılı Devrelerde Kullanım için Esnek Taban Dielektrikleri
►IPC-4203 Esnek Baskılı Devre ve Esnek Yapıştırıcı Yapıştırma Filmleri İçin Kapak Sayfası Olarak Kullanılacak Yapışkan Kaplı Dielektrik Filmler
►IPC-4204 Esnek Baskılı Devre İmalatı için Esnek Metal Kaplı Dielektrikler

Performans ve Denetim Belgeleri

►IPC-A-600 Baskılı Kartların Kabul Edilebilirliği
►IPC-A-610 Elektronik Montajların Kabul Edilebilirliği
►IPC-6011 Baskılı Kartlar için Genel Performans Şartnamesi
►Sert Baskılı Levhalar için IPC-6012 Yeterlilik ve Performans Şartnamesi
►IPC-6013 Baskılı Kablolama, Esnek ve Sert-Esnek Özellikler
►Yüksek Frekanslı (Mikrodalga) Baskılı Kartlar için IPC-6018 Yeterlilik ve Performans Özellikleri
►IPC- 6202 Tek ve Çift Taraflı Esnek Baskılı Kablo Panoları için IPC / JPCA Performans Kılavuzu
►PAS- 62123 Tek ve Çift Taraflı Esnek Baskılı Kablo Panoları Performans Kılavuzu
►IPC-TF-870 Polimer Kalın Film Baskılı Levhaların Kalifikasyonu ve Performansı

Esnek Montaj ve Malzeme Standartları

►IPC-FA-251 Tek ve Çift Taraflı Esnek Baskılı Devreler için Montaj Yönergeleri
►IPC-3406 Elektriksel İletken Yüzey Montajlı Yapıştırıcılar için Yönergeler
►IPC-3408 Antizotropik İletken Yapıştırıcılar Filmleri İçin Genel Gereksinimler

IPC standartında üç genel son ürün sınıfı oluşturulmuştur. Bu sınıflar; ürünlerin üretilebilirliği, karmaşıklığı, performans gereklilikleri ve doğrulama (muayene ve test) sıklığında görülen farklılıkları yansıtacak şekilde oluşturulmuştur. Kullanıcılar, ürün sınıfını tanımlamaktan sorumludurlar. Ürün sınıfı, tedarik dökümanı içerisinde belirtilmelidir.

Sınıf 1	Bu sınıfın içindeki ürünlerde gerekli koşul çalışır durumda olmasıdır.
Sınıf 2	Sürekli performans sergileyebilen ve uzun ömürlü kullanım gerekliliği olan ve kesintisiz servis hizmeti vermesi istenen fakat kritik bir özelliği olmayan ürünlerdir. Bu sınıftaki ürünlerde, ürünün kullanıldığı ortam koşulları arızaya sebep olmamalıdır.
Sınıf 3	İstenildiğinde veya sürekli olarak yüksek performans sergileyebilen, kritik değeri olan, ekipmanın duruş süresinin tolere edilemeyeceği, son kullanım ortamı koşulları alışılmışın üzerinde olaürünlerdir.

IPC dokümanlarında, herbir ürün sınıfı için gereklilikleri belirtmek amacıyla malzemeler, ön hazırlıklar, proses kontrolü veya lehim bağlantısının kabulü için yanına köşeli parantez içerisinde gereklilik durumunun baş harfi sınıf numarası ile birlikte verilmiştir.

N = Bu sınıf için gereklilik belirtilmemiştir.

A = Kabul edilir

P = Proses indikatörü

D = Kusur

Örneğin;

[A1P2D3] Sınıf 1 için Kabul edilir, Sınıf 2 için Proses indikatörü, Sınıf 3 için Kusur

[N1D2D3] Sınfı 1 için gereklilik belirtilmemiş, Sınıf 2 ve Sınıf 3 için Kusur

[A1A2D3] Sınıf 1 ve Sınıf 2 için Kabul edilir, Sınıf 3 için Kusur

[D1D2D3] Sınıf 1, Sınıf 2, Sınıf 3 için Kusur

IPC Eğitimlerinde İşlenen Bazı Standart Örnekleri

IPC-A-610: Bu standart, elektronik devre kartlarına ilişkin görsel kalite kabul edilebilirlik şartlarının bir derlemesinden oluşmaktadır.IPC-A-610 standartının içeriğinin daha iyi anlaşılabilir olması için 8.3.5.7 kriteri verilmiştir.

IPC-JSTD-001F: Bu standart, elektrik ve elektronik devre kartlarının üretiminde kullanılan lehimcilikuygulamalarını ve gerekliliklerini anlatmaktadır. IPC-JSTD-001F standartının içeriğinin daha iyi anlaşılabilir olması için 6.1.1 Eleman Bacağı Şekillendirme kısmında yer alan 6.3 Bacak Büküm Yarıçapı tablosu verilmiştir.