什么是 PCB 可追溯性以及为什么需要它?
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- 来源:
- 发布时间:2024-07-31
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【概要描述】 印刷电路板 (PCB) 在当今技术先进、高度互联的社会中至关重要。从电视遥控器到手机,许多产品都只能依靠 PCB 提供的导电通路才能发挥作用。然而,正确构造的印刷电路板不仅能为电子设备供电,还能为该设备的生产商提供有关 PCB 本身的重要信息。
什么是 PCB 可追溯性以及为什么需要它?
【概要描述】 印刷电路板 (PCB) 在当今技术先进、高度互联的社会中至关重要。从电视遥控器到手机,许多产品都只能依靠 PCB 提供的导电通路才能发挥作用。然而,正确构造的印刷电路板不仅能为电子设备供电,还能为该设备的生产商提供有关 PCB 本身的重要信息。
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印刷电路板 (PCB) 在当今技术先进、高度互联的社会中至关重要。从电视遥控器到手机,许多产品都只能依靠 PCB 提供的导电通路才能发挥作用。然而,正确构造的印刷电路板不仅能为电子设备供电,还能为该设备的生产商提供有关 PCB 本身的重要信息。
PCB 在到达最终电子电路之前经历的各个阶段(钻孔、焊接、组装元件、应用表面处理等)特别关键,并且通常在恶劣的环境条件下进行,例如高温,或存在腐蚀性物质或酸性清洁剂的助焊剂。因此,对于 PCB 和电子板制造商来说,确保 PCB 的长期可追溯性变得非常重要,无论是在生产的各个阶段还是在售后市场。
有效的标记可通过合适的 PCB 标签确保长期可读性,帮助电子设备制造商在生产、存储和安装过程中跟踪 PCB。PCB 标签以易于访问的格式传达关键信息,包括 PCB 原产地、制造批号、制造日期、焊料温度、助焊剂密度等。
PCB 可追溯性对于简化生产流程至关重要。然而,随着技术的发展以及电路板变得越来越小、制造越来越复杂,它变得越来越具有挑战性。
用于可追溯性的数据
与 PCB 相关的可追溯性数据可以包含不同类型的信息,并以不同的形式提供。例如,PCB 设计师可能会使用包含以下信息的粘性标签(预先打印或直接在装配线上准备):
序列号;
生产批次;
生产日期;
制造商名称和位置;
特定部件标识符;
电路识别数据;
鉴于这些数据的重要性,PCB 制造商必须采取特定的安全措施,以保证所有印刷代码和标记在电路板的整个使用寿命内保持可读。
PCB 的可追溯性至关重要,原因如下。它使生产商能够查明制造过程中可能出现的任何缺陷或问题的根源,从而加强质量控制并确保遵守规则和法规。此外,它还简化了维护和维修,因为工作人员可以找到问题的根源并更快地更换损坏的部件。
此外,借助 PCB 可追溯性,制造商可以评估其 PCB 随时间的性能,并找出需要改进的地方,这有助于产品开发。证明生产商已采取一切必要的预防措施来确保其产品的安全性和可靠性也有助于责任保护。PCB 可追溯性是 PCB 生产的重要组成部分,在许多行业中变得越来越重要。
PCB可追溯性的优势
PCB 标签对于可追溯性至关重要。它们使在生产、组装和售后分销等操作过程中跟踪 PCB 变得更加容易。这可确保零件在整个生产周期中移动,并确保生产商将正确的组件整合到产品中。从更广泛的意义上讲,电子 PCB 标签通过提高制造效率、仓库管理、维护和备件服务来增强公司的管理能力。
跟踪生产过程、识别缺陷部件、规划分销物流、提供客户服务以及处理电子元件的能力取决于印刷电路板标签上印刷的可追溯性信息。
在高度自动化和数字化的企业(如智能工厂)中,可追溯性变得至关重要。“智能”制造的一个关键组成部分是机器生成、分析和使用数据来优化生产流程。这可以提高生产力,并形成灵活的制造系统,可以快速有效地对需求变化做出反应。工业 4.0 企业只使用能够将数据传输到其他供应链系统或从其他供应链系统接收数据的联网解决方案。
另一个好处与数据分析有关。可以直接从生产线捕获数据,然后对其进行处理和分析(包括使用机器学习等人工智能技术),以提高制造过程的生产率。
PCB可追溯性的主要进展可概括如下:
准确识别零件。当一个零件发生故障或无法正常工作时,有必要确定同一类型(或同一生产批次)的其他零件是否也会出现问题。这一优势可以缓解所谓的“多米诺骨牌”效应
避免性能问题。PCB 可追溯性还可以通过及早发现可能的缺陷来阻止性能问题
改善质量控制。PCB 可追溯性使制造商能够更轻松地解决质量控制问题,并提高整体产品质量,使他们能够查明整个生产过程中可能出现的任何问题或故障的根源
维护和维修。在进行维护或维修时,人员可以通过 PCB 可追溯性快速找到并更换有缺陷的组件或查明问题原因,从而减少停机时间并提高生产率
提高产品可靠性。制造商可以通过追踪 PCB 的生产历史来增强设计或制造流程,从而生产出更好的产品并提高客户满意度
对于某些行业,例如飞机和医疗设备,监管机构和标准机构经常要求可追溯性。制造商可以通过使用 PCB 可追溯性来证明其符合这些规则和标准
责任保护。制造商可以通过使用 PCB 可追溯性来证明他们已采取所有必要的预防措施来确保其产品的安全性和可靠性,从而在发生事故或事件时免于承担责任,更好地防范假冒电子元件或电路板与智能工厂系统集成,另外还可以使用数据分析来推断有关改进生产过程和产品质量的有用信息。
追溯技术解决方案
PCB 可追溯性可通过多种方法实现。以下是其中一些重要的方法:
为了方便识别和追踪单个 PCB,可以在 PCB 或其包装上打印和粘贴条形码
使用无线电波。射频识别 (RFID) 标签可插入 PCB 或其包装中,实现自动跟踪和识别
QR 码。在 PCB 或其包装上打印快速响应 (QR) 码可让制造商添加 PCB 序列号、制造日期等信息
激光打标。该技术通过将识别数据蚀刻在合适的标签上或直接蚀刻在 PCB 或其组件上,提供永久且高度可读的标记
数据矩阵码。由于它们可以在比二维码更小的区域内保存更多信息,因此非常适合 PCB 可追溯性
标识符。可以为单个 PCB 赋予唯一标识符,例如序列号或组件号,以便在生产和供应链中轻松监控和识别它们。
技术的选择取决于行业的特定要求、PCB 的大小和复杂性以及可用于实施的资金等因素。每种技术都有其优缺点。
引入表面贴装 SMD 元件使得使用 SMT(表面贴装技术)装配线自动组装印刷电路板成为可能。这种复杂而精密的设备可以自主管理整个装配线,从放置元件卷轴的合适进料器中取出元件,然后使用拾取和放置机器将它们以较高的精度定位在 PCB 上。虽然 PCB 制造过程包括其他阶段(钻孔、焊接、烘烤、光学和手动检查等),但元件放置是其中关键的阶段之一。
因此,带有印刷标签的PCB的追踪应当能够与SMT生产线集成,将印刷标签像普通元件(电阻器,电容器,集成电路或晶体管)一样进行管理。
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