Définition et différence des classes IPC : Classes 1, 2 et 3

Introduction

La classe IPC ou les normes IPC sont souvent mentionnées lors de la fabrication de produits électroniques. Il s'agit notamment des cartes de circuits imprimés (PCB) et des assemblages de cartes de circuits imprimés (PCBA). Vous êtes-vous déjà demandé de quoi il s'agissait ?

Il est essentiel de respecter les normes IPC spécifiques pour chaque type de produit fabriqué. Ces normes classent également les produits électroniques en classes IPC (1, 2 et 3).

Que signifient exactement ces classes IPC et quelles sont leurs différences ? Quelles sont les normes IPC qui régissent le processus de production des circuits imprimés ?

Poursuivez votre lecture pour découvrir les différents aspects des classes et normes IPC.

Qu'est-ce que l'IPC ?

L'IPC est une association mondiale. Elle établit des normes pour les exigences d'assemblage et de production des produits électroniques. Elle aide les entreprises à fabriquer de meilleurs produits électroniques. Pour ce faire, elle s'appuie sur des normes établies, des formations, des certifications, un leadership et des solutions avancées.

Today, IPC standards enclose each PCB design process, production, assembly, testing, and approval. They have become common in the electronics manufacturing industry.

Bref historique et situation actuelle

IPC stands for “Institute of Printed Circuits.” It was founded in 1957 by 6 PCB manufacturers as an association, and later, more companies joined the association.

En 1999, l'association a été rebaptisée Association Connecting Electronics Industries. Mais elle utilise toujours l'abréviation IPC.

Aujourd'hui, plus de 4000 entreprises font partie de l'association.

Pourquoi mettre en œuvre les normes IPC ?

L'IPC propose plusieurs normes pour garantir la fabrication de cartes de circuits imprimés excellentes et fiables.

Pour y parvenir, vous devez intégrer la qualité dans le processus de production. Elle doit être soutenue par un souci permanent du détail et un zèle pour la qualité.

Ce sont là quelques raisons importantes pour lesquelles la mise en œuvre des normes IPC est nécessaire :

1. Améliorer la fiabilité et la qualité des produits électroniques

IPC standards help electronic manufacturing services companies improve the quality and reliability of their varied products. Therefore, it’s necessary to adhere to IPC standards throughout the production process.

Il réduit également le risque de défaillance des produits électroniques et augmente leur durée de vie.

2. Aide à la gestion et au contrôle des coûts de production

L'utilisation des normes IPC aide les entreprises à intégrer la conception et la fabrication des circuits imprimés. Cela permet de réduire et de contrôler les coûts de production.

3. Aide les entreprises à fournir des programmes de formation personnalisés et uniformes

Les normes IPC aident les entreprises à fournir des programmes de formation uniformes et personnalisés, comme le développement de produits. L'objectif est d'améliorer les compétences et les capacités de chaque employé. Elles les aident également à prendre conscience des objectifs du processus de production.

4. Améliorer la communication

Les normes IPC sont utilisées par les fournisseurs de services de fabrication électronique (EMS) ainsi que par les clients. Elles garantissent qu'ils parlent le langage de l'industrie électronique mondiale. Ils peuvent aller des concepteurs aux assembleurs.

Ici, tout le monde utilise les mêmes termes et est conscient des attentes. La communication s'en trouve améliorée. Il en résulte des clients satisfaits du processus de production et de la qualité du produit.

5. Améliorer la réputation

Les normes IPC améliorent la qualité de vos produits. Elles améliorent votre réputation en tant qu'entreprise. Elles vous ouvrent également de nouvelles perspectives.

Ainsi, vous serez en mesure de prendre le dessus sur vos concurrents et d'accroître la satisfaction de vos clients. La rentabilité de votre entreprise s'en trouvera également améliorée.

Quelles sont les normes IPC en vigueur pour le processus de production des PCB ?

Il existe de nombreuses normes IPC pour chaque étape du processus de production des circuits imprimés. Les fabricants de circuits imprimés doivent respecter ces normes. Voici quelques exemples de normes pour vous en donner une idée :

1. IPC-2581

IPC-2581 est une norme commune. Elle traite de l'envoi d'informations entre un concepteur de circuits imprimés et un producteur ou une société d'assemblage. Il s'agit d'une source de format standard permettant d'échanger des données de conception en vue d'une production régulière.

2. IPC 2221

IPC 2221 est une norme commune pour la conception des circuits imprimés. C'est la norme la plus utilisée de la série des normes de conception IPC 2220.

This series covers specifications for particular PCBs, such as flex, rigid, and MCM-L. It also covers parts lists, design layouts, materials, electrical properties, etc.

3. IPC 4101 :

La norme IPC 4101 s'applique aux exigences relatives aux matériaux de base (substrat). Ces matériaux sont communément appelés pré-imprégnés ou stratifiés. Cette norme est principalement utilisée pour les panneaux multicouches ou rigides.

Cette norme traite des matériaux utilisés et de leurs propriétés.

4. IPC-A-610

Cette norme est connue sous le nom d'Acceptabilité des assemblages électroniques. Elle établit les principes d'acceptation des produits finis.

5. IPC-6011

La norme IPC-6011 répond aux exigences générales concernant les cartes de circuits imprimés. Elle établit les niveaux de fiabilité et de qualité auxquels les cartes de circuits imprimés doivent répondre. Ces exigences s'appliquent aux stades de la conception, de l'assemblage, des essais et de l'évaluation.

6. J-STD-001

La norme IPC J-STD-001 est également importante. Elle décrit les matériaux, les procédures et les autres exigences nécessaires à la réalisation des meilleures interconnexions soudées. Elle couvre les contrôles de processus et fournit des exigences pour divers types de produits électroniques.

Comprendre les classes 1, 2 et 3 de l'IPC

Vous avez déjà eu un aperçu des normes IPC. Les normes IPC A-600 et IPC A-610 définissent les trois classes IPC : 1, 2 et 3.

Signification de la classe IPC

Ces cours sont essentiels à chaque étape de la conception, de la production et de l'assemblage des circuits imprimés. L'objectif est de fabriquer des produits de qualité. Il s'agit également de maintenir un esprit de compétence à chaque étape du processus de production.

Les classes IPC sont adaptées à trois types de produits électroniques liés aux circuits imprimés. Il s'agit de

IPC Classe 1 : Produits électroniques généraux

This class is the lowest and applies to products in the general electronics category. It consists of Printed Circuit Boards with the lowest quality needs. It is usually found in products with an anticipated short life cycle.

En d'autres termes, ces produits ont des fonctions plus simples et une durée de vie plus courte. Il peut s'agir de produits électroniques courants que l'on trouve à la maison. En voici quelques exemples :

• Casque standard
• jouets pour enfants
• cafetières
• Télécommande TV
• Haut-parleurs portables
• Lumières LED
• Mélangeurs

En résumé, les fabricants fabriquent des produits IPC de classe 1 pour un usage quotidien. Leur défaillance n'a pas de conséquences majeures autres que le remplacement du produit ou la gêne occasionnée. L'accent est mis sur des articles rentables qui répondent à des besoins opérationnels de base.

En outre, les produits de cette classe ne sont pas censés résister à des conditions extrêmes.

IPC classe 2 : services électroniques dédiés

This category comprises all electronic devices needing a long life cycle and continual performance. It’s higher than IPC Class 1. It comprises products with PCBs that are more reliable and have longer life. Even though they are not highly critical, they operate constantly.

Les produits électroniques de cette catégorie sont soumis à des normes strictes pendant leur fabrication. L'objectif est d'obtenir une longue durée de vie.

En voici quelques exemples :

• Ordinateurs portables
• Climatiseurs
• Tablettes
• Smartphones
• Micro-ondes
• Téléviseurs
• Certains équipements miniers
• Routeurs et commutateurs
• Dispositifs médicaux dans des applications non vitales, par exemple les moniteurs de diagnostic.

You see that continual performance is desired for such devices but not critical.

IPC Classe 3 : Électronique à haute fiabilité

The IPC Class 3 category represents the highest quality and reliability of electronic products. It belongs to products that must work faultlessly under the most demanding and stringent conditions.

Failure is not a choice in such a class. It can result in disastrous outcomes, such as loss of life or considerable financial losses. Products of this class are highly critical and must ensure continuous operation. They are made to last and should not undergo any downtime.

Les circuits imprimés IPC de classe 3 sont inspectés et testés au niveau le plus élevé. Ils sont conformes aux normes les plus strictes. Cela rend les produits de cette classe extrêmement fiables. Chaque composant et processus d'assemblage des produits est fabriqué et testé très précisément et soigneusement.

Voici quelques exemples de produits de cette catégorie :

• Défense et équipements militaires
• Système de surveillance électronique
• Systèmes médicaux de maintien en vie tels que les ventilateurs
• Avionique et commandes d'aéronefs
• PCB automobile et autres systèmes vitaux

Quelles sont les autres normes importantes de l'industrie électronique ?

Outre les normes IPC, il existe d'autres normes importantes pour l'industrie électronique. Il s'agit des normes suivantes :

1. ISO

ISO stands for International Organization for Standardization. The ISO standards apply to production and quality control in varied industries. Being an international standard type, it applies to the electronics industry as well.

Les normes ISO les plus courantes dans l'industrie électronique sont les suivantes :

ISO 9000 : Certification de la gestion de la qualité

ISO 9001 : Certification de l'assurance qualité

ISO 14001 : Certification du système de gestion de l'environnement

2. UL

UL est une société mondiale de test et de certification. Fondée en 1894, elle a publié quelque 1 800 normes de qualité, de sécurité et de développement durable. Ces normes sont devenues des normes nationales dans des pays comme les États-Unis et le Canada.

Voici quelques exemples de normes UL :

• UL 796-Pour les cartes de circuits imprimés
• UL 916 pour les équipements de gestion de l'énergie

3. RoHS

RoHS signifie Restriction of Hazardous Substances (restriction des substances dangereuses). Il s'agit d'une norme obligatoire en vertu d'une directive de l'Union européenne. Cette norme a été mise en place le 1er^st July 2006.

It regulates the use of specific unsafe substances in Electrical and Electronic Equipment (EEE).

The motive behind this standard is to protect the environment and human health. It’s about decreasing the quantity of dangerous waste produced by electronic products. The goal is also to make their manufacturing safer.

Discovering the Difference Between IPC Class 2 and Class 3

We examined IPC Class 1, Class 2, and Class 3 earlier. The following table compares the two most notable IPC Classes (Class 2 and Class 3). These are according to varying factors:

Factor	IPC Class 2	IPC Class 3
Catégorie	Dedicated service electronics	High-reliability electronics
Quality	Good	Made to last without failure or malfunction
Lifespan	Long	Very long
Examples	Laptops, smartphones, routers and switches, televisions, microwave ovens, printers and monitors	Life support medical equipment (like pacemakers and ventilators), aerospace electronics, military electronic systems, electronic systems monitoring power and nuclear plants
Materials and Components	The materials and components in electronic products are of high quality.	The materials and components in electronic products are of the highest quality.
Testing and Quality control	IPC Class 2 electronics undergo significant testing and quality assurance checks.	Each unit in IPC Class 3 electronics undergoes more thorough and rigorous testing and quality assurance checks.
Support and warranty	The products have long IPC PCB standards support and warranty along with improved customer support.	The products have extensive support and warranty after sale, along with regular updates. It ensures continuous performance.
PCB Design and Manufacturing	IPC Class 2 PCBs have worthwhile production tolerances but are less strict.	IPC Class 3 PCBs have the most stringent production tolerances. It ensures the highest reliability and preciseness.
PCB Inspection	PCB Inspection is less thorough	PCB inspection is more thorough
Assemblage de circuits imprimés	Must follow strict guidelines about component placement; cleanliness is less thorough.	They must follow the strictest guidelines about component placement; cleanliness must be more thorough.