IPC/WHMA-A-620 Wymagania dla kabli i wiązek przewodów.

Wprowadzenie

Przemysł elektroniczny i elektrotechniczny szeroko wykorzystuje przewody, kable oraz kompletne wiązki przewodów do zapewnienia połączeń elektrycznych w urządzeniach. Niezawodność tych połączeń zależy od prawidłowego projektu oraz odpowiedniego wykonania.

Wymagania jakościowe dotyczące przygotowania i montażu przewodów, kabli oraz wiązek przewodów określa standard IPC/WHMA-A-620 Requirements and Acceptance for Cable and Wire Harness Assemblies.

W niniejszym artykule omawiam, czym jest IPC/WHMA-A-620, jaki jest zakres tego dokumentu oraz przedstawiam kilka kluczowych wskazówek dotyczących jego stosowania. Przedstawione zostały również najważniejsze rozdziały dokumentu.

Zapraszam do lektury!

Historia IPC/WHMA-A-620

Standard IPC/WHMA-A-620 został opracowany wspólnie przez organizację IPC oraz WHMA (Wire Harness Manufacturers Association) w roku 2002. Od tamtej pory był regularnie aktualizowany. Obecnie (Luty 2025) najnowsza wersją jest wydanie "E", opublikowane w październiku 2022 roku, oznaczane formalnie jako IPC/WHMA-A-620E.

Historię standardu oraz informacje o jego najnowszej wersji można znaleźć na stronie IPC w sekcji "Document Revision Table".[1]

Zakres IPC/WHMA-A-620

Standard IPC/WHMA-A-620 określa wymagania dotyczące montażu kabli oraz wiązek przewodów w następującym zakresie:

• Zasady ogólne: klasy wyrobów, stany dopuszczenia, kryteria pierwszeństwa, itd.
• Materiały: topnik, stop ołowiowy, stop bezołowiowy, kleje, itd.
• Kontrola procesu i ndzór nad narzędziami.
• Zasady sprawdzenia wymiarów wiązek oraz ogólne zalecenia co do testów.
• Kryteria oceny połączeń zaciskanych, zgrzewanych lub lutowanych.
• Kryteria oceny stanu złącz, znakowania wiązek, obtrysku, zalewania, zabezpieczania oraz finalnego montażu wiązek.
• Kryteria oceny przewodów współosiowych, typowo stosowanych do transmisji sygnałów wysokiej częstotliwości.
• Kryteria oceny ekranowania elektrycznego wiązek oraz zewnętrznej ochrony wiązek przewodów.

IPC/WHMA-A-620 w swoim zakresie nie obejmuje kryteriów dla przekrojów oraz nie definijuje zasad dla inspekcji w promieniach Rotengena (x-ray).

IPC/WHMA-A-620 a inne standardy

W drugim rozdziale standardu IPC/WHMA-A-620 znajduje się lista powiązanych standardów wydanych przez takie organizacje, jak: IPC, SAE, ANSI, ISO, ESDA, DoD, IEC, AIA/NAS, EIA, ASTM oraz IEEE.

Jeżeli IPC/WHMA-A-620 jest stosowany wraz z innymi standardami, mogą wystąpić sytuacje sporne, tj. wymagania zawarte w tych standardach mogą być różne lub sprzeczne. W takim przypadku należy postępować zgodnie z kryteriami pierwszeństwa.

Zasady inspekcji wg IPC/WHMA-A-620

IPC/WHMA-A-620 określa zasady montażu kabli oraz wiązek przewodów. Poniżej przedstawiam najważniejsze kwestie, a pełny zakres wymagań znajduje się w pierwszym rozdziale standardu.

• Wersja angielska ma pierwszeństwo. W razie rozbieżności między wersją angielską a tłumaczeniem, wersja oryginalna jest wiążąca. Więcej o tym w artykule: Błędy w tłumaczeniu standardów IPC.
• Klasę produktu określa klient. Inspektor nie decyduje o klasie produktów IPC.
• Stosuj kryteria pierwszeństwa. Standard jasno określa hierarchię wymagań w przypadku konfliktu, np. między dokumentacją klienta a standardem. Zobacz: Kryteria pierwszeństwa.
• Biegłość personelu. Osoby przeprowadzające inspekcję powinny być odpowiednio przeszkolone, a firma powinna zachować dowody ich kwalifikacji (np. certyfikaty, zapisy ze szkoleń).
• Tekst przeważa nad ilustracjami. Opisy w tekście mają priorytet nad zdjęciami czy rysunkami, które mogą być jedynie wsparciem wizualnym.
• Używaj narzędzi powiększających. W zależności od średnicy przewodu należy stosować odpowiednie lupy, zgodnie z tabelami podanymi w standardzie.
• Zapewnij odpowiednie oświetlenie. Minimalna jasność to 1000 lux, a temperatura barwowa światła powinna mieścić się w zakresie 3000-5000 °K.
• Stosuj kontrolę procesu. Należy polegać na kontroli procesu, a nie na samej inspekcji. Dla klasy 3 jest to wymóg. Metody kontroli zalecam opisać w adekwatnym dokumencie, takim jak plan kontroli.
• Statystyczna kontrola procesu. Stosowanie SPC jest mile widziane. Ważne jest wtedy zapewnienie poprawnego wdrożenia, szkoleń personelu, zachowywania zapisów oraz ujęcie metod kontrolnych SPC w planie kontroli.
• Nadzór nad narzędziami i sprzętem pomiarowym. Narzędzia (szczególnie te stosowane do zaciskania połączeń i dokręcania) oraz sprzęt testujący powinny być nadzorowane i wzorcowane.
• Przeróbka i naprawa. Udokumentowania wymaga przeróbka (ang. Rework) dla produktów w klasie 3 oraz naprawa (ang. Repair) dla produktów w klasach 2 i 3.

Główne rozdziały IPC/WHMA-A-620

Standard IPC/WHMA-A-620 w wersji "E" zawiera następujące główne rozdziały:[2]

1. Ogólne (ang. General)
2. Dokumenty powiązane (ang. Applicable Documents)
3. Przygotowanie przewodów (ang. Wires)
4. Zakończenia lutowane (ang. Soldered Terminations)
5. Zakończenia zagniatane (ang. Crimped Terminations)
6. Połączenia przewodów izolowanych IDC (ang. Insulation Displacement Connections, IDC)
7. Zgrzewanie ultradźwiękowe (ang. Ultrasonic Welding)
8. Sploty (ang. Splices)
9. Montaż złączy (ang. Connectorization)
10. Obtrysk i zalewanie (ang. Overmolding/Potting)
11. Pomiary zestawów kablowych i przewodów (ang. Measuring Cable Assemblies and Wires)
12. Znakowanie i etykietowanie (ang. Marking/Labeling)
13. Kable współosiowe i dwuosiowe (ang. Coaxial and Biaxial Cable Assemblies)
14. Zabezpieczanie (ang. Securing)
15. Ekranowanie elektryczne wiązek/kabli (ang. Harness/Cable Electrical Shielding)
16. Powłoki ochronne wiązek/kabli (ang. Harness/Cable Protective Coverings)
17. Montaż finalny (ang. Final Assembly Installation)
18. Połączenia owijane (ang. Solderless Wrap)
19. Testowanie (ang. Testing)

Dodatki: Terminy i definicje, tabele dla sił zrywania, itp.

Podsumowanie

Standard IPC/WHMA-A-620 jest uznanym na świecie dokumentem, który określa wymagania dotyczące jakości montażu kabli, przewodów oraz kompletnych wiązek przewodów. Zawiera wytyczne dla doboru materiałów, nadzoru nad procesem produkcyjnym oraz kryteria oceny wizualnej. IPC/WHMA-A-620 jest pomocny dla firm zajmujących się produkcją wiązek, instalacją wiązek w produktach lub montażu przewodów do PCB.

IPC/WHMA-A-620 jest regularnie aktualizowany, aby sprostać wymogom branży elektronicznej i elektrotechnicznej. Ułatwia zrozumienie, jak powinny prezentować się prawidłowo wykonane wiązki przewodów, odpowiednio zaciśnięte końcówki czy solidnie przylutowane kable i przewody do płytek PCB. Dzięki jego zastosowaniu zakłady produkcyjne mogą nie tylko spełniać wymgania klienta, ale również zapeniać niezawodność i trwałość wytwarzanych produktów.

Zachęcam do zapoznania się z IPC/WHMA-A-620, szczególnie osobom związanym z produkcją i oceną kabli lub wiązek przewodów.