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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)% r2 |# H2 }6 Y9 a0 j; X
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一、 国际规范之渊源与现状 电路板供需双方均各有品质检验之成文规范，通常刚 w3 ]0 \8 f; ~: y& f
性印制电路板最为全球业者所广用的国际规范约有三种；即美国军规MIL-P-55110、# Q! g5 Y: [. W/ \, x
IEC-326-5/-6及IPC-RB-276等。MIL-P-55110己发布30余年，系电路板最早出现也最具
' V0 [% Y5 o7 L/ ^$ o$ G公信力与影响力的正式规范。其1993年最新E版内容甚为精采，为业界所必读的重要文
5 z8 M4 k% H( k8 V7 o' ~件，惜近年因跟不上时代脚步而渐失色。IEC-326为 "国际电工委员会" (IEC) 所推出5 ^ G5 }1 r3 e
共11份有关PCB之系列规范。骨子上是由欧洲人所主导，为全球各会员国协商投票下的
( ?. u% d; X+ ?: U1 R* D6 U0 d3 [& }产物，内容并不严谨条文亦欠周详，除了少数欧商外一般较乏人引用。 IPC原为美国 "
9 C0 Y! Y, u$ n7 n H) P印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
, N; N) x8 u1 @& s1 q经多年努力成长与吸收外国成员，现已发展到六千余团体会员之大型国际学术组织，并
* _- G& ~7 H% v2 @+ S5 T, c j改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"4 K& J- O. g2 f
。其所发表有关电路板之各种品质、技术、研究、及市调等文件极多，为全球上下游电! |" U4 W* j' h7 b/ R0 ]: a! F3 i
子业界所倚重。然其众多精采成套的规范与文件，泰半是出自一些美国大型电子公司，
H. N, s: j+ G+ F经过改头换面成一套看似 "公开公正" 的资料，事实上是便於推行美式文化於全球，此8 |% H; a9 v' H$ y
即IPC规范新颖实用的原因之一。
( [" G( \, U$ e5 ]" A IPC有关硬质电路板的品质规范，原有单双面的IPC-D-250，及多层板的IPC-ML- " y3 E0 l3 C3 V7 ]" n
950等两份，二十余年来历经数次版本的修订，直到1992年3月才再整合成为单一体系的3 Y" a5 L6 `, _
IPC-RB-276 。1994年11月276原版在推出局部修订之Amendment 1後，竟在未出现全文5 i( F: \! v7 z" ?+ Z0 D. x6 q) Y
改版的276A之前，冒然将新建番号未久内容大体不错的276系统迳行废置，却另起炉灶* ~: N/ B: j2 v2 T$ t/ m
开辟全新面貌的IPC-6011及IPC-6012，相当违反规范之伦理，原因如何则不易为外人所! E2 \1 a1 {. D! D6 s2 g- j% u
得知也。
! S3 H/ d% T4 t- m7 }0 O/ F" t5 ~ 二、新规新事物 前IPC硬质成品板之正式品检文件IPC-RB-276 ，系发布於1992年3* r3 ~6 a- d3 H; b0 h
月，颇受业界重视。时至1996年7月已分裂为IPC-6011及IPC-6012两份全新规范做为继4 W) `9 x2 @6 e! ?4 I r- l- o, q
承。前者6011之标题为 "概述性电路板性能规范" 、只叙述一些分级、公差、SPC、品8 Z5 z4 d. w5 c
保行政、抽样计划等原则性条文，并未涉及PCB之实务检验。後者6012标题为 "硬质电) F1 ~. v$ u' c( o: x' x/ ~
路板之资格认可与性能检验规范"，系针对硬质板之各种实务品质，订定允收规格与检/ W+ s" A( @+ X' U a. b5 V
测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:. _0 i1 A m' ]% T
2.1 IPC-6011 :
" A! ~$ R! J" t$ D: y+ ] 2.1.1 新推出的6011及6012二规范中似乎有意回避原有的 "美国军规"条文，摆脱
3 k# \; }1 k0 z! x- Z6 V+ P6 k军规的影响。如在6011中1.2节之分级说明中，即刻意从三级板类条文中将 "Military"
8 N# \ f$ T4 ]! o( h字眼去掉。另在6011的3.1节中，也将原引自军规的Group A及Group B予以删除，其真% E$ [7 w: b# B0 [$ f- }* T4 A
正原因不明，但可显见者是各种先进的PCB均希望不再受到军规的影响。然而全篇用字
# p8 [4 L' L( D+ h1 ?+ e遗词仍甚模棱罗嗦，极尽晦涩玄虚之能事者，则未脱军规化简为繁的官僚窠臼。7 q$ O# }- H4 j" Z, f- \: W
2.1.2 新6011之3.6节对 "资格认可"已予以更明确规定，须按IPC-MQP-1710的仔细4 D+ R7 ^4 P4 G
列表内容对PCB生产者的工程能力、生产设备、品管做法等进行详尽调查。比旧规范只
* b+ @# A& Q; g! m要求做几片打样板(如IPC-A-100047等)的确务实甚多，厂商能耐如何将优劣立判无所遁
' M/ ^6 R) V6 z* X; E形。$ y5 i3 I1 ~& o6 ~1 f
2.1.3 新6011之3.6.3.3节中除供需双方立场外，也将独立公正之 "第三评审者"如 2 [: r5 U) }% z y- v
ISO、CSA、IECQ等资料纳入。甚至在3.7节中还文明指出ISO -9000为标准品保制度。一. u8 b- Y9 j3 x+ D+ t% v
反过去自认美国最优秀，对殴洲业界视而不见的心态，这大概也是 "欧体"成立後市埸3 z' v6 @% U& R. m$ a' n5 g
挂帅所造成的影响吧。
- [8 E: Y; K. Y, a' P 2.2 IPC-6012 :
- F% Y& m8 @0 D, l; r 2.2.1新6012已将一些品检项目中未明确指出条件者(Default)，也代为指定最广用/ x& K+ k* l. M/ x# _* N
的条件，并逐列於表1.1中。如线宽下限定为4mil，焊锡性试验允收性可接J-STD-003之 3 V0 S! i9 J9 q6 B
Catagory 2又6012中会引证IPC-TM-650多项试验之实做方法，译者亦根据最新版本 1 S1 R6 A* v) f; @% e
(1997.8)之资料简述其步骤，使读者能迅速获得具体的实务观念。此处请业者特别注意
" ^! e7 }+ }) Q9 k5 n0 b3 b& J. `，许多现埸常见的试验法己经过时而您也许并不知道。为求跟上时代可针对本译文中所; c& T4 O* ]0 q' g
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
4 U; p0 C" V1 _# O! `8 t1 C6 t; O 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability + o4 J. A% y% w" x
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。
! c6 v. a1 _# e' `( b! O: k 2.2.3新6012在表3.2中对电镀铜 "厚度"，已有重大改变，一般Class 2板类(如电, Q8 |- o' j) X |
脑产品者)其面铜与孔铜之 "平均厚度"已由1mil降至0.8 mil；下限也更降为0.7mil 。
) X" D4 ^$ _0 V此乃因小孔深孔盛行，孔铜不易达到厚度要求所致。多年来之禁忌终於被打破，亦为挣; W6 t! h9 _$ T$ O2 Y8 m
脱军规束缚之明证，将对业界产生重大影响。对於制程缩短，自动输送水平镀铜之兴起9 x0 @4 B8 F* o2 ^1 |' }
等方面均甚有利。该表甚至就Class 2板类之盲孔(Blind Via)平均铜厚，也放松0.6mil! T. l2 Y! v4 _( c2 h- ~, f
，下限还可薄到0.5mil。对小而薄的多层板类确是大好消息。另在3.11.8中对镀铜层要0 x" V. C7 z. X) j* V
求亦明订在99.5%以上，抗拉强度不可低於36000 PSI；延伸率不可低於 6%。此表3.2另1 S( }( R9 F& y) `
对金手指之底镍厚度也由0.2mil降至0.1mil (Class 2与Class 3两种板类均同时放宽)) l. E, W# v `2 l/ H% f' o
。
( d& t8 Y( C" y, \ 2.2.4新6012在3.3.2.5节中已有明确指出，内层板面的 "黑氧化层"所经常出现的
% \2 s6 G/ f" k0 K7 ?+ ~斑点与色差，当此等瑕 面积未超过同一层总黑化面积的10%时应可允收。但事实上这
: k* U7 M, ?( {" T3 Q, I+ [% Y# _种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
, A5 i' s/ r0 c0 g3 q5 @9 C 2.2.5新6012在3.4.4节中，对板弯板翘也取消掉原来不合时宜的上限值1.5%，另将; y+ G6 P5 n1 F% n# z/ o
SMT 板类行之有年的0.75%上限值形诸正式文字。其实这只是反应事实符合组装之现状+ e: ^" O$ v- m$ O2 k& U
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。# `5 q9 ]& W" w2 B ^
2.2.6新6012在其3.6.2.14的附注中，明文指出薄型多层板其最薄介质层已可薄到 c) r4 x' e- `! @6 V7 o: n" z
1mil (原276之3.9.2.6中规定不可低於2mil)，此亦反应某些薄板之事实(如某些PCMCIA; S N. r' l9 {5 s: s* }/ {, M
六层板只有18mil厚)。又此新规之3.7.2节中，更明确指出对通孔多次插焊与解焊的 ") {' p2 y& T, @# L. G
模拟重工"可靠度检验法，只应针对有通孔焊接的板子而做，而不在为难SMT或BGA等无
- ^$ Z0 g9 X: A2 j2 O插焊的板类了。8 g5 {. J9 j. A
2.2.7新6012在3.8节中对绿漆的规定，比原IPC-RB-276在3.11中更为详尽，也更突5 B7 w0 d& Q$ K! o2 Z' d
显出绿漆的重要性。又在3.8.1节中之f.1段中特别规定，绿漆故意或意外爬沾SMT方型
0 ^$ k8 f! E% g4 p2 F, M2 p焊垫或BAG 圆型焊垫时，凡脚距(Pitch)在50mil以上者，其爬沾的宽度不可超过2mil；, q' U6 z- k: C& \) R
脚距不足50mil者其爬沾宽度需低於1mil。此二款均比原276中3.11.1.f 所允许的4mil 8 ?$ D( L6 R1 Y6 w
要严格很多。至於绿漆厚度之要求，6012与IPC-SM-840C同时放宽，不再坚持对Class 24 k4 j: O6 U0 w
板类4mil的起码厚度。但却指出当客户需测厚度时，则仍应从之。( g' S2 B; g' L* B; k/ o4 o
2.2.8新6012并在3.9.1 "介质耐电压"的内文中，对於3mil以下的超薄介质层，将9 f0 q, w- g4 q7 |: N% B4 i& W) m
其测试电压由500 Vdc降至250 Vdc ；至於3mil以上的介质层则仍维持原测压之500 Vdc, z( B8 y/ F9 l% K+ s% `
。2 c ]* @1 S$ o/ `
2.2.9原RB-276将 "热震荡 Thermal Shock" 编列於 3.12.2节隶属於3.13之环境试
: q/ ]1 C. n6 f2 @验。新6012则将之故编於 3.11.9节属 "特别要求"的范畴中，似觉更为合理。
$ J, U- C) S. n; J& M 2.2.10原RB-276在3.12.2.1中对连通性(Continuity)的要求，如Class 2板类之电/ d1 @1 C1 ]8 A! r7 _& g6 d
阻值不可超过50殴姆。新6012在3.9.2.1中则另按IPC-ET-652的规定，而不再列出具体
7 V# }( k7 U# d- |$ o8 s; |数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
5 B0 v- F* v7 t" S( I/ T5 a 2.2.11新6012在其4.2与4.2.1节中提到所谓C=0的抽样计划，并列表4.2明订样本数
( e! u+ l8 }0 n( A2 K2 w3 {目。对品质规范的完整性而言，抽样计划似乎是不可缺少一环；然而PCB从来都是进行
1 O. [; m! h" E8 o5 w h100%的全检，客户很难接受因抽样而漏检的问题板，遗憾的是此新规范仍是抛不掉这种
1 {! E. g* Q6 s1 d无意义的包袱。
; D" g% B" V3 j" N/ J/ q 三、结论供需双方对一些待检项目均在协商下订有允收标准，然亦常因立埸不同或
: W* p9 f5 y* Z7 V) t" {, T' A看法分歧而时有纷争。最新推出的IPC-6011与IPC-6012，应可做为中立性的有力参考与& v0 ^1 h! |1 {3 f; J, C; K& \9 |
佐证，是业者必读的重要文件。受业界重视。时至1996年7月已分裂为IPC-6011及IPC-
0 r8 a0 z9 v0 T' P1 j5 T6012两份全新规范做为继承。前者6011之标题为 "概述性电路板性能规范" 、只叙述一1 M; r7 [/ m. O$ U5 ^
些分级、公差、SPC、品保行政、抽样计划等原则性条文，并未涉及PCB之实务检验。後
; G- s2 ?% q5 e9 `8 M3 U0 m者6012标题为 "硬质电路板之资格认可与性能检验规范"，系针对硬质板之各种实务品" D! R4 C" u! n& X* x
质，订定允收规格与检测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:# U# J9 u* ]0 ^
2.1 IPC-6011 :' Y% T3 @' J* e9 F$ [. [
2.1.1 新推出的6011及6012二规范中似乎有意回避原有的 "美国军规"条文，摆脱
$ v J I4 R( _+ P( b; e军规的影响。如在6011中1.2节之分级说明中，即刻意从三级板类条文中将 "Military"
% l6 L$ Q: J! c3 W4 e字眼去掉。另在6011的3.1节中，也将原引自军规的Group A及Group B予以删除，其真
* I$ p( w) B, }0 V( _! X: C/ ?% b) ^正原因不明，但可显见者是各种先进的PCB均希望不再受到军规的影响。然而全篇用字3 M! M" X, [& a8 P/ E
遗词仍甚模棱罗嗦，极尽晦涩玄虚之能事者，则未脱军规化简为繁的官僚窠臼。
" F# ]6 y' U, G 2.1.2 新6011之3.6节对 "资格认可"已予以更明确规定，须按IPC-MQP-1710的仔细
3 [5 J+ [' S5 n( I+ b列表内容对PCB生产者的工程能力、生产设备、品管做法等进行详尽调查。比旧规范只
5 v( v _/ q. W d" T# b- u% Q要求做几片打样板(如IPC-A-100047等)的确务实甚多，厂商能耐如何将优劣立判无所遁0 c4 |4 t: L; Y# Y5 W
形。" I% |5 T1 ~8 @5 |8 j" \" }* X
2.1.3 新6011之3.6.3.3节中除供需双方立场外，也将独立公正之 "第三评审者"如 5 A* V- p% M+ j E
ISO、CSA、IECQ等资料纳入。甚至在3.7节中还文明指出ISO -9000为标准品保制度。一
. s& _% n: p6 k) F! F2 F反过去自认美国最优秀，对殴洲业界视而不见的心态，这大概也是 "欧体"成立後市埸
. A4 h6 r6 j+ O挂帅所造成的影响吧。
0 [. {% L, {1 ]+ @ R: K 2.2 IPC-6012 : 7 Q' u& q& u/ {$ U5 {/ T) p
2.2.1新6012已将一些品检项目中未明确指出条件者(Default)，也代为指定最广用7 c0 t& z* V6 V7 ^, Y; H
的条件，并逐列於表1.1中。如线宽下限定为4mil，焊锡性试验允收性可接J-STD-003之 . w1 N# `/ D j& w2 M2 j9 R8 I
Catagory 2又6012中会引证IPC-TM-650多项试验之实做方法，译者亦根据最新版本
6 q3 j3 x, d% I3 ^; Q1 L; j(1997.8)之资料简述其步骤，使读者能迅速获得具体的实务观念。此处请业者特别注意; l7 s1 k. _* Y) t1 C5 v% L& ~
，许多现埸常见的试验法己经过时而您也许并不知道。为求跟上时代可针对本译文中所, p6 q) J2 ~" O" K" U0 @$ {
概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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