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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)2 j$ h2 b" r* U1 M) A7 o
/ A% ]4 I% n! |. P/ C 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: O% Y+ O: O$ k S7 s' ~
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、# G$ j2 m) X! p( R/ n. N4 K
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' O9 o6 F: d/ ~6 |
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! s. F( L; E8 }2 F" g# X
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
8 {6 d8 h# q* l& t) y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3 b+ x/ y5 k6 G8 n! e5 } a
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 x* d4 k0 \3 `印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。; ^- w, d. F4 |3 l3 z4 F% g6 L
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
! M6 Z% O/ ~4 @$ o( `, O! v Y改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"
0 C3 Q5 h0 q% ~& g7 G3 M。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$ c& Z1 J1 M8 M' k
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，* m+ l6 R! _/ L& q9 M
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$ M" ~/ M: a8 N" ?+ ]/ z0 X8 F1 h; g5 W
即IPC规范新颖实用的原因之一。
" H2 L/ t' h6 r# a( ~2 j# M* c 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- - p+ G* W$ W6 T' C+ ]
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
: m2 V* c* |; v" e& M8 ?2 a7 IIPC-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( w0 b" U. A* i+ P! g _. {) c
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
, F3 p: }3 U! y4 z- h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
8 y. `6 C- D$ @$ c& ~得知也。 7 x$ ]2 J6 s; o: i: k
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
/ h, }: {# a' G' n0 {! F' }6 ^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
! Q+ j4 d9 X Y) |4 c# G" J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
: b* H( F7 q, H* {! X6 f/ {6 {' u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9 I" z1 F8 K, V8 S6 @% U& }
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
6 I4 f! M1 H" z. c- I5 U- B测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:
- D5 L t. ^- P/ |) I& Z; o% u( _% m 2.1 IPC-6011 :$ n& L. e# w+ E3 Y+ O; o, z: k3 q
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' s6 I! `: J7 a8 Y; [# 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"
2 |# Y5 v8 m7 R$ q7 a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
" _0 t, a, a7 Q1 c2 L5 E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% @2 ~/ f4 a2 `+ _. O6 W: K
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。/ r: C( F- x/ E8 w4 `' p8 U
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$ l# j/ g, W% ^8 H/ C3 q
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9 W9 |6 C) v/ d; p2 i# @
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
! n, X0 W6 E' Y5 Q形。
H& R: `3 t* {6 q! ]6 M 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 , U) C, T& ?0 d& ]) s
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
+ \2 P* W8 F" m6 H) U$ l( |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- j6 d/ }0 R+ v `* S
挂帅所造成的影响吧。$ Y/ a, U( Q9 h% y, ]
2.2 IPC-6012 :
, o1 h: h; Q! {- F; y 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
* W, h; K" E5 i2 o, x& J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 n4 H$ h% v% a. U1 Z/ iCatagory 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 & s+ q) s6 M, x
(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0 o. U6 U" K; o5 K$ j: I0 h: V& W
，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
/ I! i$ {( N1 W* M( i概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
6 @- ^9 B! b2 N 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability 9 [( a4 a+ e7 Z0 Y7 o
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。
7 v) }( H* X3 \6 N3 o, }, v6 w 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/ K* P+ z; M# f) Y- H7 a
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 。& w6 r& b" z* Z: c+ r
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3 f! C$ F3 m* v2 Z
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8 L( ^, O) k% z0 }8 {
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0.6mil9 U1 s- x, M" \
，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, e3 s+ J6 v2 e+ j! T
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2 u* c+ U; I& `/ i) J3 S9 j. D
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)2 }$ N! T2 O& R; k
。7 w- x, o5 V- C$ A3 ~1 i- v' T7 X' X
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' q. h1 X# R6 n4 j0 }9 l B0 z
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
8 k5 }& [# x: }( U% o1 @种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
5 x6 u6 ~! R; u 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, C+ B" F7 n0 b) k( G, }" q
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2 s$ s1 W0 ~6 X# U1 P
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。
' P- T+ L3 x8 O, J; r% ?8 s6 g 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
. J5 J; N* v3 V* f4 L1mil (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
0 \8 d* W8 `& T; j' u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 "
3 @1 e2 B% E$ _ l: U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7 l) x( }/ L$ v& P
插焊的板类了。' s. A! k* ]* O6 Z- G
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
9 {2 Z0 [* _, o& N) \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# ^6 z4 x, _* ?- j5 d
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；
0 F" _% P2 I4 o, A! K7 F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
4 y @1 v: Q+ S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 23 h A6 R+ |3 F6 [) b
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。
% n3 b% y2 @! L+ r @- A+ c9 F2 u 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# @! s) `* o9 C: n# R
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
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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+ [# r9 h& p# y: z4 T
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。
, q! H, K* q3 L& r ^ 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
2 G. d7 \4 c- {+ Q% i* a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# I* h, G# J5 D
数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。3 J+ a" \8 a8 W4 f+ _' P$ U
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( ^2 |8 w% r$ p
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 3 h/ V8 L4 }+ k4 J% g" Y
100%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
9 l* H& W& n3 l1 o' `& v无意义的包袱。
; X% v: f8 F* Z" m 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/ ^+ i: |+ {$ u
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
5 ^0 D, g" c: I8 }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-/ g- j2 ?, S; k2 v' K' h6 A ?8 w
6012两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 n$ k# J; O2 U4 f
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5 M4 w( W) g# ]# j O
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
. B' k `3 {7 Y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:
4 L# L. Z; H# M- @+ w 2.1 IPC-6011 :9 q% I$ `2 j3 w/ R r. T! j
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. h) [1 `5 a, L# N% }
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"! ]( b6 Y; o& a& n
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' {! t. v' ] n' A% C
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# d! p& P" R3 }5 w1 K. p& ?; C
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。; ^+ ^ r5 @; S! O$ @
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) E2 k5 p' g3 C1 @3 v
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
& |# [# M0 v4 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
( w, n* {9 h! R/ M A形。
+ Z3 }2 R8 g3 k1 `" A 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 . x4 O* U! i4 h* U" y
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
! C& A3 @3 j9 O! l5 y- P$ |5 h* w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( L/ v7 U6 C4 A4 C5 Z, I
挂帅所造成的影响吧。
+ ^! L$ w* V( U1 t& q; t8 I 2.2 IPC-6012 : 2 Q- W; l2 ] X
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
( L. I l* z6 M% |; t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 & i% x7 O( U1 q/ W
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 & `/ y$ z" E" c) m: m6 b0 P1 b
(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
3 m/ ~/ r. q& p) ]5 e; j$ y，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% p5 p7 L8 ^6 s+ ]; I) B
概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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