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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)# s; {, m+ K4 @$ l+ L( q; q( W
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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
- w$ W3 A/ x' {7 W9 Q' w- z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、" U! T) X; d7 t; E" ^+ a
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
! Y; K2 Y: p5 Q) v+ d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( W y9 N3 h/ v/ B1 {; i; M
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
2 U1 f5 A! q7 _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
/ d" \* n5 C1 q0 h0 T* z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 ". o p6 I2 L% A4 l
印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
( ~9 k. G4 I% }& r6 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
0 q Q! ^+ }% h# {8 m7 _改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"
! p- `& `; a7 \8 X) V) e。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% Y( u- A( P- F7 P0 r9 W
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，
w( ?- W: Z5 W. N* @4 c1 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
% T0 F- Q+ m' e! Z即IPC规范新颖实用的原因之一。
! O' ]3 p/ c; 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- ; U" T. f: f5 V
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" G5 q+ u- s( b8 U
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
; t+ a! j d) j+ k2 g0 F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! G% ?, X& g& V- x: C7 ]9 {# k
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. q. t7 K- i& ?& S
得知也。
& I1 N% M9 K2 `/ t' E5 r2 R 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
5 F; |; x1 B d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
9 ~0 @/ O* J" R' F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& k; A$ k- D* W- g0 L4 Q' R
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
7 i, b d; @0 W$ k! f4 _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$ [; T% {( _, [4 k) d; Q
测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:! `$ c9 x0 `* S, {
2.1 IPC-6011 :% ~0 T( M9 K- Q/ t
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$ m! y8 d! [" _9 Z
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"0 c4 n5 f7 H) j5 r" X2 I5 B T
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
+ L6 F ?. ~$ ~% V* G$ y6 i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/ N" V+ ]' i1 T- c5 ~) 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。4 w: G: I1 P+ V$ c" [
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
; `, Q$ y/ ]) j" j( 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
: ]4 Y$ w D _3 H$ r9 H0 G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, |1 U2 ]/ a. O8 _8 _. B$ a5 k% F
形。( n" C: a! H: t( R
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 4 [# G+ l0 a5 P- @1 V! M
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 F+ J* M$ i- t$ U6 h/ O- M9 {
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
8 _5 f; [3 y6 \5 t挂帅所造成的影响吧。
( V. {- ~8 m! @1 i+ @* R 2.2 IPC-6012 : % V, I! {- j0 L/ S) W3 ^
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
1 |. a$ C2 [3 K% o, f, c/ ~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
' v: O0 y7 ?8 R- g' q: t+ P: yCatagory 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 . x$ i! e& X9 J, I
(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6 u4 [2 P n' i7 g$ |
，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6 w( n6 `& z3 `2 \$ l
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。7 W" [9 F& _+ l" Z% i4 u9 P8 o
2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability G" d) T, i0 F
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。
- ~5 X) P$ @$ p" J. W4 P 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
" l+ F; W1 y- T% O& U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 。
! u( I' z/ ^2 J9 n9 X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* K! V# S0 h* u! L K, E
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
1 k9 x7 B. C3 b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
# i4 O: U: N* U7 J0 ^，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
: c; L& i, D; g; |7 Q5 i0 N, W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
, S: R7 i' U+ o2 }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)
, t- E U( d8 t" S4 L; W& V6 V( ~8 \。/ R, c0 }. Y8 {0 _/ \3 Z
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 |. f( ?7 B0 p: z7 T& r- {+ v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
. o+ U( l" y+ L" b) j# J9 C种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
" M' y7 F% V0 l6 {% S3 Y4 x 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+ \0 c8 K1 I1 v# G
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
) I0 r- z. }, T; n而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。
+ _3 h1 H* k$ X. E* s% a0 E: M 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
+ i7 Z8 P8 N4 i1 e8 r& M6 |& ?0 r+ [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PCMCIA2 M+ d9 X [& D. N) i1 _2 d. E
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 "! P! v4 M$ n7 M2 t1 E! Z u# J$ L
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
3 Z3 Q [4 X1 {) Y插焊的板类了。
9 P/ l$ W/ q% K6 j& G; p% K9 x 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; g& u$ m7 A$ A2 t4 O
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
+ b& c8 Q8 t9 C7 i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；' j9 J' X2 G% s0 g6 M7 v
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 ( u7 A* X" ~& ^* W& u' 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 2
$ Y( V0 E4 p9 v, a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。
6 I6 O; X# [2 f8 v 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
1 M7 a# g2 G; U% \' p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
7 ]; {" S' o W7 r5 B% [; G。
! F0 f, l0 T/ ^. u+ s9 L2 b 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
/ l; u# {! o$ m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。
/ t# F3 h6 N- e 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3 q8 c) M t1 q! B
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. r, B9 g( Q: X0 N" x! Z( R
数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
* A z/ z$ o* @. ^ 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( P. r! q# J5 y
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
( m8 O! C! ?+ _! y1 I, k100%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; P8 m) g( {2 M- `$ V. s4 A
无意义的包袱。
- n7 o$ L* I) m: d; S' k7 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
7 h+ W1 P2 |; o, L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
3 ?& g7 @, l' B+ F& O6 G8 n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-
H' l1 W9 M; x1 |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& y: a5 u- [8 Q3 I3 M6 k. r4 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 A/ [; O4 @$ y, \! H
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
' C7 Y, c. f9 }# H# {( L3 S1 G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 G* E l9 q$ G' \ 2.1 IPC-6011 :
' W8 C9 w4 ~) ~: i 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) F5 j* \# U# i/ |
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 ^% L2 |; m/ Y8 F- J6 D9 ?+ d5 F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) z4 B! i) Z+ R( k2 |5 D" \
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
! V; a, v) V" q7 U+ S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。
& \- x$ w# i. D1 T0 { 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 B' q" Z2 G. v, [" R7 ^
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
2 r/ c. k: x5 O0 l' Z+ d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
* I( [3 N3 u; s/ q/ T- u形。! `! ]; C6 p0 y# B& z& L5 h S
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 U' o9 u$ ]9 I5 ^( r4 g& PISO、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
1 x2 N0 {3 r, X% k# g: 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, p) p# m$ Y3 p! _7 c/ m0 i
挂帅所造成的影响吧。
( I7 v- |8 e. y) O 2.2 IPC-6012 :
, v/ D# a) X; |% N' I8 `: f; J 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
8 K+ [: W. ~ i6 u# Q7 i' A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 8 g! L, T$ l# A7 _* y- P. v
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 # \% J4 j2 K9 D# @4 g' A% O& Y
(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2 b( N8 M4 u4 J* ~0 D7 O. ^
，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
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发表于 2008-5-19 19:06
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