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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012), y) z, x! D6 B
0 M9 \# V& ?" i# w 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0 }- B6 m6 \: {+ j0 D u
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、3 K( j/ r2 G7 A8 u S5 z( ]9 ^' E: E
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
9 F" k+ \8 A. F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
% R( E: X$ p9 ]5 w' q) n9 Z& }' |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9 Y5 `6 L3 b1 O; u4 f! s/ Q. D! {
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
- W# Z( ]- M: h4 F1 i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 ", ~7 t3 |- y, s/ P& b! H; m+ S' G( }
印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
y0 X4 B% G8 \* b- ?# F- W4 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
; i& O/ M" w' n* X! M改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"
1 e L l6 f+ b, U O0 b0 X" G/ ?。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
! W6 f' W- r6 f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，
4 o: v. n1 W$ h- [' Z# Q* L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 D+ g, l: F- b
即IPC规范新颖实用的原因之一。/ m, s# z+ e0 ?- g
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- % ~7 d6 w. y* n2 r
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
# U, F+ g, n2 A- p. ^+ @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
+ s( E" J8 b1 h7 S8 c4 ^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; l; t( r$ C3 T9 b! a
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
7 m6 c3 |) v* Z5 ]# h4 j得知也。
5 T& i$ z8 j3 F0 g 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* t) A. g& Y6 c; Y. w
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* y7 a* U/ k/ g
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" w' S0 n. N# Z6 L3 h9 O
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
$ L: d. n6 ?( [! Q& x' x. n9 z( y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: R) W2 M+ z0 {( @
测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:
+ w( W% u$ W. a4 X. D 2.1 IPC-6011 :
( W; G f( F5 Z* C* 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
8 M/ @/ F- }' C- T% 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"
/ H' c9 [) K: d4 B, o- I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; e1 j" d4 x% u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
1 X9 X4 G( S% o: K8 a8 t) g8 `) w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。
$ M; g4 g& U% Q1 M3 \6 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
F) |6 _) h7 h% B7 f) u. c! U$ 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
' H# J i. D- ]$ ~/ @! f" |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 O* i+ y2 J% ^4 g3 ?$ P
形。
' ?9 i. C" w# D% M3 _! r& B 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
* ?, Y" I9 h/ O# ZISO、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
3 I7 O4 `1 F- R$ @2 ?( k' 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4 ?6 I+ h- Q8 o1 t9 J
挂帅所造成的影响吧。) O( F0 w- o+ k+ u4 ]# C3 z# Q
2.2 IPC-6012 : % c {# D: A$ n: y4 ~" L
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
4 X( j/ c8 q0 C. g9 f+ z/ ]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
% Z' ^, Z- [8 ~+ @( r3 xCatagory 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 ) f, O) ~* J) t4 N k
(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
* s( P; l) }- I6 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
! m. {0 A8 ]0 K+ t概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
8 S8 g' v6 c+ [! t 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability
/ p! D7 @8 s0 l1 L' CPreservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。! z- G% g0 K: e+ j% Y
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$ z6 d; r' k9 f! y4 s: Q
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 。" ~1 D* K/ S( F3 F8 @
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! l: @9 d, p* N6 w: w# B. P* W3 \/ [
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/ ?0 x$ _: Y0 ]# n- u/ j W, I
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* }, I( g7 ]+ E2 }9 a3 J( m; S% J5 g
，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 _7 E/ K* D3 j I- U
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
6 ]0 `) b: e' _9 j8 {( |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)
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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6 q* ^* h R* S. ^& ]: A: z/ Y
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
- C, y0 ~) h" p# x5 j. b3 R种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。 * `- S8 `- [9 Q4 D6 d; {
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! p* n! Y7 N$ D, L- S/ U
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9 ]+ P% F0 V# X$ p) [
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。5 o, H" Q9 e+ E" F. ?& j0 Y( H% z1 }3 ~
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5 @2 z& [4 h1 _$ M4 M
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' p2 P% t* L$ \& d" ?
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 "7 F) e. ^# @! d1 r
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/ H; @$ |5 Q3 w5 J
插焊的板类了。) k+ ~9 e' Q8 C) P5 W' i5 h, [
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6 B3 d) g' e4 z
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
+ L9 j. ~/ F b$ y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；
8 N3 _2 ~- k3 o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 ?; H1 Q9 H. u X# i
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' ^* \$ E# g0 d0 P% I( K
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。' K/ u9 H$ c3 }. z$ S! h7 G
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 }1 t5 i: { u% L' h
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5 h( w# i3 B5 P3 |8 X% U
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。0 ^& E8 [6 M4 l) N3 B6 _
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
( ^- n1 F h' a4 \, ~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% {% P# E9 K% B/ P
数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。* [) f1 K8 d; P/ q9 g0 H" D+ W
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
- |9 D9 v, v' I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 * m0 W, b# M" U8 Z1 C( p% d$ J
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
; X4 Q+ S7 t$ `$ v, T无意义的包袱。 + t" }5 W9 _: p$ D
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
# \* N" l) ~: Z% c" a Q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$ j: i: R6 d. W& }( }2 T7 M5 D
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 I3 B# w l7 f+ B* U; O3 E6012两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
) x( t, ^+ w6 |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
0 a$ D# G* u% [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
+ x7 Z( F' |( ~' w; V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:9 N. a( m0 z+ w
2.1 IPC-6011 :
1 n; Z9 a: P4 p9 {8 ?) D 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+ q, k1 @; W7 q, C
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"3 ]' d9 }. f u z3 [
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4 E6 `* {- `; n8 L
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
* A& q% G1 @( a" l I" j' o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! o8 L- D/ n% J
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 q6 A. f7 H4 z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
; c/ w( Y: c; B9 w. a3 ?% j# y1 v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; P1 h, c6 h7 Z- p4 h
形。
e! M4 Y) b! k- q2 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
% j2 [( o, ~+ Q) h$ f* TISO、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
- I5 w& i6 V0 X% I0 A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/ ?1 N+ x* m/ Q$ R" x1 V
挂帅所造成的影响吧。
1 n' R ^9 A- Y5 I/ q- | 2.2 IPC-6012 : 2 ^ x8 p, X8 E, F% Y6 O
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3 V A) g- J( 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
7 s; y7 R' N" F: CCatagory 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 % _" {9 l+ V# Y+ S8 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
4 |3 Y# v' }5 M' T，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& u* G1 z+ S- H; {+ V" F1 v
概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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