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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)
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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" C; _4 Y2 G9 H. L
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、
' M8 T& s6 U) K$ uIEC-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
" ~! Q8 L- }& o0 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0 A7 m8 U; v7 K) `1 K; S0 c
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1 g2 L) }, a6 \
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7 g9 w5 N, B$ o U; l$ _
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 "
! | O5 Z* l: n9 T) O( C印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。( y% i# X; v+ @& |4 D& D6 Y: f! w# ?7 I
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8 K8 B7 ]8 w3 a. Z8 n/ L) ~3 T3 Q' X
改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"; c3 ?; u Q3 F; L. x
。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
6 d# W5 F" z5 }8 K7 W( Y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，
' ^1 j* |2 d5 O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 {; M. z3 I7 @7 G0 j ^& L
即IPC规范新颖实用的原因之一。
y+ [! J0 b& n* O8 g0 z 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-
( L; [$ u/ ~5 ?5 W ?/ u950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( n$ j# ~6 n% B
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6 [8 k$ Z+ N( F) y/ `3 {; 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
; h6 j0 y: p( e" P. c/ `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( |; e$ k6 L% J* c G \; `2 J |
得知也。 9 z3 w! m0 O. e, o
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34 a- ]! E# ]2 ]6 G4 _$ R0 ?, 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
, f' j. N9 ?4 |1 _5 l* H& ~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" ]" u; B; {% q$ k; w7 x( z
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
. f, g" h' c+ b3 N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
* d: F# Z" ?* x B$ `测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:
! m: i0 {# v9 N 2.1 IPC-6011 :
) M* V3 X& Q) 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$ F! `- i- L( z: Y* D- D
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 K4 Y' p) j( ?( O, p$ 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" \; {; H) G' h) F% R7 z
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
$ W4 s) W8 P" X9 [# X& J- y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。
" y( S3 k1 z6 G9 L5 h) x 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
. h/ ]; d6 q- z" Z- T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) g+ _/ |" v) T2 L, z5 O
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
+ |( x5 Q3 g* ~8 S形。- ]' W1 D, q/ t' [6 u
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
* [( o% h3 d, [1 P, U( \5 ~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
5 r& O% \' T' {# J/ g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
# }: I8 v) M9 I* Q+ t5 ^挂帅所造成的影响吧。+ ~' l2 e' [; F" o! X
2.2 IPC-6012 :
; V' I% s, X. e% C6 z 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
6 m. l7 N. i, g% G7 F. B* E+ V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: L& F) e' j
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 , L4 y- ^" E/ 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- \) I4 N$ O, s& K5 e+ R8 r, a
，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' W* [% }. w. e* g$ H
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
' H5 T5 e f. p# D 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability
- E" w( [+ h# H: `! j; SPreservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。6 f$ ~# s# F2 T; r5 N4 i
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
2 X |' s I4 r, J' Z8 y' w9 [- E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 。
. F% o3 k* g' H3 S6 l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
1 f: d R$ B/ L9 h1 i! F* l9 Z8 k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
) K& ^1 r4 E, V4 S3 G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
/ D0 D' q0 S$ `1 ~) N) H. 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
! [2 E1 g) u8 i- Y% u/ i; d. J- 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
8 g' o- ^1 i6 @+ _' o7 @7 ?, [0 i6 C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)
7 p4 H2 s ~ v) r( R! e& t。
6 o2 g- P% G( c7 r4 l 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; E+ D2 ~# i, k& K0 h9 n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
; u+ X7 W; K' t) K% O" k, b& s种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。 ( o; M! f& N9 a- 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+ K; h' L& i6 L2 p( }' z
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
/ Y) B& ^0 E+ d. X: P而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。
' e& ]* {0 L, V( W* C 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
; z+ g5 r4 [% e% T& w' L' h9 \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& D, [7 F9 K w' i" c
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 "8 L* l# R( A/ A
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
; L4 L; j$ K* r9 Y插焊的板类了。; Y- g/ _2 z( V& e; w
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
) b: A0 _* ~6 g8 _( v6 o; N+ x/ K* 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
1 e5 ^8 k/ c: G. c. V. 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；' s) q z; C" U$ I/ s9 K
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 / i' C' c% G1 [* _7 V5 F
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
. b/ S/ M/ ~! j% l0 `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。
4 B, z/ `) z L* f% ^2 I 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6 g: n1 v5 x9 w; Y8 Y& S
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
, _6 L, e. _' D8 r/ [。
1 ]& I$ }+ T: x9 _5 S0 O8 k m- a 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3 B% Q: [9 u& C1 v2 f, 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。
* ~7 x. u( X7 Z* `2 B1 ^+ @6 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
9 ~5 t4 f' q3 U$ o, s$ o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
0 y/ e3 F! F! [2 ]2 I. y数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。8 }0 ~6 U' N! l5 F
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
" `; a$ Y" q& N( ?" m j- A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
8 F% z$ V0 a! G) N100%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3 J8 N( @9 J* [6 h
无意义的包袱。 % Z3 F$ |( x q- b* q1 u% R' X$ I
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
J: b- T& e; @' Y P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
. x* ~# @+ A+ c9 K1 ]# ?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- l( o/ s" m1 V; ~& 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" u/ T( {* w) Q0 j' B
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
8 F0 q. |% i- x% _4 I# C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+ N1 E. }6 e( n% v3 R0 k2 U. N
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/ B) k; h q! ~
2.1 IPC-6011 :
) ]9 I- h0 P! |$ {5 g3 U 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
' a0 _0 I4 N- z" O1 [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"
" p l0 }% I) z* A* 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* x {) N; ^. z+ m
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
, @( J X" G H4 C/ F+ Q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。( Q5 z, j i+ ~0 H
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
2 N8 g; I/ F! o2 A# h8 J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
; T4 |1 a# t, o" A! L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2 k# e/ w- B7 K7 [+ S. U. B
形。
: u2 _) V/ h. [/ p* D. c0 _ 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 # w; `( o" c& E" c% ]" X$ U7 i
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。一5 q1 M; v( E7 J- b
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 k- N- }9 Z# {2 F1 V- d) @7 u$ h挂帅所造成的影响吧。* `9 A" b1 l' D
2.2 IPC-6012 : 5 s" ^: \# C; |4 v: M) H$ q( a
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
2 w ~! A4 }5 I, V3 C! t1 }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 O1 {9 A4 i% o% u' a
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 9 i7 ^0 H; t: [6 T: U
(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/ n, H3 ^' m% k3 R7 o8 {
，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7 @2 H% e& a$ k
概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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