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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)- h2 W. D$ b* M3 o
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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, R3 V b) M2 t& i6 g4 ?9 A2 v& @, d
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、
4 v0 z' J9 ?/ ~. f# R1 m; MIEC-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 A) v* _8 k" I7 V U+ \" J
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
1 n% i2 z. A5 T9 \* {1 [% o2 v/ W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0 C+ r4 I5 E+ L$ M$ f% Q8 @5 }
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
, `5 r" h7 V9 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 "
# c( X7 N, z7 @% A* a3 Z印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。) s7 ]3 w1 x `9 q: O* B: a
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
/ X8 V" }, [# G$ A! j4 j7 c改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"
$ D: l8 `$ h) ~1 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
' v, S6 _+ e9 \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" c# X) P6 l: R3 F, E9 J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$ S2 N4 u8 m$ O( T: o
即IPC规范新颖实用的原因之一。1 g) u% W7 c/ d2 e
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- ! z2 {5 v# U9 f" t8 q) u
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
% n! P/ v) l# m- ~5 V9 NIPC-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% l% e$ q8 e1 v( W+ R
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! B6 _7 Q; [: L) n6 r
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
2 n8 M0 _. q! J( N! S/ ]得知也。
7 Y0 ^! S9 U/ 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33 b1 {2 p X/ ]& ]- b) x; v
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
6 u% l* N4 d c6 t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+ S: M* _1 u4 S' u" \8 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
" j; v7 V+ P3 N8 q! D+ O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
- Y; g& k; J! s T% r1 X6 \7 Z测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:
- O( ^2 M A M. Q4 d" K 2.1 IPC-6011 :
% M9 t1 S5 j. V5 o! _) c 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
8 U; a2 b2 n: P( p9 T. t; {& Y, 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"2 C% u& n% W0 U
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5 ?; T( S! J. k3 d6 F. s
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% E) y _1 I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。* E! P& E- f) z1 K
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 h3 Z- ?+ Z4 S" o) m8 @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 Q3 Y: l) j3 z( |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8 i+ X& _: n8 n5 y( l5 B: P$ Z
形。7 i# `8 h |0 O' G( p
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 8 h# X/ ^9 G& T$ Q0 A& o
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/ u: _! N# [$ y! _5 x; n/ t
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+ G& @' }! N4 f- A- ]! a- @- l& \
挂帅所造成的影响吧。* P, T4 Y! ?6 o5 i& R' A0 O+ G: K: p
2.2 IPC-6012 : ; B$ t7 H' F, 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$ R4 l( ]2 X7 F+ K* k& A( w- r
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 @$ t6 { |
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
8 Y7 h/ z# J! x' 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
" S/ ^8 I& L+ M5 b4 _8 @/ L, K，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1 W: p" n4 W# v# i5 q/ R' {
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
7 H. [$ L& v& }* R) w 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability 5 a$ Y0 l: R7 r% c0 Q
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。( r5 F& N( f: n4 M. \! E( a
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
; ~1 c" R( Z3 w' d" f" C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 。
* m% d6 R+ L0 n* h/ B/ Y9 w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! E$ }8 ~1 _2 F8 g
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: A# C- r" ]6 j& s* |
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
1 _: _- B; z. A1 O' i1 C' j: C，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 q4 r* m: X( s+ r8 f( 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
. h2 H" `) D. K3 P! z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)
* X7 g( i, S- S% k: `+ e" x1 G3 L$ ]。; }8 e H1 B9 w# }( Q
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
9 {8 [- g% C1 z9 r& U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
# k1 J8 a' P. _/ o4 Z种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
2 f8 h! e! P, w6 o6 Q" z 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9 i6 Z& a# G6 P" v5 P. 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' f" L" B5 } R% c
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。" m6 B) a6 K5 D( i3 U) S
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
- S- u" Y# L" X, B7 S1mil (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PCMCIA6 X1 M/ ~- @+ w! B
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 "
! i' [1 @# A( d6 _' W& `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 R& ~+ \3 t
插焊的板类了。
+ u, B$ ~1 w0 m- E0 ~0 d6 r 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 M1 r0 u9 y7 r' }- n, V
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
, m- U! ^3 C6 o9 k: V' `+ W E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；
6 i7 k( N# ]5 I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
- K `$ B1 h2 Q0 D/ A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
?+ Z2 Q* A/ ?: U+ {& ?8 h$ V8 Y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。
5 t9 y! H0 j, W: g: 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
& ~$ x* [# f9 i/ [( }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& q/ _0 {4 [$ _9 g4 S, z) I
。; L J, E; n, L/ c' Q: W
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
: ?) S) P9 P- f- l! L0 k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 |2 ~7 }* Z. [6 S7 p# H
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
- U. u9 H. g3 F# h N6 a( K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" Y; ]$ M6 t( m, d
数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
- u0 K1 w. t# Z 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
3 b6 D# u, _5 k1 Y) L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
m) M+ z8 x' E5 j' I$ k8 _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
- }' p/ m* r/ g( T) X2 y) j无意义的包袱。 2 o# h; Q1 d5 h: s( Y
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( I4 Z* R/ F( D7 j. l1 S. y: E
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 M8 F' e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-
4 \0 m. v7 U% }- \( u6012两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, D' i9 H0 @2 [) i2 s
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 o1 d2 I# V0 J, \/ Q4 y
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
8 c( t- I+ Y# 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 B* K& o1 ~, J; o 2.1 IPC-6011 :
! ]$ ?( e, K) Z* O7 g 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 e9 ]. K. f% s& F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"
1 L8 ?5 r1 [: z/ s& P# ?2 _/ B# 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2 \# T$ P2 j& W
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$ M8 g6 E8 J1 h# x
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。2 T1 J* P( d: k1 F
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 n: d, J* t8 ^, c# x0 L6 W
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
, e6 ]% N \, m; x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 V! ]& @5 w* `- B5 z形。
6 J H0 ?) }5 z4 \+ ^3 @! P 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
L% g9 o2 @9 A+ i- q" BISO、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) h) l* F, v) G M, Z; r2 @
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
9 b' E) A7 `6 `) [# a5 d. b5 V挂帅所造成的影响吧。! A% o0 N( |# @7 O
2.2 IPC-6012 : ' ^2 A/ z) @* J! c
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
( f/ C. @& A% @8 ^ d1 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
$ g5 P: p5 O3 y" \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
{0 y( i7 ^" P, L" N(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
% E/ c: ~9 P8 @6 {' H# H，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$ J( j6 @% G! |
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发表于 2008-5-19 19:06
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