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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)
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o6 S5 N/ t8 Q 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: Y1 {* I& s5 t1 F; J3 M
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、
5 b9 t* W4 [0 w4 b" S/ ?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+ l& T% r$ p: [- y+ |' V. s
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
6 `' g w2 y; H; h, p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: a& h3 f% z# T' T9 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* F* S- p& k* B {! Z) N
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 "* G2 y9 F, u% j" H" ~/ y) |
印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
5 B( r4 }9 h9 Q' B) ~3 F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) _3 x7 E4 j$ v' _; j! m9 D
改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"
7 p8 a$ _# W* B* e0 y7 r" C8 W5 F。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
E! W' O6 @& G) Q6 z! K5 e9 c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，
8 R4 C6 i' D" {/ c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
( M5 X! j0 ?+ I3 h% r0 ]8 A2 n" l即IPC规范新颖实用的原因之一。
7 n. g- a# l) z0 Y/ U 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-
& Y4 T+ b) B# y) K# h3 u7 E. R1 l9 c950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
& o( [" d! Y: J% r' mIPC-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# x+ v8 ]4 e& k- B
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
0 D; Z9 T9 q; R$ I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
B5 H/ E- m, I得知也。
3 h% ]: j: g0 D; 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
5 w/ t! K/ _* s- q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' G2 d$ h c2 i
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
# r8 @& N9 h, O( r- T# 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$ T7 O# }: a- E* a
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3 x+ X( P& N0 s0 l4 \! }
测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:9 I% h {% Q/ h' u
2.1 IPC-6011 :5 B/ E8 e) C+ {
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
4 E5 `+ g9 s. j. 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"
: j, x5 T5 q5 r5 c6 e4 E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* A( o9 v+ @4 B' N) h$ p/ W$ B1 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
) }6 m" j) ]+ F7 D: @& {: r) 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。8 r0 b8 n# T8 C: 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8 X2 W% R, D! r/ 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: i% t2 H4 r: k: C. I1 \
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
& Z9 ^, j' @, n# x& H9 N) {" k形。
0 \# Q! ~7 z0 Q7 y3 C7 ^1 J) K 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 . K& F9 I6 l. d, ~: u( t
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。一1 z I' ~ M1 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& [/ P" H6 l. t* B" d5 g& P
挂帅所造成的影响吧。
H7 j5 D9 @# m. J- r2 Y 2.2 IPC-6012 :
1 @. j6 F8 ^3 ?- ]( ?. h 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
; \" d$ r2 ~/ y$ L( [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
, f% Q# Q s* o# [4 k$ b" 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
! ~1 l8 i: D. W3 D) I* 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
, J+ I2 X& S/ O! ?* N2 l，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; b! ^. J, c7 U+ E# ^, g
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
1 J* _) b5 R. K7 [: O& A 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability & s5 m+ n2 n$ `; l+ T* S/ m( v' _
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。
! |& C! f$ g9 j2 t' G, F9 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
6 J# ]; t8 K w% V. w1 }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 。
5 B) t" h; k4 D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 A, n% u- {$ }8 {
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
/ v: d1 F" p4 o! t; O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
# E" S3 z: \9 `: d3 B$ a' W) {，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5 C& U' W3 T, ~ M0 E
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
) r$ c& E0 f( R* l4 x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)
' _$ F6 L P" V* p4 M' g* A; ?。6 h, f! m: @" M- p
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
; Y) c, }2 g* G) C l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 Y9 u' u2 W8 G+ M5 v种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。 & [- F6 J1 M( ]: ^/ D& ?5 t: ?8 k
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
+ K0 M- J" Q& |( y3 E6 ~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# A3 ^0 M f5 F8 S7 I+ o# B' H, m
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。5 A' _# {' Z$ X
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
2 {$ r2 V0 v0 R0 R# r/ @; K1mil (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
, |8 V. ]( P2 X' I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 "2 Z. W; G' j% c# d: V4 B4 P1 Q
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& {. U# L [9 v; |
插焊的板类了。
7 L! n. _6 N5 Q" O 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
0 @- ?+ P: e: p k4 s+ U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, Q3 T( x- K% K9 u8 J1 T+ g
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；$ Z0 [9 ?$ }0 F" t; d+ W8 x" `
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 ) J6 A9 \3 A! X4 @( 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 2
) S. l# J/ [7 y. Q4 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。; G y3 H7 Y; H* \6 `# ^
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
/ L# p+ [% T0 k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# x2 @% _- \0 H8 e1 r
。) O5 m) J# }* P% g
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 j/ \0 F/ r/ V" A( r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。
& K8 X; o& g( y8 E4 A% k 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5 y0 s$ Z7 T: s' v
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" X+ a! I2 ]' e" X- S e. ]1 q
数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
. w; s# m% Z! W# p$ w1 d 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6 p" n" _5 w- j2 N1 q3 c+ d: v
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 " C) Q# `! I' C) b
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
5 r( d5 h% ^* W' C G无意义的包袱。
5 x; d# t5 a, I2 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
& b# j& ~3 l. d k2 z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
/ S# u, l5 o8 Z+ t) y/ l9 p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-
5 p# i" z# }5 ^7 h6012两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
. [' ]3 y1 f) B. P( [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" F; d T* V1 @% a5 o% P) s' [, F 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
x3 p, [( \$ ]' H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:
) k7 d2 x% m+ e! K 2.1 IPC-6011 :
+ b; y- w* Y3 F8 ^/ ~2 b' ~9 c 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+ m3 W: S \9 {. k4 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"0 r3 |( [5 ]: n) Q' K' {. @
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 B# s" Y: I+ K9 j7 Y9 h. c3 R) v! q3 H
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
9 O9 U: p ?( Q" Z' S5 L: 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。
) a* g& B( [3 R7 ~6 Y9 X; e 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8 | J9 z/ [1 }6 k8 T: ~% E) L
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3 |) Y. A: e& q3 x+ b& D8 N/ {; 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2 J8 Z X: | V% q- L Q
形。
, v% K" n$ ^2 n0 N! Q ?7 D 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
5 e! [0 \1 N6 y JISO、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
) Q/ F& g* j/ |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5 n+ c5 i; M; L) b) ~
挂帅所造成的影响吧。
6 ?1 j, }" J5 n 2.2 IPC-6012 : $ \' ~+ X! ^$ V w
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$ E+ `) d' U5 A. x. 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 , c0 l' \; I* 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
- x w4 p0 r7 O8 w4 U) A(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( J4 l# S8 y3 M% r- P) _
，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 K$ p$ @* I4 B2 e) O/ p1 p概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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