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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)+ n# E$ m6 a) I0 F. L
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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" o' V7 _$ o" j7 i" n3 K
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、0 l L, S4 A% a) H
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
. n! ^8 C+ M3 Z% [% d( `% K+ l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
- U$ E, M& ^ 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. S5 p g5 [& Z8 A$ 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
3 O1 v$ i4 f* @3 h/ o9 H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 "' d- S. }( z2 W @) ?5 @
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 X, y, V1 M: h% ]% K; y1 ]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
. m+ t, [) _ k1 H改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"
$ k. F5 `% ^3 q。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 I; A3 H9 ^& [! q4 T& p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，
- F4 g# c5 u+ u( g. y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
+ R* E% b5 X7 b& S即IPC规范新颖实用的原因之一。+ m. T9 t- {( ]- {
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- $ z; Z3 {7 Y. |) v- Y, ~
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9 k, \: i+ [# X ?' @3 K; [( d
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( {- C# x: j9 M& L/ p
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
: f1 W8 ^6 v9 ^5 V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
+ E4 T4 J4 f) M1 ~得知也。
! {) G k. X: @% C6 f 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
( e* Y: B7 K2 q% U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
& \1 u& S g0 B1 p0 W* J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2 W+ p7 {; u2 F3 ?: z" E# t+ X& k
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" x$ o# V* p$ t4 {
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& Q; l% V8 q0 a- N5 U6 m. O1 w
测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:
# ], Y5 z. T" \3 V3 ^6 y1 Y 2.1 IPC-6011 :
# {( E5 L C& O9 f 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2 o3 o( R/ e; k0 o* L
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"* t" E. F9 F- C9 ?
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6 a% l' D z6 \# p
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
7 I9 y+ p! y6 e( t" ?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。
- x9 g+ }: x9 Q2 c8 ?9 R: n% 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' f0 l0 G; e/ j5 b. C
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
; U6 H5 c8 t) Z8 B" t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
4 A! `% ]: f/ O ?形。( s, e1 S) \0 ]( X
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
: @9 N; c# }+ p' q$ ?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
& C. ~: k3 }/ G, O, p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
2 a6 c. y6 |% ]. i7 Y1 m挂帅所造成的影响吧。
+ W, @6 I6 n; { 2.2 IPC-6012 : # i+ t k ~" X
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; U8 h" L G! h! B
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 U, C$ ~/ I+ F; x* m
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 , [# O9 j7 ^% z0 g! ^$ z5 F" 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
+ \3 E2 `9 e7 k0 |4 x4 G 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0 L0 s! [) U5 s/ o, Y8 s
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。# b' \/ G; M" X4 r7 T# n
2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability 0 X2 o" _" I! I& c" c/ W9 D
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。
$ K1 a. X! Q. y( D- I p0 K 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
, D7 i, Q$ A" |( P( Y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 。
* v4 c5 [& v1 U, w, S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
+ c6 i' O+ r6 c. l8 z; ^6 L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
: j; V' {$ V* ~. j A4 w9 ^- 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
P. y; Q. \- x, F，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, h$ K% y( o8 V4 z% t* I0 p( d
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
# o/ j6 ~. w3 \; ^ g m1 d' ~! G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)
: C2 k0 M! B7 m2 E。
1 E) `& _: u5 b$ m9 e, B' W 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
( }7 X2 e, ]% 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
- _8 Q) y- B2 a0 {) B种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。 ; y* W1 t& ^7 v1 W1 {
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; I" t9 u( C8 u5 g- ]& t6 n7 ^
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: J6 ]) b
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。 I5 @* j3 m" N+ K# C5 T7 C0 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
) z, [4 ]! d. Q) x3 ^6 y0 e: p1mil (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
7 m) }4 [, L9 F: q: S/ K( g% p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 "
( e& Q' A4 j& c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( P4 p- c# A- c6 W! j% G1 a
插焊的板类了。$ f, l2 p/ L1 w$ [& W- {4 z; H9 Z0 g
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
5 @% {8 @9 t) g( b! G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
6 ^5 P$ T7 x0 l3 Q9 N; ]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；
$ k0 i8 e% P. {# l6 Z# |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 ' h; W, k! r/ G$ q3 ]( Z& [& G
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$ B5 O* u1 P6 `7 y# W 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。4 _7 H& G* y+ S9 w
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) u7 @! @, T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+ o$ @' x; x: K
。+ ?$ k: h8 U0 S* m# i& k, J: l% E
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0 x B$ c+ O1 y8 Y" k' V) h$ z/ E) B
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。& P7 q& C7 D7 ^3 T. X- V
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
- E7 o R+ v3 c& W0 ?: D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
( f9 N' F$ U4 f数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
) R4 d2 a! t( `7 v0 y 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
( A$ |) L6 W, ~1 F: |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 ; n2 s# F! e- t7 N4 g* Z" u
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- j1 n" O" Q" H, ~' K7 J
无意义的包袱。
9 }* ~! ]7 h4 ?) r8 a$ }0 m 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$ u3 {& f& P u: ], M9 n H9 ^
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! Z* {' `$ X% |7 d* f
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 J! p S* Q8 }0 h" a
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
0 p& D$ m! K% e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 j. y3 d) V$ B- f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4 ]! a6 Z* J0 U' O& e
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:8 i8 E0 U4 k5 B
2.1 IPC-6011 :; W8 O% b+ |# B8 Y- Z
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/ ?: ~- l, p5 U5 w9 a9 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"# n' z) f2 D$ u( ~9 E, z
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- f2 v) H- J. W3 P: S: q+ e
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
8 G; ~6 \4 \2 D& Q& z3 ^% E8 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。/ f2 B ~7 r8 u& d' y6 z2 d y
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
0 n' M+ c. O' {* H" {$ q) Q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
: u; k0 O% R/ j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 o& J' q: y- k+ i2 j/ k
形。
1 U7 a( H$ T4 l6 ~ 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 ! V4 r8 N# ^, Q
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。一3 T3 n* l5 e) |" U5 }8 T- d J) 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
8 }( H# T6 X P& d6 K# Z% p$ K挂帅所造成的影响吧。
. |% B7 q9 N* u' Y& `* K6 Y3 i 2.2 IPC-6012 :
6 h2 S2 h4 H2 j* b6 P" 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
! K. w! @% n% x( l8 q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 b2 m; h1 o; @4 `+ C' 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
$ ?: t" R5 h# r(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3 ?3 _# K! T6 |0 V5 @4 x
，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
2 a% D: z% y1 {概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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