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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)7 ?: f2 `2 X: i! Q/ n# F" ~
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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
, t( T* Q! @* H4 U* o+ ~& a @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、
K3 F l5 o$ K7 Y6 _- ~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# ~* o G+ l. E5 E C: \
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! L' x* X9 u: o- g9 N0 J
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
2 }: a8 X- x- Y" x" I/ w5 t4 i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
/ t+ u$ O. R/ Q2 o/ T8 E7 Q( 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 "
}& H. u5 x9 R( N# 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。3 d1 f3 b( W, \, T2 x
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" U- C0 W0 _! _7 K
改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits") s3 L+ \7 ^ r
。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1 x' W5 R/ g$ t% T0 i# v+ ^( W# Q+ N
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，
) g0 D4 `; Q5 {5 A# _- z4 V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4 _3 |( Y+ s8 Q0 S, c. M
即IPC规范新颖实用的原因之一。
0 x/ c( z) X& ?. l1 W 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- 2 ]0 o- w- D5 O. [' _
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
) f' ^% D+ a% b9 h2 tIPC-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+ }7 N5 C+ D% i5 L" e* z8 u# d
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
6 y6 |" y3 T- ?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5 M/ A+ o2 l# Y
得知也。 , d" Y/ m" k* ` c, U/ z
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
' d- q: S4 R0 ^) c+ `9 ~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
" a9 b8 y. ^+ I* r( P# c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5 K' Z1 u1 b" i1 F8 n
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) y. {/ s8 c% Q; g9 r! s% p4 L
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& R5 f5 {2 w+ Q7 H7 M
测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:5 t' Q2 a+ k9 D* T4 v% ?
2.1 IPC-6011 :: h V$ H3 w5 Q: R; k5 r4 R
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
+ C; \8 k& N6 r0 V6 V7 m( B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 e9 z7 d; y* a+ T* @1 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
( ^1 w" j0 j( k( ~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
; W% N7 i w4 O8 h; r" R2 \3 a1 {4 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。* Z9 c- |' o; \3 x8 ?" j) |) s( _/ b
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; D% v1 i* B2 ^7 J5 ~5 t; O: p
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
' A& R% U; u$ n1 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4 r2 W* L# v+ Y+ J4 w* n
形。
5 v! Z1 {# Z8 h' 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
; K# ]- I) s1 SISO、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 b$ z+ M1 m$ ]7 _' 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
8 Z4 u, k8 U1 M7 L; O挂帅所造成的影响吧。6 ^4 e+ {% H+ A. x4 P& Z
2.2 IPC-6012 :
3 ^7 a+ A9 G: Y" @ 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' p$ e+ Z) V6 V- ?8 V9 n e0 h8 x( 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 0 J6 E2 R- D9 z) f
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 `- I1 B% e/ `: A+ }- X6 H(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
8 C. \5 G2 l/ q5 R- S2 L. S，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 e0 R2 K& \: N! H. j$ C概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。! k0 v0 ~; E+ A/ l) [7 u" P
2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability a- E1 o6 W4 W# P9 m* X4 a" O
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。) @3 [+ s( d/ G' f0 {
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
; s. y: d7 b1 r* t9 `$ E: q- L4 \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 。) v+ ]" v+ Q( e8 F4 J
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 `3 O- H. x4 S# A) ]
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2 u1 Z5 G8 A& T# P' 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
% b4 w4 Z1 v7 E( j6 i- K* m，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. v/ ?6 y& o9 s& g2 y9 R2 M1 I& 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
$ z4 L2 ^) \! T2 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)
: {, p/ t' N) d1 |/ |: r$ ? }* S ?。- t/ p3 a w9 V
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 P/ H) G+ I9 [; F7 U ^1 T
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
6 v( T2 Q% |9 Z: c2 V& l种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。 # F* J8 q- i! d/ V
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
4 _7 b% u) q7 u2 q) kSMT 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* \' V" f) J P, D1 B; H( h2 L
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。& b5 E; O5 p# n7 T, j: g- P
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$ b3 s. l" s# z3 Q1 H2 C( C9 l8 ?- t7 V
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
% Y0 h8 w& X6 J7 s P1 S8 q: _& 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 "- W4 X, U. \/ ]1 K) S
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4 p" H! T) n a* b7 D0 r( G0 m* s5 [
插焊的板类了。' H* E' B+ }; }' s# u; x
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 H+ h/ K- F. Y9 R7 x6 b: s
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
" n0 ~- [. b9 W& g6 L0 S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；* z& c- M/ {4 O/ N, 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
* o' R7 q' w$ H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 25 J- C6 I" @' N+ F
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。8 L7 B; J! }7 d6 j6 v3 J
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
- w0 m2 v* _) y; G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
# M+ N* d9 P/ T* Q4 I! D6 x) {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。" b+ @$ \" w L& G" A
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
/ H3 X9 K0 y @5 {& y J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
. f: [" l$ I& L5 Y: J3 E5 Q0 `) H数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。8 i$ O2 `7 j' H! B. H
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: j7 \; Y; }3 M
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 " Q" l; T, s! F3 f
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- {0 D. t/ W# x9 c! n( V) b2 s
无意义的包袱。 ! {4 r+ \1 d0 w3 G: G
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) r, w u5 H& r3 {, {
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
1 [- x: H( j* n! P8 x5 Y8 b6 X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-
& I: H5 O7 }: M+ t" R6012两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
- m) g, K! e' y: i/ t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, L' E* _. o0 g, e, p5 ^/ i; o
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
; N! n" \" d# u& Y; I, I, 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:, z+ v: ?7 T# t: t
2.1 IPC-6011 :- Q" Q& K6 J' _1 A: V q
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# @. a. J8 G- Y
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"
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6 z" q+ f' s R# B% 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+ _8 F& x+ f' ~# n" A9 e
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。
" S* H4 _4 {1 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
& t1 ~% n8 u$ J' v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$ `4 i" [5 O" Y Q K
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( M8 ^& Z/ \; ?1 h( e+ ~
形。) f. x+ I) C4 U7 B3 J5 V! o S) O
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 - F8 @6 ^. a! t' P% Z
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, D2 L" r+ l; Z7 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
1 K( Z, Q! m, e) K% W: i挂帅所造成的影响吧。) h3 D V7 _. y2 f* x
2.2 IPC-6012 :
9 p8 p2 r! ^) V, B, l3 W; r- | 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
- G1 M5 h- F3 [ D7 j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 / y& e4 o7 |6 R9 n8 I3 Z# ^# i6 l
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
+ l7 J. n6 o' L* d2 d(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 f$ H4 X& H1 ]- m8 f( ]' ]
，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 Y- L3 k( t o. l; l概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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