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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
9 [3 z+ u5 f4 N7 [# p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、
1 s9 U! y% {: u$ O: }0 i8 |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
3 a6 T0 i {- g& 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. W% I8 V& Y" \1 H, I5 V* L; R
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
6 U' }" e: J/ ?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1 Q0 C4 r' Z# x' v7 c1 V. I
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 "
+ x6 y7 B P* i# E$ l印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
J) I$ |4 _! N/ H7 t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
, X" G* w9 B* g7 _* v- ]+ _改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"$ e! {1 }" W( I
。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
2 w- Z! z+ G- s" B! {# j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，3 L& a$ f N( L) g1 _, W
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
- H7 w1 B) i- U2 ?2 |! y即IPC规范新颖实用的原因之一。
9 ~- D) ^- M" I& I 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 r6 R$ _' K" X! y+ N( b4 {5 i
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
, ?+ {1 e! ~, e! a/ O+ rIPC-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. R) ?0 c0 j( S1 m8 [
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
' d3 z7 U2 w; G8 |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 Y* i2 c- O5 L) ~4 P/ P得知也。
0 t1 I4 M$ l2 `# R! E `* u 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 e" o! ?$ d, s0 O( @
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
! g* B% t/ S# H8 f0 o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
* @1 c4 Z$ N* [# P9 W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. m( A9 g: u% q" \: _
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; {) J. Q$ R4 q( l测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:& [2 q6 n) I/ c, j2 D! w* ^; l
2.1 IPC-6011 :
6 ?* {% k# ]5 y$ [# Y 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0 ?3 d/ F0 e4 @4 c/ t" \
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"
% H u, `# i5 ?% x& ?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" A4 q" F' G; l+ f1 _6 ^
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, {/ Y5 |9 H7 {% `$ 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。4 r7 [) @2 L. f1 c9 b' I
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 U, \( D d+ t8 A/ z8 B
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+ M) h7 d- v4 g1 ]6 `8 Q
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
0 [ V E& [$ l" N1 I形。
. n8 b: z) z9 [7 }: r1 W! {2 v: t 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
7 K+ A5 m1 T1 {( g7 ^, D+ }2 zISO、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, x, v% ~7 n N7 @& i% 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
8 S6 g+ ], R" J+ i3 U挂帅所造成的影响吧。7 ]. e; \% E9 g( f7 Y! N
2.2 IPC-6012 : 6 Q2 C: [; u% L. }
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$ J# ?9 g# H: X$ Z" h$ [# z4 @
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 + o. C9 ?' Y0 _ L3 w8 |1 G) o( @' z
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 k# \! }3 q% D+ G, k0 V(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
5 B9 P6 x z0 i: b @& F6 N，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 f5 N+ y6 ]. y
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
; n, N# k7 z* q+ O 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability
3 M: n) p$ h$ }4 R) \' i) WPreservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。1 u5 ?! }- z) E, U4 [: C6 ]8 U
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 D: J) w- W- C: v- b4 v* _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 。
1 }$ C8 a }2 m$ G/ q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 ~" B! ~, H9 c/ ?/ ?: e# 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! |7 @: s8 b: b9 r: A; {" t
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* e2 }% B# y) z% k) o3 @/ 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- Y0 x; w( W$ Y- }- l, S! P
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/ X' `7 c$ Q" X4 X; u) u$ e
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). ^9 _. h4 \/ ~$ i* t$ M2 M
。
+ c# r: \0 ]8 M/ 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& E1 n+ T+ b0 m8 D( ~6 P
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
U3 R, P, q( G& K种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
8 x4 S$ t# y+ e d4 W; B( `- }+ M 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( d2 ]6 j6 t9 a% 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( T/ k P+ \5 A3 O/ _
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。/ J2 p- o" C/ `* k, R2 }( 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0 u8 e6 b2 f+ j5 L8 r
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
n3 E1 o, o' I% `2 w. ^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 "
( o* d a t5 [# O+ I" H9 ?1 _' _( T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
2 `% l8 w* |: ^& A插焊的板类了。+ z- x0 E+ N+ ]2 v( e; C) n9 B
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( L' n. h6 P5 R1 C2 y2 O
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
3 t8 b8 }9 m& f) U# u% W5 M/ ?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；
4 d$ u* w) e: D6 Q7 L) w% 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 ) m% J0 W( a' _8 H4 c# 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- h! v$ @: y$ [& c9 _8 ~
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。
# \- } [9 m' i X% O* b# f 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8 D4 B# f! P& |+ M' P* \
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
# g; N* I) Z3 |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。' ]$ P' s& @* F5 q- P# @: {1 }
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 x9 k3 ?8 v, f4 w" G
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3 x2 q8 t( \5 H1 p4 N
数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
% o& s! ]/ o6 E! n 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
* K; B% h2 b8 N/ G: n2 v3 ]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 1 }/ c2 H1 E! }3 t: H
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" i. N) N; G9 a* o+ z; P$ [, K' ]
无意义的包袱。
' t+ ]/ a8 H' t+ j) O 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/ Q: q' Q% D7 {+ {
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* U2 _, r ~. x5 h) e, W
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-: r- ?3 ]7 |/ R# O& j# |. j
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" {* ^( d7 f# g5 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; ~ [8 ^0 g- S; D( v0 n
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
0 I' q8 _* Q% I! D% i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:
! x) q' v2 W/ j6 U 2.1 IPC-6011 :
4 I. j( Z: N Z. V 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
7 ], Y; H( G' 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", w: e7 }2 p/ @! y
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 G5 R1 Y/ g0 x; Y8 \! G8 Q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: K7 m; D7 w2 v0 X I/ @7 s, X2 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。/ x$ O* i' Y" h( j& I
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5 Y( h- T) F- X& M
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
; f9 \3 o7 h+ l g: P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
% M }' M. E% l& ?$ ~形。
! [: w- s7 V6 ] o! E N0 S# o$ R 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 \0 o- ?7 B* B
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: f: `& b S# W( f h6 l1 j1 t+ n
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 @$ r, M/ x0 Z! | z8 _. k5 j
挂帅所造成的影响吧。2 A) N6 K' t! n
2.2 IPC-6012 :
" v$ ~9 R+ ]/ a* x( {3 l w$ A9 g 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* V7 V# F9 m! F1 e
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
" O5 p: x7 q5 E5 i' WCatagory 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 7 R5 j. |+ j( l- a+ d# e
(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) @( ^+ d! [! O( U, `- 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- T; c% R* ?3 G$ W9 ^+ l3 |) U: E# E
概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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