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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)
, Y' ]# I8 e( V- O! m: K( g* i8 [2 e& Y1 K. D* m$ r% V* ]
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$ h5 t- p3 q4 k5 U) A) 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、
" R3 W# Z, K0 y( H* H- t# lIEC-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
. H8 Z0 f: i6 r4 _' m" g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4 T' a& g' U, n }* [* s3 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
6 F* v9 V- T& M, a: F6 m* W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
9 w' `' {2 [% j3 j) p# F( _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# i2 C( M9 p1 ~7 J印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
/ m. V$ l) [( Y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
! c5 L3 }( q. {# h8 D6 a改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"; G) j5 U0 t& ]' ]' S5 Y
。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* n0 ]- ]# q8 s. e$ Z0 b, M
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，; z: w' ^7 j8 q
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
+ J5 J+ R$ B+ ]即IPC规范新颖实用的原因之一。
( R4 j1 _* G! d# i2 \ 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- : T$ Y8 w. i' o! C% v/ u1 E6 m
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7 H! H- E7 @ l5 H" s
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
* N2 {0 U4 I3 W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8 g* p3 e* S3 a/ g0 h% D8 }- |
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
7 v8 ^- Z1 U, j$ m8 Q得知也。
7 ]+ g, f9 J1 [: S" R! P& r 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
" q ^6 _* t6 ~$ h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 y8 i- V0 p4 d u" ?
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! X5 V+ v* R; c. ?# d1 G/ H
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
) G n. S# x# w& e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
: x0 b3 L6 f7 B6 F& N* `/ U测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:* C) ~. Y3 J2 D! R) S( `. |
2.1 IPC-6011 :) h( ~ x5 O# d& r8 O
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 ~3 I: ^% p2 ]
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"+ I+ I& b6 W9 O- }8 ]
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4 [8 n* C& }. _( M% {
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+ F5 b# h* `8 O& U; a3 b- x* N
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。$ q, U! ~% ]/ S5 ? u6 h. H
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
% G8 u: t7 ^; F) H7 I9 \8 a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( _' W+ s. W% y# J* C
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 E+ x) c; ^) {$ j- C3 W
形。2 q! T8 Y7 i' ?
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 2 e9 p- |" e5 o( T p( s
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 _" c7 f6 q8 x& L7 Q
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4 o0 r' q7 f2 \4 r
挂帅所造成的影响吧。: y+ p' w2 W; m6 e5 T: i& z p
2.2 IPC-6012 :
& | P0 i+ e# { 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( O3 y4 F) N, w- 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 " ?1 k# [' Q: l8 a W9 X
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. X7 m6 i2 V- L
(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
; K2 x& M! ?0 [/ B9 o S0 F S3 Y* D，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
( S* |2 y. o8 i6 J( J: W概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。, O% O9 N' Y8 Z: }! C/ Z9 k" J
2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability 3 r0 G" ~, H I6 U2 c: A7 Z! V
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。* I; `6 J, R6 {4 I) m t
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& f( k" z6 |7 m1 B4 ]! P
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 。/ ?% n1 L9 S l6 ?2 I
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) K( f6 y- z' E0 [6 K6 |
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 }: j4 l; Y) i* U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& S% Q/ v; |, W) E
，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
) A1 j7 q# r% n) s2 y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
) W& X. G: L5 a2 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)
' p% }# v) n8 P+ @6 u# o+ U。! r& e4 C5 U. y J! i$ P# T
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
8 A. r! h; k( c9 O$ J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
, g: ^ m+ M2 u6 `种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。 - n/ u+ D8 P3 e2 o7 ?0 z8 g
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( ^( U$ \9 `8 _3 w
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7 e y3 O" @+ d% ^+ ?1 `3 d6 x
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。
+ B' W1 y2 H* I8 @2 I0 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
9 D6 n: s c: e$ o0 s$ b+ T1mil (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- b6 m4 q8 W/ R2 v2 P- m _
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 "1 \) x' N1 F; r7 K1 B! k, m
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, e1 P! t+ e& @: A# O
插焊的板类了。% b; p4 T; }! q' t/ s$ t
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 N- S2 G7 r* d) A' o" 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 R7 t% @' }/ U8 u' w
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；
9 W* C1 g5 h! V6 m Q* b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
8 K8 u) e1 @+ P' h _) 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
: j2 h( C1 w6 W" x- b' U3 z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 q! P+ U( k3 E: Z3 o# K3 p
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
0 ^. [! `9 g' t& z5 a" m! F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; V4 N2 `& h! Y9 d+ W9 u$ a; g
。
- q, C; w" e" y4 Y 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
# I* u) X. _2 ?' U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。
1 a7 o- b$ e2 _( 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
0 Y3 i; Q3 `7 U5 X0 }4 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' ~6 v* u& p! p7 W8 w% [# Z
数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
/ W t1 V% {( j' e) l$ 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' |/ S* i, g2 g U
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
% h! h% V; X2 `" u- Q0 V: x o100%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+ B4 n! w2 n4 {9 W0 H
无意义的包袱。 6 [" C; i9 ]5 y3 h+ [2 N( Z
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
7 S% T+ K9 F8 l5 ~& w8 ^+ q) v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. ?& t; t. ^+ M( Z) E' H5 E/ e3 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-4 A' w1 x @/ h3 h$ r
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
6 h8 @1 E! \( U& V% b8 h$ u& [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
9 Z& w: o( p! T! Y! 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
: I) k m; q6 _2 o& q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:( u$ o. w7 o, L* [1 b" i
2.1 IPC-6011 :
; X, U, q+ D$ {4 p; 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
; W4 n# L2 l* }% I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 C! K6 F& K; q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; T7 I( s! V+ @$ P9 h" 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- ?8 r! s: A6 z- Z* 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。# K: {( @+ d3 A( 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" n3 n5 J2 d6 x) }
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
8 t3 H3 a) j( A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& Z. Q- I8 y7 s
形。
. O2 v5 k6 W: K, V9 U$ X' 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
4 k6 M; e9 n- ~9 pISO、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
& ?; U9 z6 r' g! {( C+ f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
% b$ `( }& t6 B: N/ M挂帅所造成的影响吧。7 r" Q) M& {# n5 U$ y5 Z. l4 ~
2.2 IPC-6012 :
. V- ^% e8 U& b1 R: `+ x; L$ v 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
6 A& L/ J6 m: M$ t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 . R9 r7 F3 P( N
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
& r2 k; J5 _/ \ b, w, w(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
7 Y. {6 N/ @4 F: l( U2 V，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
( c/ R4 ^' o0 ]" |" t, {7 x* }, [概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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