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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)% y! O$ q5 a) z u, Q% H: P, B
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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8 T0 F6 t5 |% w4 x, N$ d
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、, s/ a+ @: D, 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" ^" w9 ]: Y% \! H
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1 N) v( G) U; a- y" Z
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9 O# w, N. B! r/ \4 K9 [
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 d5 W S4 c3 F; O- }' l7 ^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 "
5 Z: r- e8 ~1 ~% }印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
T% f2 o; y& a# m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
4 ~0 c6 N+ ^1 r1 G M/ M W改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"- I* }7 Z# P/ j# l+ \0 [+ ~
。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/ y: P9 a5 Z0 D6 a
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，
( p' S) N8 ?; @/ d! z: o5 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3 @' }3 Z$ U6 y
即IPC规范新颖实用的原因之一。& [' b8 E: B" e2 v1 b$ O
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-
) G# f; ]4 l4 G' S3 l$ U3 r950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
/ b5 M6 o& K6 `( U5 {2 g( OIPC-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6 q1 O' m4 X1 F6 G, ?. l% q
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 i8 F/ L8 o% d4 c p! O% q9 ~
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 S2 l6 z! D2 r8 a& J+ | i
得知也。 2 I7 F& P+ W5 ]* x w( \+ ?! K
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+ @8 D: B* Z& M! w. y. B9 n9 C
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% \( Q7 Z+ ?$ w5 m
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# ?& Y! V! a% z
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& G8 I7 H) n1 A' S4 y9 e! _9 B$ 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
* [7 U/ e9 T4 T- g/ W+ K9 x/ F# z3 {测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:% v, I6 x: f K& H2 S: u
2.1 IPC-6011 :: ^, i( x, Y) _5 e1 t! L! t0 ]( l8 s
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
9 w" i. L; }! Z# k: g6 M( _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"9 g4 ~2 J* K3 g+ S3 [/ 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
7 g" H/ E6 Q# l/ f( L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# F; y U5 |. d; ?
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。& J+ l t, L" m! g0 f
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. x) K' N0 d1 Q) 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
6 l/ _$ s8 S/ \, o, g. `6 `. c2 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
+ F- R4 S4 V% d! W( ]8 b6 _形。& @- E& l: Z* L5 Q5 |
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
$ q0 j# r% y( X; G5 O& 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。一0 M7 {. r3 r/ F6 E" a1 K4 E3 }
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 S K& g; ]. L- ^9 q挂帅所造成的影响吧。+ s6 ^, w |: a+ G$ x6 D1 _
2.2 IPC-6012 : + p' n( M7 E0 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, z+ o6 d' w* t, ^+ t- l; 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
e( d2 n# B/ iCatagory 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
n, w( w! R! g+ o' 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
/ w* S. k) @$ Z+ ~- W5 q，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
# x: m' p$ Q9 k/ d8 A6 d概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
( _1 H) [0 d& i8 _* H; U8 _/ X* v8 n 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability 2 e1 P* Z' b9 [% w Z5 \
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。7 [/ }3 k" u2 K( c
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
' E+ `* R: k' K6 `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 。
9 x. t! w8 |7 `* q; R; M& [5 k7 f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
: h T0 \- V. h6 Z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3 i% G! U8 e1 N7 r7 P
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
" V; g5 J: i4 Z9 `，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
3 n2 w c$ [7 d1 y* v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
9 p- r! l- E) x; h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)7 `: U( v: P( s( l6 X
。$ n2 P& X+ q, T( a1 i' [7 f/ U
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
1 t7 p Y& A! W. t( j4 C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
1 F9 i" g! h* T% {种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。 ' U! x- q2 q8 ?- k: _4 d
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% v& b9 L3 t @7 d
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 x, {# e1 [
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。
! s5 P8 U g( C' g) } 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/ s4 N0 x! O$ h5 N+ D
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
( `% ~# j4 v1 R& p6 Z/ C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 "
& V, j8 X& i! E1 \* g" 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6 q8 |& E) G% H& X" w
插焊的板类了。4 T% ]7 T: F$ v/ P1 Z8 a$ }
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
* a+ P- r! z0 `% H9 D/ ~1 c5 c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 A# {' ~& C0 E$ h6 r; l
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；7 G8 w8 h% m' I9 v3 w# a- t$ g
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 " _2 {8 w0 G8 f. T$ f S1 A1 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 2
/ G `$ G1 B; T1 n( S N: b. B2 u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。
3 C: c8 q. Q- j0 \, j; P+ 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
; o/ G: f* `/ ^% M" w4 v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# D* ^2 ^8 D' t8 K* ]/ a/ a9 r
。9 B' B( P7 d% m: v
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9 Z! q5 s B8 N
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。
5 _2 S/ D) o: L7 i 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
) b' |4 H* D" x4 k, e& P( p4 n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
5 ^3 B4 Z2 ]; `1 j8 C6 w数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。- u; `5 Q; g7 l1 Z
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7 L) o2 z/ M& T. o
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 / V: b. H7 Y9 `( f2 N3 X
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( T/ o2 J1 d% i# e; L
无意义的包袱。 ! ^, F, | ]% t. H E' y9 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
3 }0 T6 T$ n, \+ Z6 `) a3 \. Q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2 A2 P) N/ o7 t0 t7 q& \& g
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-
! a7 l1 c' f3 v, V6012两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: J' B0 X# _* Y x; c9 b
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
- w( H0 B. L% J2 w' X9 W) [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9 c$ H" }: w. Y/ 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:
$ o8 ~: p. m- s# ` 2.1 IPC-6011 :
1 P1 H4 h8 Z+ d }# i" a 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/ f% I$ K( Y b3 x' d6 V8 x
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") l0 ~( }' Q7 M+ [- I7 o5 r, M 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8 B/ h: c% [0 h- M& W0 G5 e7 X3 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# C9 E; M* w3 {9 |
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。. E3 M( c# Q" Y; ^5 F
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# i( x, z# U z& C0 `
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
7 l+ s$ ]9 j0 s( }- X$ n; f& { 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! U8 _: y0 ^, ?' G. R3 p
形。
1 C5 r1 m f0 L9 q! a9 H N: r& l 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
' N$ J) _( z" q1 M. }4 J' P, eISO、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
$ T! \) b# p4 T3 X1 r* R! u, B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/ U* J R' u( m" G" r- N
挂帅所造成的影响吧。
) {5 [/ x& r9 Y" o+ E 2.2 IPC-6012 :
2 t8 e3 c5 R9 g; `/ r1 K 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
, y! @5 s( t6 }$ m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
7 Q( y; |# H/ z" k2 M: E6 f3 E+ @5 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
3 c' u6 G+ y1 U4 J! z(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
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概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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