|
|
电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012). u* k7 f8 b6 y2 V
& B% x9 S3 `+ ~# p6 A; r* r" N% }
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) f. R" |% Q D2 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、
, a! O. w. {! i# `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 B: G+ d' k' s' l/ `5 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
\* m- A7 }6 m( S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5 h1 H$ z; [& E+ A2 }
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# m. B% a1 n6 P' M' T
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 "' B1 J/ b- T6 W5 a: H0 p
印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
5 [8 Q; C8 `, Z) r! q" ^, K/ |% ~- ?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! w/ R+ a2 ~; Q5 v/ s& s! ~: ^
改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"0 J% l G3 J1 K
。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
* a) m8 N4 d6 D, q2 R# e3 P; V+ x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，4 x; d: y/ T+ \) R/ \
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+ o6 o$ g( L" u% n
即IPC规范新颖实用的原因之一。) s5 \/ Z, I( {# w" z
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-
F7 [ t5 T9 J; [. T" d, t950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$ q6 g9 k$ ^/ ^# x# W1 t+ q; T6 b
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# m" j$ Z7 ?0 x( E
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
& X/ e% ]: g5 }% U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2 X. f' r+ M; W/ n4 ^
得知也。 2 ]$ v0 `9 e$ F4 M
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$ n. K# ~2 `# E
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
8 a+ n4 L$ b, i7 W0 U4 ^# a' w$ f$ h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
' B: S; s8 `# |2 Y4 f7 ?6 q6 n0 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
: B1 G- f4 K/ [( S/ w, O3 R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
0 g1 O3 h0 n! O7 v% S; P测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:
! w3 r$ M) u6 J% d) U 2.1 IPC-6011 :9 Q* M$ v8 s, s9 \ H8 ]( l7 K+ i; S) n
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& H# O. ~; s( O$ |, D
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" M0 ~9 n8 R& `8 P
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. F. @" [" Y1 K' j. j; 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1 m8 T4 K1 P. {# x
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。
6 [9 D3 g3 O* Q 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
4 Q4 T9 m4 n2 u) s, ^7 s, N7 U3 ?( H2 U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 u9 v0 @1 l6 `9 I- V4 Z' g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
& r- @" b% G$ Y' D: `- u形。
+ J+ ]8 F. Y5 P% 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
! d( J; _3 x8 @3 v7 N: Y4 _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
$ U. S5 U1 o1 s- A. j" 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* L5 g, c) f) b, V7 _4 T, K# A) P
挂帅所造成的影响吧。
" q8 y, ]; _/ n 2.2 IPC-6012 :
$ t& n* S) y: c# @7 a 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0 F$ D) {2 l3 \0 `9 R8 V0 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; o6 G$ B% ] F( R e& z+ a8 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
5 U/ X; C' J3 ]! k( s(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4 }. A7 x+ q! ~# R$ k8 }& B$ j
，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 R, q$ `# p/ }+ Y6 I& b- x0 X7 B7 X
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
2 q4 }0 R6 B4 Y8 A 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability
" s( z. x2 H: Z5 U( x4 N Q+ _% wPreservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。
6 u I/ \+ B) ~( v) c3 B2 ^* d 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 u2 r' c% f0 a9 n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 。
; y. C0 S+ i; j2 j. l, Y% D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
4 z3 |2 X2 K2 ]. m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6 e! E8 q1 c7 r: K
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
& @, z& \% T. v8 l$ ^. I，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
; W& _/ `1 e8 F5 B5 Q: |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5 Y( T( s8 W: t; x4 o9 k2 T5 J6 J
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)# Y v o+ t, n* b
。/ O3 Z$ C" y5 Q: l& @
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
4 ?/ ?0 X1 b4 X5 O% D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( P5 C4 u' {6 C7 Y! U
种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
! w3 Q4 m" x5 } `! _' N; w5 P 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 K% t4 l+ T0 g# e" q' x7 e2 X, RSMT 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% T5 k5 B; z; F; R4 k" R! h- ^. _- m
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。
. N* O) w. B3 b: o& ^/ E5 J 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
5 v( q! i' {7 p: Y/ u3 w) w1mil (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
( o6 ^" I' m }3 B& _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 "" w; {2 n2 U: I% _
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9 Y5 F) g8 E) \, F, c
插焊的板类了。
, n- U5 d2 u/ d, Y9 F. \( @1 [ 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
; q) @/ x! _9 Z* C1 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 D2 Q0 [; D( Y/ \9 f
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 u" Q6 `5 I. J! X) F! H1 e
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 . q) y5 E( F0 Q
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# J, b W, D# f1 ~+ u8 P+ S
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。) W5 Q9 ] k7 b
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+ x8 l9 N8 w# ~: ~+ K0 ~
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
' G' y! a* G" n% p* d: k M2 M。
( v K1 r! @( | 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- c) [/ q: o( U. z4 J+ s4 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。
% G' u- ^; j) M5 B 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
; F1 c, o; j- _' A$ w Y# E5 k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
, D: R$ e2 ?3 g9 h' @0 @6 h数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
' f! ]) z8 ~) ~2 M/ i$ J, 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) C/ ?( U( D! K/ p$ p
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
2 J0 \+ f g7 p* a& M% [& X# p100%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
! M" M6 M( }+ S1 A0 Z无意义的包袱。
% D. `$ u# p% p" e 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* U1 q% ~9 F* w" h0 c) X% h# F. ]
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
5 i; [2 v* A8 ?& j+ |8 ]) J% q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 Z6 a, u y0 Y+ v. z$ U: Z! 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, v9 V. @' f" X: x4 B9 k
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
7 o9 @( g7 z# T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% z, T3 Z5 n# n; L& p) n
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:
0 h# s U( f% w& y5 ^ 2.1 IPC-6011 :3 A( z4 \5 W8 Q8 a& s6 o9 f# P/ Y- 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
7 x2 O, v( ?9 d$ e, O1 p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( J# W0 W+ I- J% |
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
" n3 }, i5 N1 k4 N7 X, ~, R7 E7 G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
( w0 H) {1 N# i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。- A& s+ _) B0 _% p( v5 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
+ t ?% w3 z N$ j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
5 t6 g2 L& N: j2 W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
5 g0 F) H4 K, b& a7 K形。
( @6 Y/ B8 }9 d: W 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
6 P* G& ^0 z! V" y3 LISO、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 K$ U6 }8 \+ B# o- y4 }( H) C
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 A( T0 [% G/ y挂帅所造成的影响吧。4 E0 c' ?0 s% V7 F% W# R1 [
2.2 IPC-6012 :
. ~( K" `, l& ]! q2 M4 z2 ]# K9 P) b9 ^& 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
! |* G4 z% N% x6 e9 ~% ^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 e0 U4 R' Z; W! ^8 b1 e5 g( H
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
% S/ X5 {" G; ?# P, E8 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% o4 X) d: P, f( }7 q$ W! n9 h
，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
& B' p. A6 q/ A概述的IPC-TM-65 |
|
/1 
发表于 2008-5-19 19:06
收藏
淘帖
支持！
反对！