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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
8 B$ k E! m, t; G, q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、, z& Z" A* I, b! F
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
; D3 u2 M( s6 X/ |1 ?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
( T: H2 H$ a. G; |4 x! D, j& t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% p e! @9 w6 Q( N
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
: D# B8 N' S! F7 {6 J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 F( Y+ }; J$ r) H; {- `印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
% G+ r; v) d: u1 ^2 R7 s( j) N& c3 w3 b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: g7 ^; H. Y& g2 j% E* j6 u
改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"
; G& ? {+ F W- q。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) M: U4 f; T/ E6 q" W( t K* P$ ]6 z) y
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，
5 t9 h$ X c& V0 A+ E9 z1 z- R" z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# U5 C5 R: q: M. A# ^- |: g' g
即IPC规范新颖实用的原因之一。4 m3 i3 u- F, i1 v; V) w3 v4 S0 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-
# }" x, ~8 a* v6 S: K950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, A _" s) H8 e
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
1 a1 Z3 A% A8 v# j7 f% [- |) K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) h( W9 x1 \: U' O) l/ S! V1 O
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 l& D' E7 {! q) t- L$ u
得知也。 8 G- y$ m2 {1 ~ H! b q
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
: F( K$ G' S, t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
1 w- P9 r- C2 o+ F4 M4 Q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
2 I! F d }1 a: W! S% V, p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
2 L5 r5 I- E- d, 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6 W& L- L4 n; S
测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:* B% \ }5 q" M
2.1 IPC-6011 :
) Q! ~7 H4 p" I5 E8 o( b. h 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& d* V, k( M; f( i, n
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"
& ~4 P, V4 r) T2 U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 i! \- L4 `8 x* J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
( z, D, A7 l4 C! |9 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。
. W- a& j- e* N: h+ N' [- Y 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 X1 Z& \% k; n4 N+ H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. e4 A2 B' D. A/ g) U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 R9 W% I7 R3 c1 Q/ w; D
形。3 d, `- I' H! A# m& |
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 X( m" p" m8 J2 wISO、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。一3 [# w' E1 V9 e# 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# _/ G- z) T/ N$ @: s. v
挂帅所造成的影响吧。3 W& `( [/ o& m' ?
2.2 IPC-6012 : , ~) C/ U: {' x
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
. i- f! F* q q+ f* w* u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
) m1 [7 F% R$ J$ a4 S8 XCatagory 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
# O$ m0 r. u4 J4 {* n# f(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. d6 J- m. p W3 H z，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3 S- o/ ]" \, f6 d
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。, x; L6 U& q) p) v- j' \
2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability ; R5 A; g+ ]* {4 j7 ~; F) w
Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。
( ^( s9 v( S6 [9 ^ 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+ `5 Z0 N1 D4 Q7 D6 }, k1 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 。
/ Z$ Y) r+ W* `. A- S) _; O( h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) S, w: }# {4 C. j8 u5 z2 i% s
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
" P) ^. i' x7 N" 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# A+ `9 ~. R" G* ]% r2 t" w- N
，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
% Q5 K. J+ y8 C, [2 Q" J6 x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
6 u& i$ o/ p( }) e4 R# w( @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)4 i7 W4 D2 d( n! v% r- V
。9 {6 J: M* p, k0 P( m
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 f1 [6 b5 E; n; I" w% m5 Q0 W2 r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& z! ] [! ^7 S- _6 F" `+ w
种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
4 h& @5 P% u7 I1 R1 x, Y& g1 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
8 S7 C( j" o$ c2 M5 U# @* LSMT 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
' p) M$ B' G0 O( P$ P$ P0 s而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。# T" j- p. U; X/ b0 p* F
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7 Y- v5 }+ T7 M" U# G0 w% i
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
' P5 m4 Q6 v! i4 o$ ^) ^) 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 "
4 k9 Q* [9 b8 T0 r; t7 U; J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1 s: L& y( f3 M3 u" I& n
插焊的板类了。
* b$ r8 k0 h" u( q- ]3 f2 ?! y& Q 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7 `$ I1 ?. p9 p: w! K
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( p" }! F* s4 J$ R! B
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；
6 r$ Q+ l& g2 ~7 ^/ k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
0 }8 G. ~; j& F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: t6 \1 c2 }8 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。
2 Q( y) Z8 v* a# F1 x 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 E* i9 @, N+ M
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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% S/ r5 r" h8 ?6 f( g 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" W# L( [0 t& c, i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。$ J+ a* {, h7 d: T
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( x: z+ x- x1 {3 C
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- X `2 }5 B0 D3 J6 c9 E1 F [数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。* I+ t/ D9 e7 G* x6 L2 L0 t. v
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
# F6 ]- c9 g( S- o2 i$ @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 Y0 z7 J- ^, t" s# n$ x4 |! ]
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# m7 n, j4 w6 w
无意义的包袱。 7 T" O; m5 [/ E" x: u. t
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
, a; {! s6 R- E5 N @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 C* t5 p9 f3 _: w" M
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-& T" m1 o7 i" O4 w5 O
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+ C9 \6 A9 Z" `. q4 T$ G
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- R4 o+ Y8 \* L
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
* J; w# c q# ]5 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:7 n0 d. J2 M/ u" N# s
2.1 IPC-6011 :0 ^4 n8 d6 Q( S. S; q. ?$ b
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/ Q9 _0 X8 @1 e) U0 J+ A. z0 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"# b0 E B4 D- H1 {1 w! c3 d. ^, ?
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; G- q! b. S8 L1 D9 L9 p1 n$ r
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5 w+ {/ y5 f. 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。
8 r8 M" U% 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
! t! J2 ? p1 f" e9 ]: I7 n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) d. d6 f0 L/ s( e/ }+ B h9 N* i
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
* q- g: Q) S( D; @* F4 a7 h形。! M. @: e. k$ \* t- O8 ?
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 ) m& f; z! p3 A; }
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
6 R, B5 _# T( l9 @ w4 ~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 ]# e, ?- F- w# n _5 b2 i& G
挂帅所造成的影响吧。
: N4 H; k6 L2 B 2.2 IPC-6012 :
) r; b* q6 k- J! f) d# 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' o& y0 w" D4 q# g
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
& k, ?$ R; S9 N: h. Z3 W( XCatagory 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 Q! w0 ~# d6 G( @
(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 T# Y4 l* e$ Z% |* q8 u
，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
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发表于 2008-5-19 19:06
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