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电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)
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# t' c0 c" L6 {* Q; @% G1 { 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
. ], N: ~- C7 r, a: n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、3 \: b/ z, W% X" T
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
p) V, L6 N+ t2 Q1 i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
" R( b" ~8 a5 C) C! 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4 S: z& M) v5 F2 p& I6 p
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
8 ~, f: X# V- v; d# g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, P/ h* ?* W8 `- G
印刷电路板协会"(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。
$ Q, ^8 w4 s; C) T6 v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8 Q2 r% [) v* c% O4 p
改名为 "The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits"7 V9 m8 v: D8 Z2 G$ i- f
。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7 X# |* `1 o1 v% |
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 ^; v/ G5 ]& X3 ]( x' G$ N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' |9 u8 {6 b0 }5 d7 O6 ?5 f
即IPC规范新颖实用的原因之一。
# T+ r5 u' d/ X# F1 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-
, e+ M6 {' p) i; B5 N950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/ j6 D0 ~) r8 o! ]2 U/ q
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
- \& H/ B; H& U0 b. i6 b7 v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 }5 @: `+ z1 r- ]7 S/ f [' o- C
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
- F, C e6 e! J2 S) \) o得知也。
! ]- R1 @, ~- H$ \4 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' C- V `( j0 ^/ a* ]& l
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
. W& C; D% @5 Y2 t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
6 p1 t q5 h& u. M( C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
/ Q- {; v1 i' d6 S* ^: t' W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
9 W0 s$ l, o! |& B; a测方法。现将新规范中明显更改的内容说明於後:
/ e9 O* k: X3 P7 M4 d. }# [ 2.1 IPC-6011 :
9 F- ?) V5 R1 T: Y5 t 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; I1 B* e" O8 @2 a
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"/ G/ d! t1 g4 T( F; }
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
^! k. {4 Y0 j0 q3 X' c4 \/ 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7 ?" p- d$ z$ R9 H6 o1 ~
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。
/ d2 Y# A v. T3 q, 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% B+ ?: X( `3 v% s X7 F
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* L$ c' d' i4 M1 v& 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* o% }+ e8 R1 i
形。
% U1 i2 L# X7 j 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 % L: C, F; y* N7 f4 L: U
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
; g0 j( S |# d6 X6 @! q$ Z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
' g8 p8 a9 _( p- N7 p' Q挂帅所造成的影响吧。
) o3 A- M+ f9 A" g. Z, A 2.2 IPC-6012 :
# @9 R N( h3 j* ?! w% p/ N 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
! X) K" X: j7 R) F! f$ h! ]# T& x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
3 V2 |2 N. }+ m/ K' [3 DCatagory 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 + g/ I4 h4 R) T9 \
(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 `% W$ _8 S, a3 o# e- 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2 f2 Y5 l2 ^2 ~% q+ H1 i, q/ @4 C$ D
概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较与修正。
, n" k' u& K3 n, i7 s* o 2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 "有机保焊剂"(Organic Solderability
6 o6 L9 n2 d& W5 VPreservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。4 K$ M! [& s {% 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
b+ @: a% k# m/ {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 。( w0 n0 N1 s' P$ J; t3 z7 b) o
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 }: ?$ s$ u* 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 b' v, n+ Q4 z7 O% r! ~
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, x' P e! H }8 G* x3 p
，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+ P9 T2 O. y. h" x6 I
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/ y/ R$ C7 u L
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)
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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$ |) o" l/ U4 K9 l; @- x
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
: U5 w" d: F6 q4 j种合理的改变，却很难被明察外观的客户们所接受。
/ t _! y ^& r6 Z" C; [ 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* x. c0 t: z0 u6 }6 h% Q; A
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$ b1 [' U5 ], K" o0 w
而已，并未紧缩插装类原有平坦性的尺度。
% z, [8 E8 O( d0 U9 | 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
4 A- `! V+ u- X/ }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PCMCIA8 c. T% V+ I9 X( o
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 " c5 f, y/ ^+ \
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
$ `7 j4 `' W8 T3 F插焊的板类了。
4 ? i/ T4 |0 \3 n 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4 R! u3 P9 s$ s8 i9 Q4 X4 i$ V* E
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
+ G) b8 |9 h4 m! o0 ?3 d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；
% S2 M4 {4 \6 Q) O; z* l5 O% _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 6 t3 G2 Y3 ^# 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 20 e$ N: n# L. X& R9 p8 g
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。
/ r2 Q! J# k9 S" S: N. ]( a6 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
" R4 b* G7 l8 T2 r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 Vdc2 g8 m. \# ?7 Q/ `: p z1 G* B6 a$ N+ @
。
) s ~9 d9 f, D% ~) ]7 p) ~7 @ 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
$ B/ Y; p7 [$ p, e: Y' n* i' a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。
3 e. S' j% W/ \ 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& E- n4 J$ m) p" {4 [: H% a% h& ~/ z
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
( U, B* I4 c% A4 g0 i% |5 Q数值。另3.9.2.2之隔绝性也准此类推。
1 C7 S$ ~* q( B- H E 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 l/ h. i( U) s' 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
" e' \! ~6 ]0 S1 q# q1 Q100%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# {$ B, N; n8 ?! J, i3 e. f0 F& t1 o
无意义的包袱。
& U$ x1 j0 e8 A1 L 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! n* z1 i6 O( z4 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( M7 B9 S/ S1 C2 M# x! ^+ x& Z
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-
* X% g" J X( c, q6012两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 E3 l1 @9 B' m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6 ^/ Z+ S; G0 ^
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 U9 B( Z: o' O" p( E! m$ z6 f8 g
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:
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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
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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: X$ C- |2 N& N3 }8 ~0 \- P, o$ K
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。
1 q9 r$ b) q8 ? 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
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# r0 k. a/ d0 Y& F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
D# W! `2 e- C8 t1 u# Z形。 M9 N U4 k0 I4 v# o5 K4 N: a$ H
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 M# d( g$ G7 O+ o b" X9 A0 ^" u' 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
* D4 r8 U! O4 Y/ M6 R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
. O0 Y! g; P+ m) l, |挂帅所造成的影响吧。
5 P8 D7 U3 r F9 d, F 2.2 IPC-6012 : . z7 j" q5 G) e8 X7 ^# P
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; ?* L. z: W9 n" z5 K- V
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
& Z6 O3 d9 E' ]9 FCatagory 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
9 \6 Q0 |5 y6 E. h6 D) ?2 T(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 g0 t/ h9 g( 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" B. _9 H- e) ^* G
概述的IPC-TM-65 |
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发表于 2008-5-19 19:06
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