電路板國際規(guī)范IPC-6011 IPC-6012說明
國際規(guī)范之淵源與現(xiàn)狀
電路板供需雙方均各有品質(zhì)檢驗之成文規(guī)范，通常硬板最為全球業(yè)者所廣用的國際規(guī)范約有三種；即美國軍規(guī)MIL-P-55110、IEC-326-5/-6及IPC-RB-276等。
MIL-P-55110己發(fā)布30余年，系電路板最早出現(xiàn)也最具公信力與影響力的正式規(guī)范。其1993年最新E版內(nèi)容甚為精采，為業(yè)界所必讀的重要文件，惜近年因跟不上時代腳步而漸失色。
IEC-326為 “國際電工委員會” (IEC) 所推出共11份有關(guān)PCB之系列規(guī)范。骨子上是由毆洲人所主導(dǎo)，為全球各會員國協(xié)商投票下的產(chǎn)物，內(nèi)容并不嚴(yán)謹(jǐn)條文亦欠周詳，除了少數(shù)毆商外一般較乏人引用。
IPC原為美國 “印刷電路板協(xié)會”(Institute of Printed Circuit)之簡稱，創(chuàng)會時僅六個團體會員。經(jīng)多年努力成長與吸收外國成員，現(xiàn)已發(fā)展到六千余團體會員之大型國際學(xué)術(shù)組織，并改名為 “The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits”。其所發(fā)表有關(guān)電路板之各種品質(zhì)、技術(shù)、研究、及市調(diào)等文件極多，為全球上下游電子業(yè)界所倚重。然其眾多精采成套的規(guī)范與文件，泰半是出自一些美國大型電子公司，經(jīng)過改頭換面成一套看似 “公開公正” 的資料，事實上是便於推行美式文化於全球，此即IPC規(guī)范新穎實用的原因之一。
IPC有關(guān)硬質(zhì)電路板的品質(zhì)規(guī)范，原有單雙面的IPC-D-250，及多層板的IPC-ML-950等兩份，二十余年來歷經(jīng)數(shù)次版本的修訂，直到1992年3月才再整合成為單一體系的IPC-RB-276 。1994年11月276原版在推出局部修訂之Amendment 1後，竟在未出現(xiàn)全文改版的276A之前，冒然將新建番號未久內(nèi)容大體不錯的276系統(tǒng)逕行廢置，卻另起爐灶開辟全新面貌的IPC-6011及IPC-6012，相當(dāng)違反規(guī)范之倫理，原因如何則不易為外人所得知也。
新規(guī)新事物
前IPC硬質(zhì)成品板之正式品檢文件IPC-RB-276 ，系發(fā)布於1992年3月，頗受業(yè)界重視。時至1996年7月已分裂為IPC-6011及IPC-6012兩份全新規(guī)范做為繼承。
前者6011之標(biāo)題為 “概述性電路板性能規(guī)范” 、只敘述一些分級、公差、SPC 、品保行政、抽樣計劃等原則性條文，并未涉及PCB之實務(wù)檢驗。後者6012標(biāo)題為 “硬質(zhì)電路板之資格認(rèn)可與性能檢驗規(guī)范”，系針對硬質(zhì)板之各種實務(wù)品質(zhì)，訂定允收規(guī)格與檢測方法?，F(xiàn)將新規(guī)范中明顯更改的內(nèi)容說明於後:
2.1 IPC-6011 :
2.1.1 新推出的6011及6012二規(guī)范中似乎有意回避原有的 “美國軍規(guī)”條文，擺脫軍規(guī)的影響。如在6011中1.2節(jié)之分級說明中，即刻意從三級板類條文中將 “Military”字眼去掉。另在6011的3.1節(jié)中，也將原引自軍規(guī)的Group A及Group B予以刪除，其真正原因不明，但可顯見者是各種先進的PCB均希望不再受到軍規(guī)的影響。然而全篇用字遺詞仍甚模棱羅嗦，極盡晦澀玄虛之能事者，則未脫軍規(guī)化簡為繁的官僚窠臼。
2.1.2 新6011之3.6節(jié)對 “資格認(rèn)可”已予以更明確規(guī)定，須按IPC-MQP-1710的仔細列表內(nèi)容對PCB生產(chǎn)者的工程能力、生產(chǎn)設(shè)備、品管做法等進行詳盡調(diào)查。比舊規(guī)范只要求做幾片打樣板(如IPC-A-100047等)的確務(wù)實甚多，廠商能耐如何將優(yōu)劣立判無所遁形。
2.1.3 新6011之3.6.3.3節(jié)中除供需雙方立場外，也將獨立公正之 “第三評審者”如ISO、CSA、IECQ等資料納入。甚至在3.7節(jié)中還文明指出ISO -9000為標(biāo)準(zhǔn)品保制度。 一反過去自認(rèn)美國最優(yōu)秀，對毆洲業(yè)界視而不見的心態(tài)，這大概也是 “歐體”成立後市埸掛帥所造成的影響吧。
2.2 IPC-6012 :
2.2.1新6012已將一些品檢項目中未明確指出條件者(Default)，也代為指定最廣用的條件，并逐列於表1.1中。如線寬下限定為4mil，焊錫性試驗允收性可接J-STD-003之Catagory 2又6012中會引證IPC-TM-650多項試驗之實做方法，譯者亦根據(jù)最新版本(1997.8)之資料簡述其步驟，使讀者能迅速獲得具體的實務(wù)觀念。此處請業(yè)者特別注意，許多現(xiàn)埸常見的試驗法己經(jīng)過時而您也許并不知道。為求跟上時代可針對本譯文中所概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比較與修正。
2.2.2新6012在3.2.7節(jié)中將裸銅板 “有機保焊劑”(Organic Solderability Preservatives簡稱OSP如商品Entek等)處理法首度列入正式規(guī)范。
2.2.3新6012在表3.2中對電鍍銅 “厚度”，已有重大改變，一般Class 2板類(如電腦產(chǎn)品者)其面銅與孔銅之 “平均厚度”已由1mil降至0.8 mil；下限也更降為0.7mil 。此乃因小孔深孔盛行，孔銅不易達到厚度要求所致。多年來之禁忌終於被打破，亦為掙脫軍規(guī)束縛之明證，將對業(yè)界產(chǎn)生重大影響。對於制程縮短，自動輸送水平鍍銅之興起等方面均甚有利。該表甚至就Class 2板類之盲孔(Blind Via)平均銅厚，也放松0.6mil，下限還可薄到0.5mil。對小而薄的多層板類確是大好消息。另在3.11.8中對鍍銅層要求亦明訂在99.5%以上，抗拉強度不可低於36000 PSI；延伸率不可低於6%。此表3.2另對金手指之底鎳厚度也由0.2mil降至0.1mil (Class 2與Class 3兩種板類均同時放寬)。
2.2.4新6012在3.3.2.5節(jié)中已有明確指出，內(nèi)層板面的 “黑氧化層”所經(jīng)常出現(xiàn)的斑點與色差，當(dāng)此等瑕 面積未超過同一層總黑化面積的10%時應(yīng)可允收。但事實上這種合理的改變，卻很難被明察外觀的客戶們所接受。
2.2.5新6012在3.4.4節(jié)中，對板彎板翹也取消掉原來不合時宜的上限值1.5%，另將SMT板類行之有年的0.75%上限值形諸正式文字。其實這只是反應(yīng)事實符合組裝之現(xiàn)狀而已，并未緊縮插裝類原有平坦性的尺度。
2.2.6新6012在其3.6.2.14的附注中，明文指出薄型多層板其最薄介質(zhì)層已可薄到1mil (原276之3.9.2.6中規(guī)定不可低於2mil)，此亦反應(yīng)某些薄板之事實(如某些PCMCIA六層板只有18mil厚)。又此新規(guī)之3.7.2節(jié)中，更明確指出對通孔多次插焊與解焊的 “模擬重工”可靠度檢驗法，只應(yīng)針對有通孔焊接的板子而做，而不在為難SMT或BGA等無插焊的板類了。
2.2.7新6012在3.8節(jié)中對綠漆的規(guī)定，比原IPC-RB-276在3.11中更為詳盡，也更突顯出綠漆的重要性。又在3.8.1節(jié)中之f.1段中特別規(guī)定，綠漆故意或意外爬沾SMT方型焊墊或BAG 圓型焊墊時，凡腳距(Pitch)在50mil以上者，其爬沾的寬度不可超過2mil；腳距不足50mil者其爬沾寬度需低於1mil。此二款均比原276中3.11.1.f 所允許的4mil要嚴(yán)格很多。至於綠漆厚度之要求，6012與IPC-SM-840C同時放寬，不再堅持對Class 2板類4mil的起碼厚度。但卻指出當(dāng)客戶需測厚度時，則仍應(yīng)從之。
2.2.8新6012并在3.9.1 “介質(zhì)耐電壓”的內(nèi)文中，對於3mil以下的超薄介質(zhì)層，將其測試電壓由500 Vdc降至250 Vdc ；至於3mil以上的介質(zhì)層則仍維持原測壓之500 Vdc 。
2.2.9原RB-276將 “熱震蕩 Thermal Shock” 編列於 3.12.2節(jié)隸屬於3.13之環(huán)境試驗。新6012則將之故編於 3.11.9節(jié)屬 “特別要求”的范疇中，似覺更為合理。
2.2.10原RB-276在3.12.2.1中對連通性(Continuity)的要求，如Class 2板類之電阻值不可超過50毆姆。新6012在3.9.2.1中則另按IPC-ET-652的規(guī)定，而不再列出具體數(shù)值。另3.9.2.2之隔絕性也準(zhǔn)此類推。
2.2.11新6012在其4.2與4.2.1節(jié)中提到所謂C=0的抽樣計劃，并列表4.2明訂樣本數(shù)目。對品質(zhì)規(guī)范的完整性而言，抽樣計劃似乎是不可缺少一環(huán)；然而PCB從來都是進行100%的全檢，客戶很難接受因抽樣而漏檢的問題板，遺憾的是此新規(guī)范仍是拋不掉這種無意義的包袱。
結(jié)論
供需雙方對一些待檢項目均在協(xié)商下訂有允收標(biāo)準(zhǔn)，然亦常因立埸不同或看法分歧而時有紛爭。最新推出的IPC-6011與IPC-6012，應(yīng)可做為中立性的有力參考與佐證，是業(yè)者必讀的重要文件。