電路板最新國際規范導讀

電路板最新國際規范導讀

???? 一、 國際規范之淵源與現狀 電路板供需雙方均各有品質檢驗之成文規范，通常剛性印制電路板最為全球業者所廣用的國際規范約有三種；即美國軍規MIL-P-55110、IEC-326-5/-6及IPC-RB-276等。MIL-P-55110己發布30余年，系電路板最早出現也最具公信力與影響力的正式規范。其1993年最新E版內容甚為精采，為業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PCB之系列規范。骨子上是由歐洲人所主導，為全球各會員國協商投票下的產物，內容并不嚴謹條文亦欠周詳，除了少數歐商外一般較乏人引用。 IPC原為美國 “印刷電路板協會”(Institute of Printed Circuit)之簡稱，創會時僅六個團體會員。經多年努力成長與吸收外國成員，現已發展到六千余團體會員之大型國際學術組織，并改名為 “The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits”。其所發表有關電路板之各種品質、技術、研究、及市調等文件極多，為全球上下游電子業界所倚重。然其眾多精采成套的規范與文件，泰半是出自一些美國大型電子公司，經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規范新穎實用的原因之一。 IPC有關硬質電路板的品質規范，原有單雙面的IPC-D-250，及多層板的IPC-ML- 950等兩份，二十余年來歷經數次版本的修訂，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，竟在未出現全文改版的276A之前，冒然將新建番號未久內容大體不錯的276系統逕行廢置，卻另起爐灶開辟全新面貌的IPC-6011及IPC-6012，相當違反規范之倫理，原因如何則不易為外人所得知也。
???? 二、新規新事物 前IPC硬質成品板之正式品檢文件IPC-RB-276 ，系發布於1992年3月，頗受業界重視。時至1996年7月已分裂為IPC-6011及IPC-6012兩份全新規范做為繼承。前者6011之標題為 “概述性電路板性能規范” 、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之實務檢驗。後者6012標題為 “硬質電路板之資格認可與性能檢驗規范”，系針對硬質板之各種實務品質，訂定允收規格與檢測方法。現將新規范中明顯更改的內容說明於後: 2.1 IPC-6011 : 2.1.1 新推出的6011及6012二規范中似乎有意回避原有的 “美國軍規”條文，擺脫軍規的影響。如在6011中1.2節之分級說明中，即刻意從三級板類條文中將 “Military”字眼去掉。另在6011的3.1節中，也將原引自軍規的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，則未脫軍規化簡為繁的官僚窠臼。 2.1.2 新6011之3.6節對 “資格認可”已予以更明確規定，須按IPC-MQP-1710的仔細列表內容對PCB生產者的工程能力、生產設備、品管做法等進行詳盡調查。比舊規范只要求做幾片打樣板(如IPC-A-100047等)的確務實甚多，廠商能耐如何將優劣立判無所遁形。 2.1.3 新6011之3.6.3.3節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節中還文明指出ISO -9000為標準品保制度。一反過去自認美國最優秀，對毆洲業界視而不見的心態，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觀念。此處請業者特別注意，許多現埸常見的試驗法己經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，亦為掙脫軍規束縛之明證，將對業界產生重大影響。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節中已有明確指出，內層板面的 “黑氧化層”所經常出現的斑點與色差，當此等瑕　面積未超過同一層總黑化面積的10%時應可允收。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。其實這只是反應事實符合組裝之現狀而已，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層已可薄到1mil (原276之3.9.2.6中規定不可低於2mil)，此亦反應某些薄板之事實(如某些PCMCIA六層板只有18mil厚)。又此新規之3.7.2節中，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節中對綠漆的規定，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節中之f.1段中特別規定，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。但卻指出當客戶需測厚度時，則仍應從之。 2.2.8新6012并在3.9.1 “介質耐電壓”的內文中，對於3mil以下的超薄介質層，將其測試電壓由500 Vdc降至250 Vdc ；至於3mil以上的介質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節隸屬於3.13之環境試驗。新6012則將之故編於 3.11.9節屬 “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的規定，而不再列出具體數值。另3.9.2.2之隔絕性也準此類推。 2.2.11新6012在其4.2與4.2.1節中提到所謂C=0的抽樣計劃，并列表4.2明訂樣本數目。對品質規范的完整性而言，抽樣計劃似乎是不可缺少一環；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，遺憾的是此新規范仍是拋不掉這種無意義的包袱。

????三、結論供需雙方對一些待檢項目均在協商下訂有允收標準，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，應可做為中立性的有力參考與佐證，是業者必讀的重要文件。

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