关于IPC的一点点体会.

01Content一、关于IPC的概况二、关于IPC标准规范三、关于IPC-6010系列四、关于材料系列五、热应力后Microsection下的结构完整性六、关于常用的一些测试方法的小结231957年9月，“印制电路协会”成立，IPC是InstituteofPrintedCircuit的首字母简写。1977年改名为TheInstituteofInterconnectingandPackagingElectronicCircuits，即“电子电路互连与封装协会”。1998年，再次改名为AssociationConnectingElectronicsIndustries，即“连接电子行业协会”。但IPC的简称一直不变。标准与规范仅仅是IPC的活动之一，同时还有市场研究与统计、标准与规范、技术讨论会、讲习班、资格培训与发证、印制电路展览会等，其中印制电路标准规范方面的成就尤为突出。45IPC标准的编号方式为IPC加主题字母再加两位或三位数字编号，IPC-SM-840C，其中SM代表绿油（soldermask），840为编号，C为版本号。95年以后的IPC标准开始采用新的编号方式，在代号IPC之后取消了主题字母，直接以四位数字编号，而数字按标准系列编排。例如常见的标准系列有：IPC-4100材料系列IPC-6010性能测试系列.........等技术参考手册IPC-A-600F等IPC独立手册IPC-TM-650等67本规范系列主要为各种印制板提供一份资格鉴定及性能测试的接收标准，并会指出相关的测试方法。1、基本层次架构：IPC-6010系列IPC-6011（概述）IPC-6012（刚性印制电路板的鉴定与性能技术规范）IPC-6013（柔性印制电路板的鉴定与性能技术规范）IPC-6014(PCMCIA)IPC-6015(MCM-L)IPC-6016(高密互连板的鉴定与性能技术规范)IPC-6018（微波终端产品电路板检验与测试）82、特性分级：（在本系列的规范中会按以下的三种级别分别有不同的要求）1级：普通消费类电子产品2级：专用的服务性电子产品，一般用于通信方面（默认等级）3级：高可靠性要求的电子产品，用于军工、医疗方面。93、采购文件（procurementdocumentation)其定义是：包括采购合同或定单、布设总图、详细规范、产品图纸、图形底版或电子数据。采购文件与各分规范一起规定印制板的技术要求。采购文件的优先顺序是高于本规范和其他标准的。这里强调了采购文件和印制板图纸文件的重要性，符合印制板使用者各种不同要求的实际情况。104、鉴定评价（qualificationassessment）鉴定评价是客户选择印制板供应商的一种方法。IPC-6011的鉴定评价首先是供方的自我声明，按照IPC-MQP-1710对其现场能力、加工和试验设备、技术细节、质量大纲、制造历史、公司信息和数据验证来源的概况作全面介绍。然后对自我声明的内容进行验证，包括质量概况的验证和产品特性的验证。鉴定试样可以是实际成品印制板、专门为此目的而设计的一致性附连试验板或其他用于建立印制板供方自我声明的其他媒介。具体鉴定试验项目由有关各类印制板性能规范作用规定。115、质量一致性检验质量一致性检验取决于制造商的质量体系，是在鉴定检验之后定期进行的，以证明卖方能连续地生产出符合相关规范和每种基材所适用的规格单要求的最终产品。126、默认要求（default）IPC-6012将有些项目，例如性能等级、材料、最终涂覆、孔径公差等，制订了默认要求。如果采购文件中没有作选择，则采用默认要求。例如一般按2级板要求，绿油则按T级要求。这些默认要求也是目前大多数印制板产品的选择。1314参考文件：（IPC-4101A和IPC-4104）每个规格单的表头包含了材料的参考定义，该参考定义含盖了增强材料、树脂体系、阻燃剂和所用的填料，以及其它已知的识别符号和Tg。规格单中规定的项目为材料应满足的要求，满足这些要求的材料才会被认可为符合本规范。1516参考文件：IPC-6012A；MIL-P-55110E(一)结构完整性（structuralintegrity）（IPC-6012A中3.6节）印制板经热应力后（漂锡），结构完整性应符合3.6.2节规定的测定附连测试模块的评定要求。应采用显微剖切技术评定2--6型板的试样的结构完整性。不适用于2型板(双面板)的特性（如内层分离，内层异物，和内层铜箔裂纹）不用评定。埋孔和盲孔应符合镀覆孔的要求。所有性能和要求的评定都应在受过热应力的试样上进行，并且应满足所有要求；然而，按供应方的选择，不受热应力影响的下述特性或状态可以用未做热应力试验的附连测试板评定。17a)如果板子在镀铜后承受了超过Tg（玻璃化温度）的热应力，则未做热应力试验的附连测试板也应按已做热应力试验的附连测试板评定。b)不受热应力影响的性能有：铜层空洞、镀铜起皱（platingfolds）/夹杂物、毛刺和结瘤（nodules）、玻璃纤维突出、灯芯（wicking）、最终表面镀涂层空洞、回蚀（etchback）、反回蚀（negativeetchback）、镀层/涂层厚度、内层和表面铜层或金属箔厚度。18（二）热应力试验（thermalstresstesting）（IPC-6012A中3.6.1节）测试模块或成品板应按照IPC–TM–650中方法2.6.8的规定进行热应力试验。热应力后，试样应进行显微剖切。显微剖切应按IPC–TM–650，方法2.1.1或2.1.1.2中对附连测试模块或成品板进行制作。应检验最少三个孔或导通孔的剖切面。孔的每一侧都应独立检验。（三）观察微切片时常见的一些缺陷：参考IPC-6012A中的表3—6（热应力后的PTH的完整性）。同时参考军用标准MIL-P-55110E的相关要求。191、树脂收缩（resinrecession）铜孔壁原封不动，部份树脂却向后出现收缩现象，称为“树脂收缩”（ResinReceission）。多呈半圆形后退。树脂收缩出现的位置：孔壁镀铜直立面上；区别于内层铜环面上上的压合空洞；再就是在ZoneB无树脂收缩概念而改称压合空洞。20接收标准：IPC-6012A中对1、2、3级：除非有特别的文件要求，否则热应力测试后是允许出现的。但在MIL-P-55110E中规定，完工的喷锡板或熔锡板，其ZoneA感热区出现树脂缩陷时，其深度不许超过3mil，长度不可超过单壁树脂总长的40％。至于额外加做的热应力试验而再出现者，则不再视为拒收的理由。212、压合空洞（Laminatevoids）压合时，气泡未来得及赶出板外之前，树脂已经硬化，致使气泡残留在板中而形成空洞。IPC-6012曾附图3的注2中，指出ZoneA处的压合空洞已经无需再检验了。22IPC-6012A与MIL-P-55110E对ZoneA与ZoneB的说明图23（自截面上孔环最大外缘向外再各加3mil所涵盖的区域，特称为感热区ZoneA；ZoneA与ZoneA之间的区域则为ZoneB）接收标准：IPC-6012A：2、3级：B区空洞≤80um，且不影响最小的介质厚度；1级：B区空洞≤150um，且不影响最小的介质厚度。IPC6012A另附图3的注2中，指出ZoneA处的压合空洞已经无需再检验了。243、反回蚀（negativeetchback）所谓的反回蚀（NegativeEtchback）事实上有两种含意，一种说法是：将各内层孔环故意向外围退扩大少许，比上下两侧的基材要低陷一些，如此可使后来的孔壁铜层得以局部伸入，而与孔环在上下夹持中紧密结合，会比全平面式的结合要牢固一些。（参见IPC-A-600F）25另外一种说法，也是对“反回蚀”最常见的观念，则是将其当成制程的异常或故障。IPC-6012A对Class1＆2板子要求不可超过1mil,对Class3的板子要求不可超过0.5mil，也都认为是通孔品质上的缺点，但斜口处一律不许超过3.5mil.美军规范MIL-P-55110E明文规定反回蚀深度不可超过0.5mil。264、除胶渣(desmear)IPC-6012在3.6.2.6节中对此制程也有规定，那就是：过份除胶渣所造成的回蚀深度的不可超过1mil，但由于孔壁个别地方撕裂或钻头挖伤造成小面积深度超过25um则不应作为除胶来评定。1、2类板不要求除胶。275、外环浮起（liftedland）IPC-6012A在3.6.2.9节针对完工板外环浮离所定的允收规格是：允许外缘局部浮离，但须符合3.3.4之目检及格标准。也就是说喷锡或熔锡后的外环不许浮离，但经过热应力漂锡试验者，则不受此限制。接收标准：对于1、2、3级：热应力或模拟重工后可以接收，测试前不可以接收。286、后分离和孔壁分离(postseparationandpullaway)热应力测试时，条件：288℃，10秒钟，一次.大量液锡涌入孔腔而焊在镀铜孔壁上，多余的热量对通孔附近的基材结构造成较大的膨胀，产生的热应力（Thermal-Stress）,使得通孔在结构方面产生以下的几种不同缺点:29（1）使孔壁与孔环之互连被拉开，称为Post-Separation.（2）其他无内环处的铜壁自基材上全部或大部份自基材上被拉开称为拉离（PullAway）按IPC-6012A表4-3的规定，通孔热应力漂锡后待检查的项目共有11项，此种后分离归属于3.6.2.1节镀层完整性，其中规定各内层环与孔壁的互连处不可分离，且在表3-6中对Class2板类之镀层也规定不可分离。不过即使发现后分离也不表示通孔性不良，只是制程不够可靠而已。307、钉头(nailheading)IPC-6012A中认为：钉头现象说明制程出现问题，并不作为拒收的理由。MIL-P-55110E中即规定，多层板内环之钉头宽度不可超过该铜箔厚度的1.5倍。318、灯芯（Wicking）灯芯效应是指在镀通孔切片的孔壁上，玻璃束断面的单丝之间有化学铜渗镀其中，出现了有如扫把般的现象，故称为Wicking灯芯之意。IPC-6012A节b段中提到此术语，且表3--6对Wicking规定如下：3级≤80um；2级≤100um；1级≤125um329、铜壁摺镀（PlatingFolds）与夹杂物(Inclusions)IPC-6012A“结构完整性中，提到铜壁摺镀与夹杂物（PlatingFolds/Inclusions），并在表3-6要求这种缺点必须被后来的铜层包围。3310、铜瘤和披锋（noduleandburr）IPC-6012A中表3—6规定：对于1、2、3级：只要不影响镀孔的最小孔径的要求，是可以接收的。3411、镀层空洞1级应满足表3-6中有关镀层空洞的要求。2级3级，每个试样的空洞应不超过一个，并且必须符合以下判据：A：无论长度和大小是多少，每个试样的镀层空洞不能超过一个。B：镀层空洞的尺寸不应该超过印制板总厚度的5%。C：内层导电层与电镀孔壁的界面处不应有空洞。D：不允许有环状空洞。3536参考文件：IPC-TM-650；IPC-6012A；IPC-6016；IPC-SM-840C；IPC-4101A；IPC-4104；J-STD-003（一）耐高压测试或绝缘强度测试（voltagebreakdownordielectricstrength）371、IPC-TM-650方法2.5.7（dielectricwithstandingvoltage）测试对象：成品板测试目的：在同一层上两相邻且不相通导线间的耐电压情况或测试每层之间半固化片的耐压情况。测试程序：在相邻的两条导线之间施加电压，由0V升至500V(或1000VDC)，升压速率为100VDC/sec，在高压时停留时间为30（+3/-0）秒。电压偏差为±5%以内。评估：两条导线间是否有飞弧、电火花、击穿和破裂现象。382、IPC-TM-650方法2.5.7.1（dielectricwithstandingvoltage）测试对象：conformalcoating测试目的：在同一层上两相邻且不相通导线间的耐