IPC_StPetersb_130529_ru_01(2) - Основные направления развития

29.05.13, Санкт-Петербург
Стандарты
IPC-6012C и IPC-600H
на русском языке:
характеристики, квалификация и
приемка жестких печатных плат
Юрий Ковалевский, представитель IPC в России
ykovalevsky@ipc.org
тел.: (499) 943-44-02
моб.: (903) 712-13-02
План сообщения
 Общие сведения об IPC
 Дерево стандартов IPC
 Как пользоваться стандартами IPC-6012 и
IPC-A-600
 Содержание и примеры требований
стандартов IPC-6012 и IPC-A-600
 Стандарты IPC на русском языке
Общие сведения об IPC
 IPC – некоммерческая организация,
имеющая целью поддержку компаний,
являющихся членами ассоциации.
 IPC образована в 1957 году 6-ю компаниями.
 В настоящее время в ассоциацию входит
3403 компании из 65 стран (в т.ч. 18 из
России).
 Список стандартов IPC насчитывает более
225 действующих документов.
Деятельность IPC
 Разработка стандартов
 Техническая поддержка
 Тренинги, сертификация, повышение
квалификации
 Защита интересов отрасли
 ……
Как пользоваться стандартами
IPC-6012 и IPC-A-600
 IPC-6012
 IPC-A-600
– Устанавливает
требования к
жестким платам
– Служит для
выбора и оценки
поставщиков
– Предназначен для
применения на
этапе заказа*
– Предоставляет
критерии оценки
качества плат с
иллюстрациями
– Предназначен для
применения на
этапе выходного
контроля / приемки*
Как пользоваться стандартами
IPC-6012 и IPC-A-600
 IPC-6012
 IPC-A-600
– В основном
текстовая и
табличная
информация
– В основе:
требования к
контролю и
испытаниям
– Краткие текстовые
критерии в
сочетании с
изображениями
– В основе:
требования к
готовому изделию
Как пользоваться стандартами
IPC-6012 и IPC-A-600
 IPC-6012
 IPC-A-600
– Содержит требования
к изделию, в меньшей
степени – к процессу и
конструкции (в части
методик испытаний, а
также допустимости
отдельных решений)
– Позволяет оценить
изделия и
возможности
производства
– Содержит требования
к готовому изделию,
как к целостной
единице, а не к
конструкции или
процессу
– Не устанавливает
требований к
испытаниям
– Позволяет определить
уровень качества
конкретного изделия
Как пользоваться стандартами
IPC-6012 и IPC-A-600
 IPC-6012
 IPC-A-600
– Предполагается
соблюдение
требований IPC-22XX
и др. стандартов по
конструированию
– IPC-A-600 –
вспомогательный
документ
– Предполагается
соблюдение
требований IPC-22XX
и др. стандартов по
конструированию, а
также стандартов
серии IPC-60XX
Как пользоваться стандартами
IPC-6012 и IPC-A-600
 IPC-6012
– 1.3.1.1 Отличия в требованиях Требования,
отличающиеся от данной принятой классификации,
должны быть установлены по согласованию между
потребителем и поставщиком.
 IPC-A-600
– 1.3 …Полезный эффект данного документа
заключается в его использовании в качестве базы,
которая может меняться путем дополнений,
исключений и изменений, соответствующих
специфическим задачам.
Как пользоваться стандартом
IPC-6012
 Должен быть установлен класс изделия!
 В зависимости от класса определяются требования к
различным характеристикам, таким как минимальный
поясок или пустоты в металлизации отверстий.
 Для проверки соблюдения требований
устанавливаются методики испытаний, включающие
объем выборки и контрольные купоны (если
применимо).
 Результаты испытаний указывают на фактическую
способность производства изготавливать данные
платы.
Как пользоваться стандартом
IPC-A-600
 Должен быть установлен класс изделия!
 Готовые изделия проверяются по установленным
критериям.
 Результат каждой проверки в зависимости от класса
классифицируется как приемлемое или
неприемлемое состояние, либо индикатор отклонения
процесса.
 По неприемлемым состояниям принимается решение
о дальнейших действиях.
 Стандарт содержит только критерии. Объем
выборочных испытаний, применяемые купоны,
обобщения результатов и проч. – вне рамок IPC-A-600
Классы изделий IPC
Класс 1 - включает изделия с ограниченным сроком службы для применения в
условиях, при которых требованием к готовому изделию является его
функционирование.
Класс 2 - включает в себя изделия, от которых требуется непрерывное
функционирование и повышенный срок службы, и для которых
бесперебойная работа желательна, но не является особенно важной.
Класс 3 - включает изделия, для которых непрерывное функционирование с
повышенными характеристиками, либо работа по необходимости
являются критичными, не допускаются периоды неисправного состояния
оборудования, и оборудование должно функционировать всегда, когда
это требуется.
Новый:
Класс 3/А - IPC-6012C Приложение A: Требования к характеристикам
космической аппаратуры и военной авионики
IPC-6012C – Область применения
 Односторонние, двусторонние печатные платы со сквозными
металлизированными отверстиями (СМО) или без них.
 Многослойные печатные платы со СМО, со скрытыми/глухими
переходными отверстиями или без них.
 Многослойные печатные платы, содержащие слои послойного
наращивания высокой плотности (High Density Interconnect –
HDI) по стандарту IPC-6016.
 Печатные платы со встроенными пассивными или активными
компонентами, со слоями распределенной емкости и/или
емкостными или резистивными компонентами.
 Печатные платы с металлическим основанием, с внешней
металлической рамой для теплоотвода, которая может быть как
активной, так и пассивной, или без нее.
Типы печатных плат
 Тип 1 — Односторонняя печатная плата
 Тип 2 — Двусторонняя печатная плата
 Тип 3 — Многослойная печатная плата без скрытых и
глухих переходных отверстий
 Тип 4 — Многослойная печатная плата со скрытыми
и/или глухими переходными отверстиями
 Тип 5 — Многослойная печатная плата с
металлическим основанием без скрытых и глухих
переходных отверстий
 Тип 6 — Многослойная печатная плата с
металлическим основанием со скрытыми и/или глухими
переходными отверстиями
IPC-6012C – Раздел 3 «ТРЕБОВАНИЯ»
3.2 Материалы
Базовые и соединительные материалы, прочие
диэлектрики, фольга (в т.ч. резистивная);
Основная металлизация, химическое и
гальваническое меднение;
Финишные покрытия, паяльная маска;
Теплоносители, флюсы;
Краски и маркировка;
Материалы заполнения и защиты отверстий
IPC-6012C – Раздел 3 «ТРЕБОВАНИЯ»
3.3 Визуальный контроль
Края платы, отверстий и вырезов;
Базовый материал (пятнистость, волосяные
трещины, расслоения / вздутия, инородные
включения, обнажение ткани, нарушение волокон,
царапины, вмятины, следы инструментов,
поверхностные пустоты, неоднородность цвета,
розовое кольцо);
Пустоты в металлизации, отслоения КП, адгезия
металлизации, краевые контакты;
Паяемость;
Маркировка
IPC-6012C – Раздел 3 «ТРЕБОВАНИЯ»
3.4 Требования к размерам
Точность размеров и расположение
отверстий и элементов рисунка;
Поясок и выступ отверстия (слои);
Изгиб и кручение
IPC-6012C – Раздел 3 «ТРЕБОВАНИЯ»
3.5 Геометрия проводников
Ширина, толщина, зазор;
Недостатки проводников и проводящих
поверхностей;
Требования к КП: КП поверхностного
монтажа, прямоугольные, круглые, КП для
проволочной разварки, площадки краевых
разъемов;
Смачивание, финишное покрытие и
покрытие паяльной маской
IPC-6012C – Раздел 3 «ТРЕБОВАНИЯ»
3.6 Структурная целостность
Испытания на термическое напряжение;
Требования к микрошлифам: целостность
металлизации, пустоты, трещины,
удаление смолы, внутренний поясок,
толщина металлизации, отслоения,
нахлест металлизации, минимальная
толщина проводников, диэлектрический
зазор, глухие и скрытые отверстия,
шляпка гвоздя
IPC-6012C – Раздел 3 «ТРЕБОВАНИЯ»
3.7 Паяльная маска
Заполнение, отверждение, адгезия, толщина
3.8 Электрические требования
Выдерживаемое диэлектриком напряжение,
электрическая целостность и
сопротивление изоляции;
КЗ с металлическим основанием;
Влагостойкость и сопротивление изоляции
IPC-6012C – Раздел 3 «ТРЕБОВАНИЯ»
3.9 Чистота
До и после нанесения маски;
Внутренних слоев перед сборкой
3.10 Специальные требования
Дегазация, органические загрязнения,
плеснестойкость, вибрация, удар,
контролируемый импеданс, КТР, термоудар,
имитация восстановления, сила сцепления,
разрушающий анализ
3.11 Ремонт
3.12 Восстановление
IPC-6012C – Пример требований
Таблица 3-3 Минимальные требования к медному покрытию на
поверхности и в отверстиях для сквозных, глухих и скрытых
отверстий при 2 и более слоях1
Медь, в среднем2,4
Области с тонким
слоем4
Нахлест
металлизации3
Класс 1
20 мкм
[787 микродюймов]
18 мкм
[709 микродюймов]
По согласованию
между потребителем
и поставщиком
Класс 2
20 мкм
[787 микродюймов]
18 мкм
[709 микродюймов]
Класс 3
25 мкм
[984 микродюйма]
20 мкм
[787 микродюймов]
5 мкм
[197 микродюймов]
12 мкм
[472 микродюйма]
IPC-6012C – Пример требований
3.3.2.1 Пятнистость Пятнистость приемлема для конечных
изделий Класса 1, Класса 2 и Класса 3. Области с
пятнистостью в платах из материалов со слоистой
структурой, превышающие 50% зазора между проводниками
различных цепей, для конечных изделий Класса 3 являются
индикаторами отклонения процесса, указывающими на
отклонения в материале, функционировании оборудования,
качестве изготовления или процессе, которые не являются
дефектами. Хотя индикаторы отклонения процесса следует
отслеживать в рамках системы управления процессом,
принятие решения по отдельным индикаторам не требуется,
а подверженные им изделия следует использовать как есть.
IPC-6012C – Пример требований
Рис. 3-3 Уменьшение ширины проводника
А = ширина перехода между площадкой и проводником
В = минимальная ширина проводника
Разрыв пояска не должен уменьшать переход между площадкой и
проводником ниже минимальной ширины проводника. Данный рисунок
отражает неприемлемое состояние, при котором А меньше, чем В
IPC-6012C – Пример требований
Рис. 3-8 Складки и захваченные пустоты металлизации
– точки замера минимальных значений
IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ»
Таблица 4-1 Квалификационные
контрольные купоны
Таблица 4-2 Планирование выборки для
C=0
Таблица 4-3 Приемочные испытания и их
периодичность
IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ»
Таблица 4-3 Приемочные испытания и их
периодичность
Проверка
Периодичность испытаний
Контрольные
купоны,
выполненные на
печатной плате
П.п.
требований и
методик
Промышленно
изготовленная
печатная плата
Образец
Класс 11
Класс 21
Класс 31
Примечания
…
Структурная целостность после воздействия напряжения, типы 3-6 (микрошлифы)3
Целостность
металлизации
3.6.2.1
A и B или A/B Выборка (2,5) Выборка (1,5) Выборка (0,1)
В расчете на
панель
IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ»
Таблица 4-2 Планирование выборки для C=0
Класс 1
Класс 2
Объем
партии
2,51
4,01
6,51
91-150
11
9
6
Класс 3
1,51 2,51 4,01 0,101 1,01
…
19
11
9
125 19
…
2,51
4,01
11
9
IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ»
Таблица 4-1 Квалификационные контрольные
купоны
Испытание
Тип 1
Типы 2,3,5
Типы 4, 6
Печатная плата3
…
СМО после воздействия
напряжения
Термическое напряжение
Горизонтальный микрошлиф
(металлическое основание)
Имитация процесса
восстановления
–
–
–
A1, A4, A5
B4, B5
B3, B6
…
Констр.
требования
A1, B4, B5
Констр.
требования
–
–
–
IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ»
Примечания к Таблице 4-3
Примечание 3. При оценке воздействия термического напряжения должны
быть представлены все имеющиеся структуры металлизированных
отверстий. Каждая уникальная конструкция (например, глухие, скрытые,
незаполненные сквозные, заполненные сквозные отверстия и т. п.), а также
каждая операция металлизации определяют свою структуру отверстий.
…
Примечание 5. Для каждой технологической панели при применении купона
конструкции A/B, на панель приходится 2 купона A/B, по одному в
противоположных углах панели; микрошлифы купонов выполняются по
ортогональным осям (один – по оси X, другой – по оси Y), всего два купона.
… Для каждой технологической панели при применении отдельных купонов
конструкций A и B требуется минимум 3 купона (1 A и 2 B), при этом два
купона B берутся с противоположных углов панели, а их микрошлифы
выполняются по ортогональным осям (один – по оси X, другой – по оси Y).
…
IPC-6012C – Приложение A
Требования к характеристикам космической
аппаратуры и военной авионики, Класс 3/A
A.1.1 Назначение Настоящее приложение определяет
требования, дополняющие имеющиеся
характеристики изделий Класса 3 настоящего
базового стандарта и предназначенные для
применения в секторе космической аппаратуры и
военной авионики отрасли коммутационных изделий
для электроники. Данные дополнительные
требования Класса 3/A отражают характеристики,
присутствующие во внутренних стандартах OEMкомпаний и признаваемых промышленных стандартах.
IPC-6012C – Приложение B
«В Приложении B представлены требования
стандарта IPC-6012C к характеристикам плат
в сокращенной форме и в алфавитном порядке.
Специальные условия, многословные
требования и информация для обучения в
настоящем приложении могут быть сокращены
или частично опущены. Полные требования
стандарта см. в пунктах, на которые имеется
ссылка в настоящем приложении».
IPC-A-600 - Состояния
 Желаемый результат – желаемое состояние, не всегда
достижимое и может не быть необходимым для обеспечения
надежности печатных плат в их условиях эксплуатации.
 Приемлемое состояние показывает, что изображенное состояние,
хотя и не обязательно идеально, будет поддерживать целостность
и надежность печатных плат в их условиях эксплуатации.
 Неприемлемое состояние показывает, что изображенное
состояние может оказаться недостаточным для обеспечения
надежности печатных плат в их условиях эксплуатации.
+
 Индикатор отклонения процесса – обнаруживаемое отклонение,
отличное от дефекта, отражающее отклонение материалов,
оборудования, персонала, процессов и/или качества исполнения.
IPC-A-600 – Группы характеристик
 «Видимые снаружи» – это особенности или изъяны,
которые видны и могут быть оценены на внешней
поверхности платы. В некоторых случаях, например для
пустот или вздутий, фактическое состояние является
внутренним явлением, но видно снаружи.
 «Видимые внутри» – это те особенности или изъяны,
для которых необходим микрошлиф образца или другие
типы подготовки для определения и оценки. В
некоторых случаях эти особенности могут быть видны
снаружи, но требуют микрошлифа для оценки
приемлемости.
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи
 Поверхностные отклонения: заусенцы, засечки,
царапины, выемки, нарушения волокон, обнажения ткани и
пустоты.
 Подповерхностные отклонения: инородные включения,
пятнистость / волосяные трещины, расслоения, розовые
кольца и пустоты в материале.
 Отклонения проводящего рисунка: отсутствие адгезии,
уменьшение ширины или толщины проводника, вызванное
засечками, микроотверстия, царапины, дефекты
металлизации поверхности и покрытий.
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи (продолжение)
 Характеристики отверстий: диаметр, смещение,
инородные материалы, дефекты металлизации и
покрытий и царапины.
 Отклонения маркировки, в том числе местоположение,
размер, читаемость и точность.
 Отклонения покрытия паяльной маской: смещение,
вздутия, пузыри, отслоения, адгезия, физические
повреждения и толщина.
 Размерные характеристики, включая размер и
толщину печатной платы, размер отверстий и точность
рисунка, ширину и зазоры между проводниками,
совмещение и поясок.
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Засечки:
– Показано состояние,
неприемлемое для
всех классов
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Пятнистость:
Желаемый результат – Класс 1, 2, 3
Нет видимой пятнистости.
Приемлемо – Класс 1, 2
Критерием по пятнистости
является работоспособность
печатной платы.
Индикатор отклонения процесса–
Класс 3
Области пятнистости в базовом
материале превышают 50%
физического зазора между
проводниками разных цепей.
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Отсутствие
смачивания
 Неполное
смачивание
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Металлизация
контактов
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Адгезия металлизации
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Паяльная маска
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Паяльная маска:
– Контактная площадка,
определяемая маской
– Контактная площадка,
определяемая медью
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Трубчатые каналы
(«трубочка для
содовой»)
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
снаружи: примеры
 Поясок
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
внутри
 Недостатки под поверхностью материала печатных
плат: расслоение, вздутие и посторонние включения.
 Недостатки под поверхностью многослойных печатных
плат: пустоты, расслоение, вздутие, трещины, зазоры
областей общей шины и расстояния между слоями.
 Аномалии сквозных металлизированных отверстий,
включая размер, поясок, головку гвоздей, толщину
металлизации, пустоты в металлизации, наросты,
трещины, размазывание смолы, неправильное или
чрезмерное удаление смолы травлением, затекание
припоя, отделение внутренних слоев от стенок
отверстия и толщину паяльной маски.
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
внутри (продолжение)
 Аномалии внутренних проводников, такие как
недостаточное или излишнее травление, трещины и
пустоты в проводниках, неравномерное или
неправильное оксидирование и толщина фольги.
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
внутри: примеры
 Удаление
размазывания смолы
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
внутри: примеры
 Внутренний поясок
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
внутри: примеры
 Трещины фольги и металлизации
IPC-A-600 – Характеристики, видимые
внутри: примеры
 Головка гвоздя
IPC-A-600 – Другие разделы
 4.1 Гибкие и гибко-жесткие
печатные платы
 4.2 Печатные платы с
металлическим основанием
 5 Испытания на чистоту
Стандарты IPC на русском языке
 IPC J-STD-001E RU Требования к электрическим и
электронным сборкам, изготавливаемым с
помощью пайки
 IPC J-STD-004B RU Требования к флюсам для
пайки
 IPC J-STD-005A RU Требования к паяльным
пастам
 IPC J-STD-006B RU с изменениями 1 и 2
Требования к припойным сплавам для электроники
и твердым припоям с флюсом и без флюса для
применения при пайке электроники
Стандарты IPC на русском языке
 IPC/JEDEC J-STD-020D.1 RU Классификация
негерметичных твердотельных электронных
компонентов для поверхностного монтажа по
чувствительности к влаге при пайке оплавлением
 IPC/JEDEC J-STD-033B.1 RU с изменением 1
Обращение, упаковка, транспортировка и
использование компонентов для поверхностного
монтажа, чувствительных к влаге при пайке
методом оплавления
Стандарты IPC на русском языке
 IPC-A-610E RU Критерии приемки электронных
сборок
 IPC-S-816 RU Руководящие указания и
контрольные таблицы по процессам технологии
поверхностного монтажа
 IPC-7526 RU Пособие по очистке трафаретов и
печатных плат с неправильно нанесенными
материалами
 IPC-7711/21B RU Восстановление, модификация и
ремонт электронных сборок (в наборе)
Спасибо за внимание!
Юрий Ковалевский, представитель IPC в России
ykovalevsky@ipc.org
тел.: (499) 943-44-02
моб.: (903) 712-13-02