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1.范围
1.1范围声明
1.2目的
1.3性能分级,印制板分类及安装用途
1.3.1性能分级
1.3.2印制板类型
1.3.3安装使用类别
1.3.4采购的选择
1.3.5材料、电镀工艺和表面涂覆层
1.4术语及定义
1.4.1由供需双方协商确定
1.4.2覆盖层
1.4.3覆盖膜
1.4.4覆盖涂覆层
1.4.5覆盖材料
1.5对“应当”的说明
1.6单位说明
1.7版本修订
2.适用文件
2.1IPC
2.2联合工业标准
2.3其他出版物
2.3.1美国材料及测试协会
2.3.2国家电子制造商协会
2.3.3美国质量协会
2.3.4美国宇航材料规范
2.3.5美国机械工程师协会
2.3.6联邦标准
3.要求
3.1总则
3.2本技术规范中所使用的材料
3.2.1层压板和粘接材料
3.2.2外部粘接材料
3.2.3其他介电材料
3.2.4金属箔
3.2.5金属层/金属芯
3.2.6金属镀层和涂覆层
3.2.7有机可焊性保护剂(OSP)
3.2.8阻焊层
3.2.9热熔液和助焊剂
3.2.10标记油墨
3.2.11填孔绝缘材料
3.2.12外部散热板
3.2.13导通孔保护
3.2.14埋入式无源材料
3.3目检
3.3.1外观
3.3.2结构缺陷
3.3.3孔内的电镀层和涂覆层空洞
3.3.4连接盘起翘
3.3.5标记
3.3.6可焊性
3.3.7镀层附着力
3.3.8板边接触片镀金层与焊料涂覆的结合
3.3.9加工质量
3.4尺寸要求
3.4.1孔径,孔形精度和孔位精度
3.4.2孔环及孔破环(外层)
3.4.3弓曲和扭曲(仅指单独刚性或增强层部分)
3.5导体精度
3.5.1导体的宽度和厚度
3.5.2导体间距
3.5.3导体缺陷
3.5.4导电表面
3.6结构完整性
3.6.1热应力测试
3.6.2附连测试板或生产板的显微切片要求
3.7阻焊要求
3.7.1阻焊覆盖层
3.7.2阻焊层固化及附着力
3.7.3阻焊层厚度
3.8电气要求
3.8.1耐电压
3.8.2电路连通性和介电性
3.8.3电路/镀通孔与金属基板之间的短路
3.8.4耐湿及绝缘电阻(MIR)
3.9清洁度
3.9.1施加阻焊层前的清洁度
3.9.2施加阻焊层,焊料或其他可代用表面涂覆后的清洁度
3.9.3压合前内层氧化处理后的清洁度
3.10特殊要求
3.10.1挥发物
3.10.2有机物污染
3.10.3抗霉性
3.10.4振动测试
3.10.5机械冲击
3.10.6阻抗测试
3.10.7热膨胀系数(CTE)
3.10.8热冲击
3.10.9表面绝缘电阻(验收时)
3.10.10金属芯(水平显微切片)
3.10.11离子污染(溶剂萃取法测电阻率)
3.10.12模拟返工
3.10.13弯折测试
3.10.14耐弯曲性
3.10.15粘结强度(非支撑连接盘)
3.10.16粘结强度(增强层)
3.11维修
3.11.1电路维修
3.12返工
4.质量保证条款
4.1总则
4.1.1资格认证
4.1.2抽样检验
4.2验收检验和频度
4.2.1C=0零缺陷抽样计划
4.2.2仲裁测试
4.3质量一致性试验
4.3.1附连测试板的选用
5.注意
5.1订单信息
5.2所取代的技术规范
附录A
图
图3-1过渡区域
图3-2不可接受的涂覆覆盖层
图3-3焊料芯吸和电镀渗透
图3-4孔环测量(外层)
图3-590o和180o孔破环
图3-6导体宽度减少
图3-7挠性板较大和较小余隙孔允许的相切
图3-8覆盖层黏结剂挤出和涂覆层渗出
图3-9覆盖层边缘材料脱落或碎屑粘附在挤出的黏结剂里
图3-10导体之间不必要的铜和导体瘤
图3-11矩形表明贴装焊盘
图3-12圆形表明贴装焊盘
图3-13外层铜箔分离
图3-14裂缝定义
图3-15典型的显微切片评价试样
图3-16凹蚀深度允许量
图3-17去钻污允许量
图3-18负凹蚀
图3-19电镀褶皱/闭合褶皱
图3-20孔环测量(内层)
图3-21旋转显微切片检测孔破环
图3-22显微切片的旋转对比
图3-23表面包裹铜测量(适用于所有填塞镀覆孔)
图3-244型印制板上的包裹铜
图3-25过度的研刷/平整处理去除了包裹铜(不接收)
图3-26金属芯到镀覆孔的间距
图3-27最小介质间距测量
图3-28弯折测试
表
表1-1默认要求
表3-1内层或外层金属层
表3-2表面涂覆层和镀铜层的要求
表3-3涂覆层附着力
表3-4焊料芯吸/电镀渗透限值
表3-5增强板空洞占增强板表面积百分比限定值
表3-6镀层与涂覆层空洞的目视检查
表3-7板边接触片间隙
表3-8最小蚀刻孔环
表3-9覆盖层粘合剂挤出和涂覆层渗出允许值
表3-10连接盘区域的最小可焊接环宽
表3-11导体间距要求
表3-12热应力测试后镀覆孔的完整性
表3-13加工后的内层铜箔厚度
表3-14电镀后外层导体厚度
表3-15阻焊层附着力
表3-16耐电压测试电压
表3-17绝缘电阻
表4-1资格认证测试
表4-2C=0各级批量板抽样计划
表4-3验收测试和频度
表4-4质量一致性测试
IPC-6013B挠性印制板的质量要求与性能规范
1.范围
1.1范围声明
本技术规范涵盖了挠性印制板(印制板)的质量要求与性能规范。
挠性印制板可以是单面板、双面板、多层板、或刚挠多层板。
所有这些印制板的结构可以包括或不包括增强层、镀
覆孔和埋/盲孔。
挠性或刚挠印制板可包括符合IPC-6016的积层式高密度互连(HDI)层。
这些印制板可以包括带分布式电容层、电容或电阻元件的埋入式无源电路。
印制板的刚性部分可包含金属芯板或有源与无源的外层金属散热框。
版本更新修订见1.7节。
1.2目的
本规范的目的是为依照IPC-2221和IPC-2223标准设计的柔性印制板提供质量要求与性能规范.
1.3性能分级、印制板分类及安装用途
1.3.1性能分级
本规范认为,根据最终用途,挠性印制板其性能要求应有所差异。
IPC-6011将挠性印制板的性能分为三个等级,即1级、2级和3级。
1.3.2印制板类型依照性能要求,柔性印制板可以分为以下几类:
1型单面挠性印制板,具有一层导电层,有或没有增强层。
2型双面挠性印制板,带有镀覆孔的两层导电层,有或没有增强层。
3型多层挠性印制板,带有镀覆孔的三层或更多导电层,有或没有增强层。
4型刚挠结合多层印制板,带有镀覆孔的三层或更多导电层。
5型挠性或刚挠结合印制板,没有镀覆孔的两层或更多导电层。
1.3.3安装使用类别
用途A安装过程中能承受挠曲。
用途B能承受采购文件规定的连续挠曲循环次数。
用途C高温环境(超过105°C[221°F])。
用途DUL认证。
1.3.4采购的选择
为了采购需要,应当在采购文件中指定采购商品的性能级别及其安装使用类别。
采购文件应当向供应商提供充分的信息,以便供应商能按照要求制造挠性印制板并保证用户得到所需产品。
采购文件中应该包含的信息见IPC-D-325。
注:
如图纸采用文字规定了要求,则不要求标示符。
1.3.4.1选择(默认)
采购文件应该指定本技术规范内的要求类别。
但是,如采购文件中没有明确指定要求,
应当采用表1-1。
表1-1
默认要求
分类
默认选择
性能级别
2级
安装使用类别
用途A
材料
制造商确定
表面涂覆层
X(电沉积锡铅,热熔或焊料涂覆)
最小基铜
所有内层和外层铜箔均为1/2oz
铜箔类型
制造商确定
元器件孔直径公差
(±)100μm[3,937μin]
镀覆孔直径公差
(+)80
μm[3,150μin],(-)无要求(可完全或部分堵塞)
非金属化孔直径公差
(±)80
μm[3,150μin]
导体宽度公差
符合3.5.1节的2级要求
导体间距公差
符合3.5.2节的2级要求
介质层间距
制造商确定,成品在设计厚度的
80%内
导体间距
最小100μm[3,937μin]
标识油墨
对比色,非导电
阻焊膜
如未规定,不使用
阻焊膜,指定
如未规定,则为IPC-SM-840T级
可焊性测试
J-STD-0032类
绝缘(短路)测试
40V
鉴定,未指定
见IPC-6011
外型公差
对于所有外部边缘,均为0.5
mm[0.0197μin]
1.3.5材料、电镀工艺和表面涂覆层
1.3.5.1覆铜板材料
覆铜板材料是由在采购文件中列出的相应技术规范中指定的编号和型所定义。
/或字母、级别及类
1.3.5.2电镀工艺
孔内镀铜工艺有下列几种方式。
1.仅限于酸性电镀铜工艺
2.仅限于焦磷酸盐电镀铜工艺
3.酸性和/或焦磷酸盐电镀铜工艺
4.加成法/化学沉铜
5.在电沉积镍的基础上,再电镀铜
注:
已不再使用焦磷酸钾铜电镀工艺。
1.3.5.3表面涂覆层
按照组装工艺和最终用途,表面涂覆层可以采用但不限于下列几种涂覆层工艺之一或其
组合。
采购文件
应当指明涂覆层.除非有其他规定,
应当采用表3-2给出的涂覆层厚度。
S
焊料涂覆(
表3-2)
T
电镀锡-铅(热熔)(表3-2)
X
类型S
或T(表3-2)
TLU
电镀锡-铅(非热熔)(表3-2)
G
板边连接器电镀金(表3-2)
GS
焊接区域电镀金(表3-2)
GWB-1
金属线键合区域电镀金(超声波焊接)(
表3-2)
GWB-2
金属线键合区域电镀金(热超声焊接)(
表3-2)
N
板边连接器电镀镍(表3-2)
NB
电镀镍作为铜-锡扩散的阻挡层(
表3-2)
NBEG
镍阻挡层/化学沉金(表3-2)
OSP
有机可焊性保护层(在贮存和装配期间防止氧化、保护可焊性
)(表
3-2)
ENIG
化镍浸金(
表3-2)
DIG
直接浸金(
表3-2)
IS
浸银(
表3-2)
IT
浸锡(
表3-2)
C
裸铜(
表3-2)
Y
其它
1.4术语及定义
本规范所有术语的定义均
应当与IPC-T-50,及1.4.1节至1.4.5节一致。
1.4.1由供需双方协商确定(AABUS)在采购文件中由供方和需方确定的附加或补充要求,例如包括合同要求、对采购文件的更改及图纸的信息,这些要求可以用来详细说明在测试项目中尚未有的测试方法、测试条件、频率、类型或验收标准。
1.4.2覆盖层由不同的化学物质,分不同层构成的膜和粘合剂。
1.4.3覆盖膜由下列物质构成的一种膜:
i)单组份同质材料;
ii)分不同层,类似的化学物质
iii)类似化学物质的混合物。
1.4.4覆盖涂覆层
涂在电路表面的一种液体材料,随后可成为永久的绝缘涂层。
注:
覆盖涂覆层在小弯曲半径的应用中可能会降低性能。
1.4.5覆盖材料
一种用来包封电路的薄型绝缘材料,最常用于挠性电路。
(T-50)
1.5对“应当”的说明“应当”用在本标准的任何地方都表示强制性的要求。
如果有足够
的信息证明是例外情况,可以考虑与“应当”要求的偏差。
“应该”及“可以”表示非强制性要求。
“将”用于表达目的性的声明。
为了帮助读者清晰辨认,“应当”用加黑黑体表示。
1.6单位表示
本规范中所有的尺寸和公差均使用公制单位和英制单位表示。
本规范的用户默认使用公制单
位。
所有大于等于0.25mm[0.00984in]的尺寸用毫米和英寸表示。
所有小于0.25mm[0.00984in]的尺寸用微米和微英寸表示。
1.7版本修订本版本IPC-6013用灰色阴影标出了有关章节的修订和所修订图、表的标题。
2适用文件
下列规范文件构成本规范规定的部分内容。
如果IPC-6013与所列引用文件间的要求发生冲突,除IPC-6011外,应当优先采用IPC-6013。
2.1IPC
IPC-T-50电子电路装联术语与定义
IPC-DD-135多芯片组件用沉积有机层间介质材料质量要求
IPC-CF-152印制线路板用复合金属材料性能规范
IPC-D-325印制板的文件编制要求
IPC-A-600印制板的验收条件
IPC-TM-650测试方法手册
2.1.1
显微剖切
2.1.1.2
使用半自动或全自动技术设备制备显微切片(可选)
2.3.15
铜箔或镀层的纯度测定
2.3.38
表面有机污染物的检测
2.3.39
表面有机污染物识别测试(红外分析法)
2.4.1
胶带测试镀层附着力
2.4.2.1
铜箔的弯曲疲劳与延展度测定
2.4.3
挠性印制线路材料的耐弯曲性测定
2.4.3.1
挠性印制线路的挠曲疲劳和延展性测定
2.4.15
表面涂覆层,金属箔
2.4.18.1
镀铜层的抗拉强度和延伸率测定
2.4.20
挠性印制线路的端点结合强度测定
2.4.22
弓曲与扭曲测定
2.4.28.1
胶带测试法测定阻焊膜附着力
2.4.36
已焊接元件镀覆孔的返修模拟测试
2.4.41.2
应变计测定热膨胀系数
2.5.7
印制板的耐电压测试,
2.5.5.7
通过TDR测试法确定印制板上导体线条的特性阻抗及延时
2.6.1
印制线路材料的防霉测定
2.6.3
印制板的耐湿性和绝缘强度测定
2.6.4
印制板的挥发物测定
2.6.7.2
印制板的热冲击和连续性测定
2.6.8
镀覆孔的热应力测定
IPC-QL-653检查/测试印制板、元件和材料的设备规范
IPC-SM-840永久阻焊层的性能规范
IPC-2221印制板设计的通用标准
IPC-2223挠性印制板的设计标准
IPC-2251高速电子电路的封装设计指南
IPC-4101刚性多层印制板的基材规范
IPC-4103高速/高频用基材的技术规范
IPC-4202挠性印制板用绝缘材料
IPC-4203用于挠性印制板的涂胶绝缘薄膜
IPC-4204用于挠性印制板的覆金属箔柔性材料
IPC-4552电子互连用化镍/浸金镀层要求
IPC-4553印制电路板浸银镀层的技术规范
IPC-4562印制板用铜箔性能
IPC-4563印制板用涂树脂铜箔指南
IPC-4761印制板导通孔结构保护设计指南
IPC-4781永久性、非永久性及临时性标记和标记邮墨的质量要求与性能规范IPC-4811刚性及多层印制板用埋入式电阻材料性能规范
IPC-4821刚性及多层印制板用埋入式电容材料性能规范
IPC-6011印制板的通用性能规范
IPC-7711/21电子组件的返工及修理指南
IPC-9252特殊印制板的电测试要求
IPC-9691IPC-TM-650测试方法2.6.25导电阳极电阻测试用户指南
2.2联合工业标准
3
J-STD–003印制板的可焊性测试
J-STD–006电子焊接用电子级焊料合金及有(或无)助焊剂的固体焊料的要求
2.3其它出版物
2.3.1美国材料及测试协会
4
ASTMB488工程用电镀金涂层标准规范
ASTMB579电镀锡-铅合金涂层标准规范
5
2.3.2国家电子制造商协会
NEMALI–1工业层压热固化产品
6
2.3.3美国质量协会
H0862零缺陷抽样计划
2.3.4美国宇航材料规范
SAE-AMS-QQ-A-250板式及片式铝合金
SAE-AMS-2424低应力沉积的镍镀层
2.3.5美国机械工程师协会
ASMEB46.1表面织构(表面粗糙度、波度及lay)
2.3.6联邦标准
QQ-S-635钢
3要求
3.1总则
按照本规范制造的挠性印制板应当满足或超过IPC-6011及采购文件所规定的特定性能
级别要求。
在IPC-2221中规定了测试附连板的要求及目的。
虽然可通过检查特定的质量测试
附连板来确定其是否符合所有性能要求,但这些性能要求也适用于全部挠性印制板测试附连板,挠性印制板样品,及挠性印制板成品。
这些要求是基于假定挠性印制板设计符合相应的IPC设计标准。
3.2本技术规范中所使用的材料
用于制造挠性印制板的所有材料都应当符合相应的技术规范和采购文件。
用户有责任在采购文件中指定符合本规范及最终使用要求的材料。
注:
如有可能,供应商应该审核所需材料信息,以使产品满足本技术规范的要求。
如有必要,还要相应地更新采购文件。
3.2.1层压板(基材)和粘接材料
应该按照IPC-4101、IPC-4103、IPC-4202、IPC-4203、IPC-4204或NEMALI1-1989选择覆金属箔层压板、非覆金属箔层压板、粘接材料(半固化片)。
应当按照IPC-4811或IPC-4821选择埋入式器件材料,适用时应该在采购文件中给出材料的有关规定,包括介电、
导电、电阻和绝缘等特性。
规范的编号、覆金属箔类型和金属箔厚度(重量)应该符合采购文件的规定。
当有特殊要求时,必须在材料采购文件中详细说明这些要求
3.2.1.1挠性材料的选择
供应商可按照IPC-4562、IPC-4202和IPC-4203,用单组份材料,生产覆金属箔挠性介质材料和涂有粘合剂的介质膜。
这些单组分材料,可按IPC-4204的规定进行替换。
3.2.2外部粘接材料
挠性印制板的外层散热板或增强层的粘接材料应按照IPC-4202,IPC-4203,IPC-4204选用,或按采购文件指定。
3.2.3其它绝缘材料
感光绝缘材料应按照IPC-DD-135选择且在采购文件中指定.其它的绝缘材料均应在采购文件中指定.
3.2.4金属箔
铜箔应该符合IPC-4562的要求。
如果金属箔的类型、等级、厚度、粘接增强处理、金属
箔轮廓对挠性印制板的功能至关重要,应该在设计总图中规定。
涂覆树脂铜箔应当符合IPC-4563。
3.2.4.1电阻性金属箔应当在采购文件中规定电阻性金属箔的要求。
3.2.5金属层/金属芯
应当在设计总图中规定金属层和/或金属芯基板,如表3-1所示。
表3-1内层或外层金属层
材料
技术规范
合金
铝
SAE-AMS-QQ-A-250
按照规定
钢
QQ-S-635
按照规定
铜
ASTM-B-152或IPC-4562
按照规定
铜-铁镍合金-铜
IPC-CF-152
按照规定
铜-钼-铜
IPC-CF-152
按照规定
其他
按照规定
按照规定
3.2.6金属镀层和涂覆层
3.2.6.1节到3.2.6.8节的镀层/涂覆层厚度应当符合表3-2,但焊料涂覆层(S)与热熔
电镀锡-铅(T)镀层的厚度值除外。
涂覆层S与T的目视覆盖率及可接受的可焊性测试要求符
合J-STD-003。
镀层和金属涂覆层的覆盖率要求不适用于垂直的导体边缘;导体表面不需要
焊接的区域可以露铜,但必须满足3.5.4.7节的要求。
选择性的镀层/涂覆层应当限制在采购文件指定的区域。
注:
供应商应当按照J-STD-003规定可焊性测试的类别;在没有规定的情况下,供应商应当按照2类要求测试(不要求蒸汽老化)。
3.2.6.1化学沉积和导电涂覆层
化学沉积和涂覆应当满足后续电镀工艺的要求,可以是化学镀、真空沉积金属、也可以
是金属或非金属的导电涂层。
化学镀镍金镀层应当符合IPC-4552要求。
测量位置及范围应当
由供需双方协商确定。
注意事项:
超过0.125mm的浸金厚度可能增加腐蚀镍阻挡层的风险。
由于设计图形和
化学工艺变化性的影响,对可焊性附连板的验收可能代表不了整个产品的验收。
强烈建议对
整个图形进行厚度测量,以证明涂覆层厚度的均匀性。
3.2.6.2电镀铜
如有规定,电镀铜镀层应当满足下列要求。
制造商应当确定测试频率以确保工艺控制。
a)按照IPC-TM-650测试方法2.3.15测试时,铜的纯度应当不低于99.50%。
b)按照IPC-TM-650测试方法2.4.18.1测试时,采用50μm-100μm[1,970μin-3,940μin]
厚的样品,其抗拉强度应当不低于36,000PSI[248Mpa],延伸率应当不低于18%。
c)按IPC-TM-650测试方法2.4.2.1测试时,延展性应当不低于80%。
3.2.6.3加成法沉积铜
加成法/化学沉铜作为主要的导体金属时应当符合本规范的要求.
3.2.6.4锡-铅
电沉积锡-铅镀层应当满足ASTM-B-579的成分(锡含量为50%-70%)要求。
除非选择了非热熔方案,通常要求热熔。
厚度应符合表3-2.
3.2.6.5焊料涂覆层
根据J-STM-006规范,作为焊料涂覆的焊料有Sn60A、Sn60C、Pb40A、Pb36A、Pb36B、Pb36C、Sn63A、Sn63C或Pb37A。
3.2.6.6镍
镀镍除镀层厚度应当符合表3-2的要求外,还应当符合SAE-AMS-2
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