Важность IPC-6012 и IPC-A-600 в производстве печатных плат

IPC (Институт печатных схем) — это глобальная торговая ассоциация, которая обслуживает отрасли сборки печатных плат и электроники. IPC проверяет качество производимых печатных плат и печатных плат, применяя некоторые правила проверки. У IPC есть несколько руководств, которые производители печатных плат должны соблюдать при производстве своих печатных плат. Двумя основными руководящими документами IPC являются IPC-6012 и IPC-A-600. IPC-6012 имеет дело с квалификационными и рабочими характеристиками жестких печатных плат. С другой стороны, IPC-A-600 касается приемлемости ПХД. В последнее время IPC-A-600 кажется наиболее широко используемым и общепринятым документом. В этой статье подчеркивается важность IPC-6012 и IPC-A-600 в производстве печатных плат.

1.Что такое IPC?

Институт печатных схем (IPC) является авторитетной международной организацией, руководящей отраслью электронных соединений. Это достигается за счет изменений и стандартов, которым должны следовать предприятия, ведущие бизнес в этой отрасли. IPC является специализированной ассоциацией, количество членов которой увеличилось до более чем 4000 фирм-членов.

Институт печатных плат представляет основные элементы/направления отрасли, такие как проектирование, производство печатных плат, сборка электроники и окончательные испытания. Институт печатных плат управляется членами. По этой причине он выступает в качестве источника отраслевых стандартов, исследований рынка, обучения и защиты государственной политики.

Кроме того, Институт печатных схем поддерживает несколько программ, которые удовлетворяют потребности почти в 2 триллиона долларов США в мировой электронной промышленности. Основанная еще в 1957 году и базирующаяся в Иллинойсе, IPC имеет несколько стандартов на печатные платы, которые производители печатных плат должны всегда соблюдать.

（Высокотехнологичные изображения ipc）

2. Зачем нам нужно проводить проверку IPC?

Вы когда-нибудь пытались спроектировать печатную плату, а затем отправляли ее своему производителю, но обнаруживали, что они не могут ее изготовить, потому что вы игнорировали стандарты IPC? Вы не одиноки, так как это проблема, с которой многие разработчики печатных плат сталкиваются почти ежедневно. Если вы хотите, чтобы ваши платы производились без задержек и трудностей, вы должны соответствовать стандартам IPC.

Но какое значение имеют стандарты интеллектуальной собственности?

Есть ли необходимость соблюдать стандарты IPC? Есть несколько фундаментальных причин, по которым стандарты IPC имеют значение. Во-первых, стандарты IPC помогают разработчикам и производителям экономить много времени перед выпуском своей продукции. Проводя проверку IPC, проектировщики и производители печатных плат экономят много времени, необходимого для доработки в случае отзыва.

Кроме того, производство надежных, безопасных и высокопроизводительных печатных плат требует внимания к деталям и определенной приверженности качеству на протяжении всего производственного процесса. Придерживаясь стандартов IPC, печатные платы легко достигают этого. Чтобы компании производили надежную и качественную продукцию, которая соответствует или даже превосходит ожидания клиентов, необходимо соответствие стандартам IPC.

Соблюдая стандарты IPC, компании получают выгоду от повышения качества и надежности продукции.

Это, в свою очередь, сделает фирму конкурентоспособной и прибыльной. Кроме того, это способствует расширению коммуникаций. Придерживаясь этих стандартов, компании улучшают каналы коммуникации как внутри компании, так и за ее пределами. Стандарты IPC гарантируют, что все используют одну и ту же терминологию, соглашаясь с установленными ожиданиями.

Кроме того, придерживаясь стандартов IPC, правильный поставщик услуг печатных плат. К счастью, существуют различные фирмы-производители печатных плат, которые уверены в снижении затрат на производство печатных плат. С улучшенным качеством и недопониманием вероятность переделок и задержек практически отсутствует. Стандарты IPC также способствуют улучшению репутации компании в дополнение к новым возможностям. Соблюдение признанных на международном уровне стандартов, таких как стандарты IPC, мгновенно вызывает доверие к фирме.

（Завод по производству микросхем）

3. Стандарты сборки IPC для производства печатных плат

Существует множество стандартов IPC, которым всегда должны соответствовать производители печатных плат. Однако, как упоминалось ранее, наиболее широко используемым и общепринятым является IPC-A-6012. Если вы помните, IPC-A-6012 касается приемлемости электронных сборок. Хотя все стандарты IPC необходимы, есть некоторые, которые вы не можете игнорировать независимо от ситуации. Но это не означает, что остальные бесполезны или не заслуживают значительного внимания. Вот некоторые из самых основных:

IPC-6012 — Требования к квалификации и производительности для жестких печатных плат

IPC 6012 — это стандарт, который устанавливает и определяет производительность и квалификацию требований для HDI и пассивных/активных печатных плат. Эти стандарты устанавливают типы деревянных досок и описывают условия, которым должны соответствовать деревянные доски классов 1, 2, 3 и 3А.

IPC-A-600 — Приемлемость печатных плат, проверка документов

IPC-A-600 широко используется и является одной из наиболее распространенных форм в индустрии печатных плат IPC. IPC-A-600 вращается вокруг работы с электронными сборками в дополнение к приемлемым методам установки оборудования. Это еще не все о стандартах IPC-A-600. Он также затрагивает то, что является удовлетворительным результатом пайки, и многие другие аспекты печатных плат для сквозного и поверхностного монтажа.

IPC-A-630-Производство электронных корпусов

IPC-A-630 — это стандарт приемлемости для производства, проверки и тестирования электронных корпусов. Это простой стандарт, который устанавливает требования, необходимые для производства, проверки и тестирования электронных корпусов. IPC-A-630 направляет конечных пользователей и, в особенности, производителей к производству надежных и функциональных изделий.

IPC 7711 / 7721C — доработка электронной сборки

Ваш контрактный производитель должен будет использовать или полагаться на информацию из этого документа для ремонта или доработки сборки печатной платы в соответствии со стандартами IPC. Как следует из названия, IPC 7711/7721C полностью посвящен переделке электронной сборки. Если ваша конструкция не соответствует требуемым стандартам, вашему контрактному производителю, возможно, придется отремонтировать или переработать ее.

Как упоминалось ранее, существует множество других стандартов/спецификаций IPC, применимых к быстрому прототипированию печатных плат. 3D-печать печатных плат не только производит печатную плату, но также выполняет сборку печатной платы (PCBA). Однако четыре упомянутых выше являются одними из самых основных. Вышеупомянутые являются наиболее основными, которые должны использовать уважаемые и надежные контрактные производители. . Четыре упомянутых выше могут обеспечить успех и правильную работу ваших досок.

（Материнская плата компьютера с разъемом процессора ЦП）

4. Разница между IPC-6012 и IPC-A-600

Стоит отметить несколько заметных различий между стандартами IPC-6012 и IPC-A-600, как указано в разделе ниже:

4.1 IPC-6012 — это спецификация производительности

IPC-6012 — это скорее спецификация производительности. Будучи спецификацией производительности, IPC-6012 определяет требования по умолчанию в дополнение к спецификациям, необходимым для каждого класса печатных плат.

4.1.1. Классификация:класс 1, класс 2 и класс 3

Класс 1 — это обычные электронные платы с ограниченным сроком службы и «простыми» функциями. Эти простые функции вы найдете в таких устройствах, как пульты дистанционного управления. Класс 2 предназначен для специализированных электронных продуктов. Здесь вы можете ожидать, что платы будут иметь более длительный срок службы, а это означает, что вы можете использовать их в компьютерах, кондиционерах или телевизионных экранах. Наконец, есть продукты класса 3. Это немного жесткая непереносимость по сравнению с досками класса 1 и 2. Они отличаются высокой надежностью и находят широкое применение в медицине и военной промышленности.

4.1.2 Некоторые характеристики IPC-6012

Ниже приведены некоторые уникальные характеристики IPC-6012, на которые стоит обратить внимание:

Размерные

Если не указано иное в спецификации или чертеже, печатные платы должны соответствовать минимальным размерам, требуемым стандартами IPC-6012.

Способность к пайке

Паяемость относится к тому, насколько быстро металл может намокнуть расплавленным припоем. Согласно стандартам IPC-6012 все партии печатных плат должны пройти испытания на паяемость. Согласно стандартам IPC-6012, плохая паяемость является существенным дефектом.

Визуальный

Визуальный осмотр обязателен для всех печатных плат. Визуальный осмотр или окончательная проверка качества необходимы перед выпуском продукта. Все панели подлежат визуальному осмотру, если не указано иное.

Ширина и расстояние между проводниками

Ширина и расстояние между проводниками относятся к минимальному воздушному зазору между двумя соседними медными элементами. Обычно требования к расстоянию между проводниками и ширине должны быть менее 0,007 дюйма. Все, что больше или меньше 0,007 дюйма, не соответствует стандартам.

Поверхности проводников

Проколы и зазубрины допустимы в плоскостях напряжения для печатных плат класса 2 и класса 3. Однако их длина не должна превышать 1,0 мм. Кроме того, на каждой стороне не должно быть более четырех проводниковых поверхностей.

Чистота

Согласно стандартам IPC-6012 чистота является обязательным условием. Здесь все печатные платы должны быть чистыми перед нанесением паяльного покрытия. Нечистые платы, содержащие загрязняющие вещества, не должны появляться на рынке. Чистота является обязательным условием до и после нанесения покрытия, устойчивого к припою.

Структурная целостность

Согласно стандартам IPC-6012, существует несколько аспектов структурной целостности, которым должны соответствовать все печатные платы. В соответствии со стандартами IPC-6012 все печатные платы должны соответствовать требованиям к структурной целостности, особенно для испытательных образцов, подвергающихся термическим нагрузкам.

4.1.3 Процесс производственного проектирования

Стандарты IPC-6012 определяют процессы, которые должны учитываться при проектировании производства печатных плат. Здесь все технические характеристики земли и интервалов должны находиться в пределах рекомендуемых допусков. Кроме того, просверленные отверстия должны соответствовать требуемым размерам и требованиям качества. Спецификации паяльной маски также должны соответствовать рекомендуемым допускам.

4.1.4 Требования к производительности уточнены

Что касается стандартов IPC-6012, то требования к производительности несколько точнее. Когда дело доходит до требований к производительности, пользователи должны учитывать, что поставщик должен предоставить в принципе. В нем также указывается тип используемого материала и тесты, которым доска подверглась, чтобы подтвердить ее функциональность.

4.1.5 Требования к размерам печатной платы Внутренняя проверка:

Размер отверстия. В соответствии со стандартами IPC-6012 размер отверстий стандартных печатных плат должен составлять 0,8 мм в диаметре. Большинство производителей обычно рекомендуют отверстие диаметром 0,040 дюйма, что точно соответствует диаметру 1,00 мм.

Точность шаблона и точность шаблона — точность шаблона регулирует регулярность мобильности пользователя в соответствии с реальной мобильностью пользователя. Повышение уровня точности шаблона улучшает модель мобильности пользователя. Когда речь идет о стандартах IPC-6012, точность шаблона и точность шаблона имеют важное значение. Все пути на печатной плате всегда должны быть в унисон друг с другом.

Разрыв кольцевого кольца (внутреннего и внешнего) — основная цель кольцевых колец — установить хорошие соединения между медной дорожкой и переходным атомом. Кольцевые кольца служат якорями для цепи. IPC-6012 имеет спецификации, касающиеся разрыва кольцевого кольца.

Прорывы кольцевого кольца происходят из-за недостаточной ширины кольца на этапе проектирования. В соответствии со стандартами IPC-6012 минимальная ширина кольцевого кольца должна составлять 0,007 дюйма. Это предотвратит как внутренние, так и внешние прорывы.

4.1.6 Используется для оценки целостности структуры печатной платы

Стандарты IPC-6012, когда речь идет об оценке целостности структуры печатной платы. Некоторые проблемы целостности в соответствии с IPC-6012, на которые производители печатных плат должны обращать внимание, включают следующее:

Целостность покрытия и пустоты

Проблемы, связанные с напылением, могут поставить под угрозу межсоединения внутри стенок отверстий печатной платы. В конце концов, печатная плата может выйти из строя или не работать должным образом.

Пустоты и трещины в ламинате

Пустоты и потертости ламината являются распространенными проблемами при производстве печатных плат. Отверстие в ламинате — это отсутствие эпоксидной смолы в областях, которые обычно должны содержать некоторое количество эпоксидной смолы. С другой стороны, трещины внутри печатных плат могут возникать в процессе некоторого повышенного напряжения.

Это может произойти как термически, так и механически. Стандартный документ IPC-6012 содержит спецификации того, как свести к минимуму или избежать пустот и трещин в ламинате.

Деламинация

Расслоение – это вид разрушения, характеризующийся растрескиванием материала на слои. Документ IPC-6012 содержит меры по предотвращению расслоения. Если вы хотите избежать разделения на слои, необходимы правильные материалы.

Хэтчбек

Хэтчбек — это процесс удаления эпоксидной смолы с боковин просверленного сквозного отверстия. Это необходимо для обеспечения отличной электрической связи между слоями печатной платы.

Стандарты IPC-6012 требуют, чтобы используемая эпоксидная смола при необходимости легко удалялась. Материал эпоксидной смолы должен быть таким, от которого можно было бы легко избавиться в случае необходимости. Maintaining excellent electrical connectivity between the layers is essential for signal routing.

Smear removal

In the manufacture of printed circuit boards, smear removal is necessary. The purpose of conducting smear removal is to get rid of smear on the hole wall to allow the formation of electrical connections in the circuit’s inner layer.

Additionally, smear removal enables the construction of adequate hole wall adhesion. Based on IPC-6012 standards, smear removal is necessary before through-hole plating.

Hole breakouts, internal and external

Hole breakouts, both internal and external, are conditions where the land doesn’t surround holes. The Hole breakouts are problems that a lot of manufacturers face when manufacturing PCBs. Hole problems can occur both internally and externally on a printed circuit board.

Lifted pads

On a printed circuit board, lifted places may occur. Raised pads do occur as a result of a combination of physical and thermal issues. If the cushions don’t sit correctly, they may bring about the failure of parts of the PCB or the entire PCB.

Lifted pads naturally happen when attempting to de-solder parts/components from the board. It may also occur if you overwork the joint to an extent where adhesive bonds between the board and the copper are damaged.

Plating thickness

Plating thickness is essential in the production of PCBs. When it comes to circuit boards, consistency matters a lot. Plating thickness is a necessary standard for circuit boards. While there’s an official plating thickness standard, there are sizes that are highly common and preferred by manufacturers.

Based on IPC printed circuit board standards, the plating thickness should be 1.57 mm, or approximately 0.062 inches. Even though today’s PCBs’ design and manufacture tend to be smaller, the plating thickness remains the most common thickness for almost all formats.

Today, it’s more accurate to say that there’s a range of standard or typical PCB plating thickness. Some of the most common ones include 0.0031 inches (0.78 mm), 0.093 inches (2.36 mm), and 0.062 inches (1.57 mm).

Foil thickness, internal and external

On printed circuit boards, copper foils act as the base copper thickness applied on inner and outer layers. The IPC standards allow up to a maximum of 10% reduction in foil thickness.

According to IPC-6012 standards, foil thickness (both internal and external) matters a lot. A majority of printed circuit board manufacturers typically use sheets of ½ oz.

Metal cores

A metal core printed circuit board is a type of a PCB consisting of metal materials as its base. The purpose of using metal is to ensure the diversion of heat away from some of the board’s most critical components. Some of the essential areas include the metallic core and the metal heatsink.

IPC-6012 standards indicate that evenly distribution of layers must be on every side of the metalcore in multilayer PCBs. As an example, in a 12-layer board, the metal core must be at the center consisting of 6 layers at the bottom and six layers of the metal core at the top.

4.1.7 Features

As mentioned earlier, IPC-6012 standards are more of a performance specification standard. IPC-6012 standards define default requirements in addition to the specification requirements necessary for each class of printed circuit boards. Some of the essential features here include matters to do with cleanliness, solderability, and conductor surfaces, to mention but a few.

4.2 IPC-A-600 inspection documents

As mentioned earlier, IPC-6012 differs from IPC-600 in several ways. Just like IPC-6012 standards, there are IPC-A-600 standards that PCB manufacturers must comply with at all times. IPC-A-600 has standards for PCB artistry. The IPC-A-600 document consists of comprehensive acceptance criteria for acceptable, target, and nonconforming conditions on bare PCBs.

As mentioned earlier, the IPC-A-600 is IPC’s most widely used standard that IPC has managed to publish. Such makes the IPC-A-600 a natural choice for certification. As mentioned earlier, IPC-6012 standards differ from IPC-A-600 standards. The following are some IPC-A-600 standards that make it different from IPC-6012 standards:

4.2.1 Have a lot of pictures and drawings

The IPC-6012 doesn’t contain plenty of photos and graphics. Photographs and illustrations are necessary when it comes to the design and manufacture of PCBs. The difference is that IPC-6012 doesn’t contain plenty of pictures and photos, unlike IPC-A-600. Since IPC-A-600 contains many photographs and drawings, a lot of designers prefer it more than IPC-6012 standards.

If you want to design and manufacture IPC PCBs without a lot of trouble, then you may have to stick with boards that comply with IPC-A-600 standards. With such, you’ll get pictures of how to go about doing everything.

4.2.2 Designed for inspection purposes

IPC-A-600 standards give a printed circuit board assembler the information to do a quality job based on incoming inspection. IPC-A-600 emphasizes on design for inspection (DFI). Design for inspection is a principle of engineering proposing that inspection measurements and methods used in conformity certification require early consideration in product design.

Knowing acceptable conditions means that assemblers won’t have to dig deeper into their pockets if product recalls happening. Getting to know nonconforming conditions save printed circuit board assemblers from costly component mounting operations.

When it comes to PCBs’ design and manufacture, IPC-A-600 emphasizes a lot on Design for Inspection (DFI). Among other things, Design for Inspection in the design and manufacture of PCBs brings about lower costs and high-profit margins. The inability to consider matters to do with Design for Inspection (DFI) can come with high buried costs.

4.2.3 Features

Just like IPC-6012, IPC-A-600 has got some features too. Some of the components or requirements here include plated through-hole requirements, etched dielectric material standards, resin recession, and matters to do with voids.

5. How to choose IPC-A-600 or IPC-6012 standard

Most printed circuit board designers seem confused when it comes to choosing between IPC-A-600 and IPC-6012 standards. But the choice between the two depends on the size and the requirements of your project. Manufacturers must comply with several comprehensive inspection specifications found in IPC standards. Designers also need to be careful regarding the design rules required across IPC standards.

IPC-A-600 and IPC-6012 are two of the most primary guiding documents, also going by the name performance and inspection documents. The IPC-6012 is the specification, with the IPC-A-600 being the visual representation of the IPC-6012 form. Here are a few essential things to note when it comes to choosing between IPC-A-600 and IPC-6012 standards:

Both standards are essential to get a high-quality PCB product

The Both IPC-A-600 and IPC-6012 are crucial when you want to get high-quality PCBs. Both of them have features and specifications that PCB producers must satisfy.

Even though IPC-A-600 may contain superior standards compared to IPC-6012 standards, both are essential for producing high-quality PCBs. The choice between the two depends on the magnitude and requirements of your project.

Product choice

As the name suggests, product choice involves choosing or selecting the best product among the available options. Depending on the standards used when making a PCB, you’ll undoubtedly have to choose between a PCB made in compliance with either IPC-6012 or IPC-A-600 standards.

For the best-printed circuit boards, you may have to go with those manufactured under IPC-A-600 standards. The IPC-A-600 standards are slightly superior to IPC-6012 measures. As you may be well aware, the IPC-6012 is a specification that establishes and defines the performance and qualification requirements needed for the fabrication of rigid printed circuit boards.

IPC-6012 determines the desired rigid board requirements

IPC-6012 for selecting the printed circuit board’s desired size. The conditions here do apply to almost all types of PCBs.

The types of PCBs here include multilayer PCBs, single-sided, active/passive PCBs, HDI, and metal core PCBs. Being a performance specification, the IPC-6012 defines the default requirements in addition to the specifications required.

IPC-A-600 standards find heavy use for upcoming inspection specifications

IPC-A-600 standards are slightly superior to IPC-6012 measures. They are used specifically for upcoming specifications on a printed circuit board.

（Printed circuit boards and chips)

6. IPC 6012– Determine product acceptance criteria with suppliers

Acceptance criteria are the conditions that a product must satisfy or meet to be accepted by customers, users, or other stakeholders. In other words, these are some pre-established requirements or standards that a particular product must meet. IPC-6012 and IPC-A-600 determine product acceptance criteria with suppliers. They consist of measures and means that a product must meet to be deemed acceptable.

For instance, the IPC-A-600 and IPC-6012 contain several acceptance quality levels that determine the maximum number of defective units, beyond which a batch may face automatic rejection. Acceptance limits determine how many samples need to be picked and put under inspection and the boundary between refusal and acceptability for defective products.

Additionally, IPC-A-600 and IPC-6012 have several guides that manufacturers use to provide a standard methodology for inspecting the printed circuit boards. A product must meet some aspects:cleanliness, solderability, conductor width, and spacing, to mention but a few.

（Advanced PCB board that meets IPC regulations）

Summary

Almost all printed circuit board manufacturers claim to be IPC-6012 or IPC-A-600 compliant. Most claim to have the ability to manufacture boards that meet any of the classes. But not all of them are who they say they are. But we at WellPCB are IPC-6012 and IPC-A-600 compliant. We employ IPC-6012 to establish the requirements of our printed circuit boards.

We also use IPC-A-600 for upcoming inspection specifications. Contact us for more information and other capabilities that we have. If you want to know more about our level of quality and certifications, then give us a call. We would be delighted to schedule an informative tour for you.