Юрий Ковалевский, представитель IPC в России ykovalevsky@ipc.org тел.: (499) 943-44-02 моб.: (903) 712-13-02 Стандарты IPC-6012C и IPC-600H на русском. - презентация

1 Юрий Ковалевский, представитель IPC в России тел.: (499) моб.: (903) Стандарты IPC-6012C и IPC-600H на русском языке: характеристики, квалификация и приемка жестких печатных плат , Санкт-Петербург

2 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

3 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.

4 Деятельность IPC Разработка стандартов Техническая поддержка Тренинги, сертификация, повышение квалификации Защита интересов отрасли ……

5

6 Как пользоваться стандартами IPC-6012 и IPC-A-600 IPC-6012 –Устанавливает требования к жестким платам –Служит для выбора и оценки поставщиков –Предназначен для применения на этапе заказа* IPC-A-600 –Предоставляет критерии оценки качества плат с иллюстрациями –Предназначен для применения на этапе выходного контроля / приемки*

7 Как пользоваться стандартами IPC-6012 и IPC-A-600 IPC-6012 –В основном текстовая и табличная информация –В основе: требования к контролю и испытаниям IPC-A-600 –Краткие текстовые критерии в сочетании с изображениями –В основе: требования к готовому изделию

8 Как пользоваться стандартами IPC-6012 и IPC-A-600 IPC-6012 –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 IPC-A-600 –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

9 Как пользоваться стандартами IPC-6012 и IPC-A-600 IPC-6012 –Предполагается соблюдение требований IPC-22XX и др. стандартов по конструированию –IPC-A-600 – вспомогательный документ IPC-A-600 –Предполагается соблюдение требований IPC-22XX и др. стандартов по конструированию, а также стандартов серии IPC-60XX

10 Как пользоваться стандартами IPC-6012 и IPC-A-600 IPC-6012 – 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.

11 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.

12 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

13 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

14 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 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.

15 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

16 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

17 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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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

23 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 слоях 1 Класс 1Класс 2Класс 3 Медь, в среднем 2,4 20 мкм [787 микродюймов] 25 мкм [984 микродюйма] Области с тонким слоем 4 18 мкм [709 микродюймов] 20 мкм [787 микродюймов] Нахлест металлизации 3 По согласованию между потребителем и поставщиком 5 мкм [197 микродюймов] 12 мкм [472 микродюйма]

24 IPC-6012C – Пример требований 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.

25 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

26 IPC-6012C – Пример требований Рис. 3-8 Складки и захваченные пустоты металлизации – точки замера минимальных значений

27 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

28 IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ» Таблица 4-3 Приемочные испытания и их периодичность Проверка П.п. требований и методик ОбразецПериодичность испытаний Промышленно изготовленная печатная плата Контрольные купоны, выполненные на печатной плате Класс 1 1 Класс 2 1 Класс 3 1 Примечания … Структурная целостность после воздействия напряжения, типы 3-6 (микрошлифы) 3 Целостность металлизации A и B или A/BВыборка (2,5)Выборка (1,5)Выборка (0,1) В расчете на панель

29 IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ» Таблица 4-2 Планирование выборки для C=0 Объем партии Класс 1Класс 2Класс 3 2,5 1 4,0 1 6,5 1 1,5 1 2,5 1 4,0 1 0,10 1 1,0 1 2,5 1 4,0 1 … …

30 IPC-6012C – Раздел 4 «ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ» Таблица 4-1 Квалификационные контрольные купоны ИспытаниеТип 1Типы 2,3,5Типы 4, 6Печатная плата 3 … 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 –––––– …

31 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). …

32 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 OEM- компаний и признаваемых промышленных стандартах.

33 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».

34 IPC-A 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.

35 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.

36 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.

37 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.

38 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Засечки : –Показано состояние, неприемлемое для всех классов

39 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.

40 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Отсутствие смачивания Неполное смачивание

41 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Металлизация контактов

42 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Адгезия металлизации

43 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Паяльная маска

44 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Паяльная маска: –Контактная площадка, определяемая маской –Контактная площадка, определяемая медью

45 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Трубчатые каналы («трубочка для содовой»)

46 IPC-A-600 – Характеристики, видимые снаружи: примеры Поясок

47 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.

48 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.

49 IPC-A-600 – Характеристики, видимые внутри: примеры Удаление размазывания смолы

50 IPC-A-600 – Характеристики, видимые внутри: примеры Внутренний поясок

51 IPC-A-600 – Характеристики, видимые внутри: примеры Трещины фольги и металлизации

52 IPC-A-600 – Характеристики, видимые внутри: примеры Головка гвоздя

53 IPC-A-600 – Другие разделы 4.1 Гибкие и гибко-жесткие печатные платы 4.2 Печатные платы с металлическим основанием 5 Испытания на чистоту

54 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

55 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

56 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)

57 Юрий Ковалевский, представитель IPC в России тел.: (499) моб.: (903) Спасибо за внимание!