Het belang van IPC-6012 en IPC-A-600 in PCB-productie

Het IPC (Institute of Printed Circuits) is een wereldwijde handelsvereniging die de PCB- en elektronica-assemblage-industrie bedient. IPC verifieert de kwaliteit van vervaardigde PCB's en PCBA door enkele inspectierichtlijnen op te leggen. De IPC heeft verschillende handleidingen waaraan PCB-fabrikanten zich moeten houden bij het vervaardigen van hun PCB's. De twee meest primaire IPC-leidende documenten zijn de IPC-6012 en de IPC-A-600. IPC-6012 behandelt de kwalificatie- en prestatiespecificaties van stijve PCB's. Aan de andere kant raakt IPC-A-600 de aanvaardbaarheid van PCB's. De laatste tijd lijkt IPC-A-600 de meest gebruikte en algemeen aanvaarde documenten te zijn. Dit artikel benadrukt het belang van IPC-6012 en IPC-A-600 bij de productie van PCB's.

1.Wat is IPC?

Het Institute of Printed Circuits (IPC) is een gerenommeerde internationale organisatie die de industrie van elektronische interconnecties begeleidt. Het doet dit door middel van veranderingen en normen die bedrijven die zaken doen in deze branche moeten volgen. De IPC is een toegewijde vereniging, die het ledental heeft zien stijgen tot meer dan 4.000 lidfirma's.

Het Institute of Printed Circuits vertegenwoordigt de fundamentele elementen/dimensies van de industrie, zoals ontwerp, PCB-productie, elektronica-assemblage en de laatste test. Het Institute of Printed Circuits is een door leden aangestuurde entiteit. Om deze reden fungeert het als de bron van industriestandaarden, marktonderzoek, training en belangenbehartiging van het overheidsbeleid.

Bovendien ondersteunt het Institute of Printed Circuits verschillende programma's die voldoen aan de behoeften van bijna 2 biljoen dollar in de wereldwijde elektronica-industrie. De IPC, opgericht in 1957 en gevestigd in Illinois, heeft verschillende PCB-normen op zak waaraan PCB-fabrikanten te allen tijde moeten voldoen.

（High-tech foto's van ipc）

2. Waarom moeten we IPC-verificatie uitvoeren?

Heeft u ooit geprobeerd een PCB te ontwerpen en deze vervolgens naar uw fabrikant te sturen, om te ontdekken dat ze deze niet konden vervaardigen omdat u de IPC-normen negeerde? U bent niet de enige, want dit is een probleem waar veel PCB-ontwerpers bijna dagelijks mee te maken hebben. Als u de productie van uw platen zonder vertragingen of problemen wilt garanderen, moet u voldoen aan de IPC-normen.

Maar waarom zijn IPC-normen van belang?

Is het nodig om te voldoen aan de IPC-normen? Er zijn verschillende fundamentele redenen waarom IPC-normen ertoe doen. Ten eerste helpen IPC-normen ontwerpers en fabrikanten om veel tijd te besparen voordat ze hun producten vervaardigen. Door IPC-verificatie uit te voeren, besparen ontwerpers en PCB-makers veel tijd die nodig is om bij een terugroepactie opnieuw te werken.

Bovendien vereist het vervaardigen van betrouwbare, veilige en goed presterende PCB's aandacht voor detail en enige toewijding aan kwaliteit in het hele productieproces. Door zich aan de IPC-normen te houden, bereiken printplaten dit met veel gemak. Als bedrijven betrouwbare en hoogwaardige producten willen maken die aan de verwachtingen van de klant voldoen of deze zelfs overtreffen, is naleving van de IPC-normen noodzakelijk.

Door zich aan de IPC-normen te houden, kunnen bedrijven profiteren van verbeterde productkwaliteit en betrouwbaarheid.

Dit zal op zijn beurt een bedrijf competitief en winstgevend maken. Bovendien zorgt het voor een betere communicatie. Door zich aan deze normen te houden, verbeteren bedrijven de communicatiekanalen zowel intern als extern. IPC-normen zorgen ervoor dat iedereen dezelfde terminologie gebruikt en tegelijkertijd de gestelde verwachtingen afspreekt.

Ook, door vast te houden aan IPC-normen, correcte PCB-serviceprovider. Gelukkig zijn er verschillende PCB-productiebedrijven die verzekerd zijn van lagere productiekosten voor PCB's. Met verbeterde kwaliteit en miscommunicatie is er weinig tot geen kans op herbewerkingen en vertragingen. IPC-normen zorgen naast nieuwe kansen ook voor een betere bedrijfsreputatie. Het voldoen aan internationaal erkende normen, zoals die van IPC, geeft het bedrijf onmiddellijke geloofwaardigheid.

（Microchip-productie-installatie）

3. IPC-assemblagenormen voor PCB-productie

Er zijn tal van IPC-normen waaraan PCB-fabrikanten te allen tijde moeten voldoen. Zoals eerder vermeld, is de meest gebruikte en geaccepteerde IPC-A-6012 echter. Als u het zich herinnert, gaat IPC-A-6012 over de aanvaardbaarheid van elektronische assemblages. Hoewel alle IPC-normen essentieel zijn, zijn er enkele die u niet kunt negeren, ongeacht de situatie. Maar dit wil niet zeggen dat de rest nutteloos is of geen noemenswaardige aandacht verdient. Enkele van de meest elementaire zijn:

IPC-6012 – Kwalificatie- en prestatiespecificatie voor stijve printplaten

De IPC 6012 is een standaard die doorging met het vaststellen en definiëren van de prestaties en kwalificatie van vereisten voor de HDI en passieve/actieve PCB's. Deze normen stellen soorten houten planken vast en beschrijven de voorwaarden waaraan houten planken van klasse 1, 2, 3 en 3A moeten voldoen.

IPC-A-600—Aanvaardbaarheid van printplaten, documenten controleren

De IPC-A-600 wordt intensief gebruikt en is een van de meest geaccepteerde vormen in de IPC PCB-industrie. De IPC-A-600 draait om de behandeling van elektronische assemblages naast acceptabele methoden voor hardware-installatie. Dat is niet alles over de IPC-A-600-normen. Het raakt ook aan wat bevredigende resultaten van solderen en vele andere aspecten van doorlopende en op het oppervlak gemonteerde printplaten zijn.

IPC-A-630-Vervaardiging van elektronische behuizingen

De IPC-A-630 is een aanvaardbaarheidsnorm voor fabricage, inspectie en testen van elektronische behuizingen. Het is een eenvoudige norm die voorziet in de vereisten die nodig zijn voor het vervaardigen, inspecteren en testen van elektronische behuizingen. De IPC-A-630 geeft eindgebruikers, en meer nog fabrikanten, opdracht om betrouwbare en functionerende artikelen te vervaardigen.

IPC 7711 / 7721C-herwerking van elektronische assemblage

Uw contractfabrikant zal informatie uit dit document moeten gebruiken of erop moeten vertrouwen om uw PCB-assemblage te repareren of opnieuw te bewerken volgens de IPC-normen. Zoals de naam al doet vermoeden, draait het bij IPC 7711/7721C om het herwerken van elektronische assemblage. Als uw ontwerp niet aan de vereiste normen voldoet, moet uw contractfabrikant het mogelijk repareren of opnieuw bewerken.

Zoals eerder vermeld, zijn er tal van andere IPC-standaarden/specificaties die van toepassing zijn op PCB Rapid Prototyping. 3D PCB Printing maakt niet alleen de PCB, maar ook de printplaatassemblage (PCBA. De vier hierboven genoemde zijn echter enkele van de meest elementaire. De bovenstaande zijn de meest primaire die gerenommeerde en betrouwbare contractfabrikanten moeten gebruiken De vier hierboven genoemde kunnen het succes en de goede functionaliteit van uw borden garanderen.

（Computer-moederbord met CPU-processor-socket）

4. Het verschil tussen IPC-6012 en IPC-A-600

Enkele opmerkelijke verschillen tussen de IPC-6012- en IPC-A-600-normen zijn het vermelden waard, zoals aangegeven in het onderstaande gedeelte:

4.1 IPC-6012 is een prestatiespecificatie

De IPC-6012 is meer een prestatiespecificatie. Omdat het een prestatiespecificatie is, definieert de IPC-6012 de standaardvereisten naast de specificaties die nodig zijn voor elke klasse van PCB's.

4.1.1. Classificatie:Klasse 1, Klasse 2 en Klasse 3

Klasse 1 zijn algemene elektronische borden die bestaan ​​uit een beperkte levensduur en een “eenvoudige” functie. Deze eenvoudige functies vindt u in apparaten zoals afstandsbedieningen. Klasse 2 is voor speciale elektronische producten. Hier kun je verwachten dat de borden een langere levensduur hebben, wat betekent dat je ze kunt gebruiken in computers, airconditioners of televisieschermen. Ten slotte zijn er Klasse 3-producten. Dit zijn enigszins strakke intolerantie in vergelijking met Klasse 1 en 2 boards. Ze zijn hoog in termen van betrouwbaarheid en vinden veel toepassing in de medische en militaire industrie.

4.1.2 Enkele specificaties van IPC-6012

Hieronder vindt u enkele van de unieke specificaties van de IPC-6012 die het vermelden waard zijn:

Dimensionale

Tenzij gespecificeerd op de specificatie of tekening, moeten printplaten voldoen aan de vereiste minimumafmetingen die vereist zijn in de IPC-6012-normen.

Soldeerbaarheid

Soldeerbaarheid verwijst naar hoe snel een metaal nat kan worden door gesmolten soldeer. Volgens de IPC-6012-normen moeten alle batches printplaten een soldeerbaarheidstest ondergaan. Volgens de IPC-6012-normen is een slechte soldeerbaarheid een significant defect.

Visueel

Visuele inspectie is een must voor alle printplaten. De visuele inspectie of laatste kwaliteitscontrole is noodzakelijk voordat het product wordt vrijgegeven. Alle panelen zijn onderworpen aan visuele inspectie, tenzij anders aangegeven.

Aderbreedte en afstand

De geleiderbreedte en -afstand verwijzen naar de minimale luchtspleet tussen twee aangrenzende koperen elementen. Gewoonlijk moeten de vereisten voor de afstand tussen de geleiders en de breedte kleiner zijn dan 0,007 inch. Alles meer of minder dan 0,007 inch is ondermaats.

Geleideroppervlakken

Gaatjes en inkepingen zijn acceptabel in spanningsvlakken voor printplaten van klasse 2 en klasse 3. Ze mogen echter niet groter zijn dan 1,0 mm in termen van hun langste afmeting. Bovendien mogen er niet meer dan vier geleideroppervlakken per zijde zijn.

Reinheid

Volgens de IPC-6012-normen is reinheid een must. Hier moeten alle printplaten schoon zijn voordat de soldeerbestendige coating wordt aangebracht. Onreine platen met verontreinigingen mogen niet op de markt komen. Reinheid is een must voor en na het aanbrengen van een soldeerbestendige coating.

Structurele integriteit

Volgens de IPC-6012-normen zijn er verschillende structurele integriteitsaspecten waaraan alle PCB's moeten voldoen. Op basis van de IPC-6012-normen moeten alle printplaten voldoen aan de vereisten voor structurele integriteit, met name voor testcoupons met thermische belasting.

4.1.3 Proces van productieontwerp

De IPC-6012-normen specificeren de processen die in het productieontwerp van PCB's moeten worden opgenomen. Hier moeten de volledige land- en afstandsspecificaties binnen de aanbevolen toleranties vallen. Daarnaast moeten de boorgaten voldoen aan de vereiste maat- en kwaliteitseisen. De specificaties van het soldeermasker moeten ook binnen de aanbevolen toleranties vallen.

4.1.4 Prestatie-eisen zijn nauwkeuriger

Als het gaat om IPC-6012-normen, zijn de prestatie-eisen iets nauwkeuriger. Als het gaat om prestatie-eisen, moeten gebruikers nadenken over wat de leverancier in principe moet leveren. Het geeft ook het type materiaal aan dat is gebruikt en de tests die het bord heeft ondergaan om zijn functionaliteit te bewijzen.

4.1.5 Maatvereisten printplaat Interne inspectie van:

Gatgrootte - Gebaseerd op de IPC-6012-normen, moet de gatgrootte van standaard PCB's 0,8 mm in diameter zijn. De meeste fabrikanten raden doorgaans een gat van 0,040 inch aan, wat nauwkeurig een diameter van 1,00 mm heeft.

Patroonnauwkeurigheid en patroonkenmerknauwkeurigheid – Patroonnauwkeurigheid past de regelmaat van de gebruikersmobiliteit aan de echte gebruikersmobiliteit aan. Het verhogen van het niveau van patroonnauwkeurigheid verbetert het mobiliteitspatroon van een gebruiker. Als het gaat om IPC-6012-normen, zijn patroonnauwkeurigheid en nauwkeurigheid van patroonkenmerken essentieel. Alle wegen in een PCB moeten te allen tijde met elkaar in harmonie zijn.

Annular Ring Breakout (intern en extern) - Het primaire doel van ringvormige ringen is om goede verbindingen tot stand te brengen tussen kopersporen en het via-atoom. Ringvormige ringen dienen als ankers voor het circuit. IPC-6012 heeft specificaties betreffende ringuitbraak.

Ringbreuken treden op als gevolg van onvoldoende breedte van de ring tijdens de ontwerpfase. Volgens de IPC-6012-normen moet de minimale ringvormige ringbreedte 0,007 inch zijn. Dit voorkomt zowel interne als externe puistjes.

4.1.6 Gebruikt om de integriteit van de PCB-structuur te evalueren

IPC-6012-normen als het gaat om het beoordelen van de integriteit van de printplaatstructuur. Sommige integriteitsproblemen onder IPC-6012 waar PCB-makers op moeten letten, zijn onder meer:

Plaatsintegriteit en leegtes

Problemen met betrekking tot depositie kunnen onderlinge verbindingen in de gatenwanden van een printplaat in gevaar brengen. Uiteindelijk kan de printplaat falen of niet naar wens functioneren.

Laminaatholtes en scheuren

Laminaatholtes en -pogingen zijn veelvoorkomende problemen tijdens de fabricage van PCB's. Een laminaatgat is de afwezigheid van epoxyhars in gebieden die normaal gesproken wat epoxyhars zouden moeten bevatten. Aan de andere kant kunnen scheuren in PCB's optreden tijdens het proces van enige verhoogde spanning.

Dit kan zowel thermisch als mechanisch gebeuren. Het document met de IPC-6012-normen bevat specificaties voor het minimaliseren of vermijden van holtes en scheuren in het laminaat.

Delaminatie

Delaminatie is een faalmodus die wordt gekenmerkt door een materiaal dat in lagen uiteenvalt. Het IPC-6012-document bevat maatregelen om delaminatie te voorkomen. Als je wilt voorkomen dat je uit elkaar gaat in lagen, zijn de juiste materialen noodzakelijk.

Hatchback

Hatchback is het proces waarbij epoxyhars uit de zijwanden van een geboord via-gat wordt verwijderd. De reden hiervoor is om ervoor te zorgen dat er een uitstekende elektrische connectiviteit is tussen de lagen van een printplaat.

De IPC-6012-normen vereisen dat de gebruikte epoxyhars indien nodig gemakkelijk kan worden verwijderd. Het epoxyharsmateriaal moet gemakkelijk te verwijderen zijn als het moet worden verwijderd. 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）

Samenvatting

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.