L'importance de l'IPC-6012 et de l'IPC-A-600 dans la production de PCB

L'IPC (Institute of Printed Circuits) est une association professionnelle mondiale au service des industries d'assemblage de circuits imprimés et d'électronique. IPC vérifie la qualité des PCB et PCBA fabriqués en appliquant certaines directives d'inspection. L'IPC a plusieurs guides que les fabricants de PCB doivent respecter lors de la fabrication de leurs PCB. Les deux principaux documents d'orientation de l'IPC sont l'IPC-6012 et l'IPC-A-600. IPC-6012 traite des spécifications de qualification et de performance des PCB rigides. D'autre part, IPC-A-600 touche à l'acceptabilité des PCB. Dernièrement, IPC-A-600 semble être le document le plus utilisé et le plus largement accepté. Cet article souligne l'importance de l'IPC-6012 et de l'IPC-A-600 dans la production de PCB.

1.Qu'est-ce que l'IPC ?

L'Institut des circuits imprimés (IPC) est une organisation internationale réputée qui guide l'industrie des interconnexions électroniques. Il le fait par le biais de changements et de normes que les entreprises qui font des affaires dans cette industrie doivent suivre. L'IPC est une association dévouée, ayant vu le nombre de ses membres passer à plus de 4 000 entreprises membres.

L'Institut des circuits imprimés représente les éléments/dimensions fondamentaux de l'industrie, tels que la conception, la fabrication de circuits imprimés, l'assemblage électronique et le test final. L'Institut des circuits imprimés est une entité dirigée par ses membres. Pour cette raison, il agit comme la source des normes de l'industrie, des études de marché, de la formation et de la défense des politiques publiques.

De plus, l'Institut des circuits imprimés soutient plusieurs programmes qui répondent aux besoins de près de 2 billions de dollars américains dans l'industrie électronique mondiale. Fondé en 1957 et basé dans l'Illinois, l'IPC a plusieurs normes de PCB à son actif que les fabricants de PCB doivent respecter à tout moment.

（Photos high-tech d'ipc）

2. Pourquoi devons-nous effectuer une vérification IPC ?

Avez-vous déjà tenté de concevoir un PCB, puis l'avez-vous envoyé à votre fabricant, pour constater qu'il ne pouvait pas le fabriquer parce que vous ignoriez les normes IPC ? Vous n'êtes pas seul car il s'agit d'un problème auquel de nombreux concepteurs de circuits imprimés sont confrontés presque quotidiennement. Si vous souhaitez assurer la production de vos cartes sans retard ni difficulté, vous devez vous conformer aux normes IPC.

Mais pourquoi les normes IPC sont-elles importantes ?

Est-il nécessaire de se conformer aux normes IPC ? Il existe plusieurs raisons fondamentales pour lesquelles les normes IPC sont importantes. Premièrement, les normes IPC aident les concepteurs et les fabricants à gagner beaucoup de temps avant de fabriquer leurs produits. En procédant à la vérification IPC, les concepteurs et les fabricants de PCB économisent beaucoup de temps nécessaire pour retravailler lors d'un événement de rappel.

De plus, la fabrication de PCB fiables, sûrs et performants exige une attention aux détails et un certain engagement envers la qualité dans l'ensemble du processus de production. En adhérant aux normes IPC, les cartes de circuits imprimés y parviennent très facilement. Pour que les entreprises fabriquent des produits fiables et de haute qualité qui répondent aux attentes des clients, voire les dépassent, le respect des normes IPC est nécessaire.

En adhérant aux normes IPC, les entreprises bénéficient d'une meilleure qualité et fiabilité des produits.

Cela, à son tour, rendra une entreprise compétitive et rentable. De plus, cela améliore la communication. En adhérant à ces normes, les entreprises améliorent les canaux de communication tant internes qu'externes. Les normes IPC garantissent que tout le monde utilise la même terminologie tout en s'accordant sur des attentes définies.

De plus, en adhérant aux normes IPC, corrigez le fournisseur de services PCB. Heureusement, diverses entreprises de fabrication de PCB sont assurées de réduire leurs coûts de fabrication. Avec une qualité améliorée et des problèmes de communication, il y a peu ou pas de risque de retouches et de retards. Les normes IPC améliorent également la réputation de l'entreprise en plus de nouvelles opportunités. Le respect de normes reconnues internationalement, comme celles d'IPC, confère à l'entreprise une crédibilité immédiate.

（Usine de production de micropuces）

3. Normes d'assemblage IPC pour la fabrication de PCB

Il existe de nombreuses normes IPC auxquelles les fabricants de PCB doivent se conformer à tout moment. Cependant, comme mentionné précédemment, le plus largement utilisé et accepté est IPC-A-6012. Si vous vous en souvenez, IPC-A-6012 traite de l'acceptabilité des assemblages électroniques. Bien que toutes les normes IPC soient essentielles, il y en a certaines que vous ne pouvez pas ignorer, quelle que soit la situation. Mais cela ne veut pas dire que le reste est inutile ou ne mérite pas une attention particulière. Certains des plus basiques incluent :

IPC-6012 - Spécification de qualification et de performance pour les cartes imprimées rigides

L'IPC 6012 est une norme qui a permis d'établir et de définir les performances et la qualification des exigences pour le HDI et les PCB passifs/actifs. Ces normes établissent les types de planches de bois tout en décrivant les conditions auxquelles les planches de bois des classes 1, 2, 3 et 3A doivent répondre.

IPC-A-600—Acceptabilité des cartes imprimées, vérifier les documents

L'IPC-A-600 est largement utilisé et l'une des formes les plus acceptées dans l'industrie des PCB IPC. L'IPC-A-600 s'articule autour de la manipulation des assemblages électroniques en plus des méthodes acceptables pour l'installation du matériel. Ce n'est pas tout sur les normes IPC-A-600. Il aborde également ce qui constitue des résultats satisfaisants de la soudure et de nombreux autres aspects des cartes de circuits imprimés à trou traversant et à montage en surface.

IPC-A-630-Fabrication de boîtiers électroniques

L'IPC-A-630 est une norme d'acceptabilité pour la fabrication, l'inspection et les tests des boîtiers électroniques. Il s'agit d'une norme simple qui fournit les exigences nécessaires à la fabrication, à l'inspection et au test des boîtiers électroniques. L'IPC-A-630 invite les utilisateurs finaux, et plus encore les fabricants, à fabriquer des articles fiables et fonctionnels.

IPC 7711 / 7721C-Reprise de l'assemblage électronique

Votre sous-traitant devra utiliser ou s'appuyer sur les informations de ce document pour réparer ou retravailler votre assemblage PCB selon les normes IPC. Comme son nom l'indique, IPC 7711/7721C concerne la refonte de l'assemblage électronique. Si votre conception ne répond pas aux normes requises, votre sous-traitant devra peut-être la réparer ou la retravailler.

Comme mentionné plus haut, il existe de nombreuses autres normes/spécifications IPC qui s'appliquent au prototypage rapide de PCB. L'impression 3D PCB fabrique non seulement le PCB, mais également l'assemblage de la carte de circuit imprimé (PCBA). Cependant, les quatre mentionnés ci-dessus sont parmi les plus élémentaires. Les éléments ci-dessus sont les plus importants que les fabricants sous contrat réputés et fiables doivent utiliser. . Les quatre éléments mentionnés ci-dessus peuvent garantir le succès et le bon fonctionnement de vos tableaux.

（Carte mère d'ordinateur avec socket de processeur CPU）

4. La différence entre IPC-6012 et IPC-A-600

Quelques différences notables entre les normes IPC-6012 et IPC-A-600 méritent d'être notées, comme souligné dans la section ci-dessous :

4.1 IPC-6012 est une spécification de performances

L'IPC-6012 est plus une spécification de performance. En tant que spécification de performance, l'IPC-6012 définit les exigences par défaut en plus des spécifications nécessaires pour chaque classe de PCB.

4.1.1. Classification :Classe 1, Classe 2 et Classe 3

La classe 1 sont des cartes électroniques générales qui se composent d'une durée de vie limitée et de fonctions "simples". Ces fonctions simples sont celles que vous trouverez dans des appareils tels que les télécommandes. La classe 2 concerne les produits électroniques dédiés. Ici, vous pouvez vous attendre à ce que les cartes aient une durée de vie prolongée, ce qui signifie que vous pouvez les utiliser dans des ordinateurs, des climatiseurs ou des écrans de télévision. Enfin, il existe des produits de classe 3. Ce sont des intolérances légèrement serrées par rapport aux planches de classe 1 et 2. Ils sont très fiables et trouvent de nombreuses applications dans les industries médicales et militaires.

4.1.2 Quelques spécifications de l'IPC-6012

Vous trouverez ci-dessous certaines des spécifications uniques de l'IPC-6012 qui méritent d'être notées :

Dimensionnelle

Sauf indication contraire dans la spécification ou le dessin, les cartes de circuits imprimés doivent respecter les dimensions minimales requises requises par les normes IPC-6012.

Soudabilité

La soudabilité fait référence à la vitesse à laquelle un métal peut être mouillé par la soudure fondue. Selon les normes IPC-6012, tous les lots de cartes de circuits imprimés doivent subir des tests de soudabilité. Selon les normes IPC-6012, une mauvaise soudabilité est un défaut important.

Visuel

L'inspection visuelle est indispensable pour toutes les cartes de circuits imprimés. L'inspection visuelle ou le contrôle de qualité final est nécessaire avant la libération du produit. Tous les panneaux sont soumis à une inspection visuelle, sauf indication contraire.

Largeur et espacement des conducteurs

La largeur et l'espacement des conducteurs font référence à l'entrefer minimal entre deux éléments en cuivre adjacents. Habituellement, les exigences en matière d'espacement des conducteurs et de la largeur doivent être inférieures à 0,007 pouce. Tout ce qui est supérieur ou inférieur à 0,007 pouce est de qualité inférieure.

Surfaces conductrices

Les trous d'épingle et les entailles sont acceptables dans les plans de tension pour les cartes de circuits imprimés de classe 2 et de classe 3. Cependant, ils ne doivent pas dépasser 1,0 mm en termes de dimension la plus longue. De plus, il ne devrait pas y avoir plus de quatre surfaces conductrices par côté.

Propreté

Selon les normes IPC-6012, la propreté est un must. Ici, toutes les cartes de circuits imprimés doivent être propres avant l'application du revêtement de résistance à la soudure. Les planches sales contenant des contaminants ne devraient pas être autorisées à se retrouver sur le marché. La propreté est un must avant et après l'application du revêtement de réserve de soudure.

Intégrité structurelle

Selon les normes IPC-6012, il existe plusieurs aspects d'intégrité structurelle que tous les PCB doivent respecter. Sur la base des normes IPC-6012, toutes les cartes de circuits imprimés doivent répondre aux exigences d'intégrité structurelle, en particulier pour les coupons de test d'évaluation soumis à des contraintes thermiques.

4.1.3 Processus de conception de la production

Les normes IPC-6012 spécifient les processus qui doivent entrer dans la conception de la production des PCB. Ici, toutes les spécifications du terrain et de l'espacement doivent respecter les tolérances recommandées. De plus, les trous de forage doivent répondre aux exigences de taille et de qualité requises. Les spécifications du masque de soudure doivent également se situer dans les tolérances recommandées.

4.1.4 Les exigences de performance sont plus précises

En ce qui concerne les normes IPC-6012, les exigences de performance sont un peu plus précises. En ce qui concerne les exigences de performance, les utilisateurs doivent tenir compte de ce que le fournisseur doit fournir en principe. Il indique également le type de matériau utilisé et les tests que la planche a subis pour prouver sa fonctionnalité.

4.1.5 Exigences dimensionnelles des circuits imprimés Inspection interne de :

Taille du trou - Basé sur les normes IPC-6012, la taille du trou des PCB standard doit être de 0,8 mm de diamètre. La plupart des fabricants recommandent généralement un trou de 0,040 pouce, soit exactement 1,00 mm de diamètre.

Précision du motif et précision des caractéristiques du motif - La précision du motif ajuste la régularité de la mobilité de l'utilisateur à la mobilité réelle de l'utilisateur. L'augmentation du niveau de précision du modèle améliore le modèle de mobilité d'un utilisateur. En ce qui concerne les normes IPC-6012, la précision du motif et la précision des caractéristiques du motif sont essentielles. Tous les chemins d'un circuit imprimé doivent être à l'unisson les uns avec les autres à tout moment.

Annulaire Ring Breakout (interne et externe) - Le but principal des anneaux annulaires est d'établir de bonnes connexions entre la trace de cuivre et l'atome via. Les anneaux annulaires servent d'ancrages pour le circuit. IPC-6012 a des spécifications concernant la cassure de l'anneau annulaire.

Des ruptures d'anneaux annulaires se produisent en raison d'une largeur insuffisante de l'anneau pendant la phase de conception. Selon les normes IPC-6012, la largeur minimale de l'anneau annulaire doit être de 0,007 pouce. Cela empêchera les éruptions internes et externes.

4.1.6 Utilisé pour évaluer l'intégrité de la structure du PCB

Normes IPC-6012 lorsqu'il s'agit d'évaluer l'intégrité de la structure de la carte de circuit imprimé. Certains problèmes d'intégrité sous IPC-6012 que les fabricants de PCB doivent surveiller sont les suivants :

Intégrité du placage et vides

Les problèmes de dépôt peuvent compromettre les interconnexions à l'intérieur des parois des trous d'une carte de circuit imprimé. En fin de compte, la carte de circuit imprimé peut échouer ou ne pas fonctionner comme souhaité.

Limitez les vides et les fissures

Les vides et les tentatives de stratifié sont des problèmes courants lors de la fabrication des PCB. Un trou de stratifié est l'absence de résine époxy dans des zones qui devraient généralement contenir de la résine époxy. D'autre part, des fissures dans les PCB peuvent se produire au cours du processus de certaines contraintes élevées.

Cela peut se produire thermiquement ou mécaniquement. Le document de normes IPC-6012 contient des spécifications sur la manière de minimiser ou d'éviter les vides et les fissures du stratifié.

Délamination

Le délaminage est un mode de rupture caractérisé par la fracturation d'un matériau en couches. Le document IPC-6012 contient des mesures sur la manière d'éviter le délaminage. Si vous voulez éviter de vous séparer en couches, les bons matériaux sont nécessaires.

À hayon

Le hayon est le processus d'élimination de la résine époxy des parois latérales d'un trou traversant percé. La raison en est de garantir une excellente connectivité électrique entre les couches d'une carte de circuit imprimé.

Les normes IPC-6012 exigent que la résine époxy utilisée soit facilement amovible si nécessaire. Le matériau en résine époxy doit être celui dont il serait facile de se débarrasser s'il doit être retiré. Le maintien d'une excellente connectivité électrique entre les couches est essentiel pour le routage des signaux.

Élimination des bavures

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）

Résumé

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.