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A importância do IPC-6012 e do IPC-A-600 na produção de PCB


O IPC (Institute of Printed Circuits) é uma associação comercial global que atende indústrias de montagem de PCBs e eletrônicos. O IPC verifica a qualidade dos PCBs e PCBAs fabricados aplicando algumas diretrizes de inspeção. O IPC tem vários guias que os fabricantes de PCBs devem seguir ao fabricar seus PCBs. Os dois principais documentos orientadores do IPC são o IPC-6012 e o IPC-A-600. A IPC-6012 trata da qualificação e especificações de desempenho de PCBs rígidos. Por outro lado, o IPC-A-600 aborda a aceitabilidade dos PCBs. Ultimamente, o IPC-A-600 parece ser o documento mais usado e amplamente aceito. Este artigo destaca a importância do IPC-6012 e do IPC-A-600 na produção de PCBs.

1.O que é IPC?


O Institute of Printed Circuits (IPC) é uma organização internacional respeitável que orienta a indústria de interconexões eletrônicas. Ele o faz por meio de mudanças e padrões que as empresas que fazem negócios nesse setor devem seguir. O IPC é uma associação dedicada, tendo visto o número de membros aumentar para mais de 4.000 firmas-membro.

O Institute of Printed Circuits representa os elementos/dimensões fundamentais da indústria, como design, fabricação de PCBs, montagem de eletrônicos e teste final. O Instituto de Circuitos Impressos é uma entidade dirigida por membros. Por esse motivo, atua como fonte de padrões da indústria, pesquisa de mercado, treinamento e defesa de políticas públicas.

Além disso, o Institute of Printed Circuits oferece suporte a vários programas que atendem às necessidades de cerca de 2 trilhões de dólares americanos na indústria eletrônica global. Fundada em 1957 e sediada em Illinois, a IPC possui vários padrões de PCB que os fabricantes de PCB devem cumprir em todos os momentos.



(Imagens de alta tecnologia de ipc)

2. Por que precisamos realizar a verificação IPC?


Você já tentou projetar um PCB e depois o enviou ao seu fabricante, apenas para descobrir que eles não poderiam fabricá-lo porque você ignorou os padrões IPC? Você não está sozinho, pois este é um problema que muitos designers de PCB enfrentam quase diariamente. Se você deseja garantir a produção de suas placas sem atrasos ou dificuldades, deve cumprir as normas IPC.

Mas por que os padrões IPC são importantes?


Existe a necessidade de cumprir as normas IPC? Existem várias razões fundamentais pelas quais os padrões IPC são importantes. Primeiro, os padrões IPC ajudam designers e fabricantes a economizar muito tempo antes de fabricar seus produtos. Ao realizar a verificação IPC, projetistas e fabricantes de PCB economizam muito tempo necessário para retrabalho em um evento de recall.

Além disso, a fabricação de PCBs confiáveis, seguras e de alto desempenho exige atenção aos detalhes e algum compromisso com a qualidade em todo o processo de produção. Aderindo aos padrões IPC, as placas de circuito impresso conseguem isso com muita facilidade. Para que as empresas fabriquem produtos confiáveis ​​e de alta qualidade que atendam ou até superem as expectativas dos clientes, a conformidade com os padrões IPC é necessária.

Ao aderir aos padrões IPC, as empresas se beneficiam da melhoria da qualidade e confiabilidade do produto.


Tal, por sua vez, tornará uma empresa competitiva e lucrativa. Além disso, traz uma comunicação aprimorada. Ao aderir a esses padrões, as empresas melhoram os canais de comunicação interna e externamente. Os padrões IPC garantem que todos usem a mesma terminologia enquanto concordam com as expectativas definidas.

Além disso, ao aderir aos padrões IPC, corrija o provedor de serviços PCB. Felizmente, existem várias empresas de fabricação de PCB que têm a garantia de redução dos custos de fabricação de PCB. Com qualidade aprimorada e falhas de comunicação, há pouca ou nenhuma probabilidade de retrabalhos e atrasos. Os padrões IPC também trazem uma melhor reputação da empresa, além de novas oportunidades. O cumprimento de normas reconhecidas internacionalmente, como as do IPC, confere credibilidade instantânea à empresa.

(Fábrica de produção de microchips)

3. Padrões de montagem IPC para fabricação de PCB


Existem muitos padrões IPC que os fabricantes de PCBs devem cumprir em todos os momentos. No entanto, como mencionado anteriormente, o mais amplamente utilizado e aceito é o IPC-A-6012. Se você se lembra, a IPC-A-6012 trata da Aceitabilidade de Montagens Eletrônicas. Embora todos os padrões IPC sejam essenciais, existem alguns que você não pode ignorar, independentemente da situação em questão. Mas isso não quer dizer que o resto seja inútil ou não mereça atenção significativa. Alguns dos mais básicos incluem:

IPC-6012 – Qualificação e Especificação de Desempenho para Placas Impressas Rígidas


O IPC 6012 é um padrão que foi adiante para estabelecer e definir o desempenho e qualificação dos requisitos para o HDI e PCBs passivos/ativos. Essas normas estabelecem os tipos de tábuas de madeira ao mesmo tempo que descrevem as condições que as tábuas de madeira das Classes 1, 2, 3 e 3A devem atender.

IPC-A-600—Aceitabilidade de placas impressas, verificação de documentos


O IPC-A-600 é muito usado e uma das formas mais aceitas em toda a indústria de PCBs IPC. O IPC-A-600 gira em torno do manuseio de montagens eletrônicas, além de métodos aceitáveis ​​para instalação de hardware. Isso não é tudo sobre os padrões IPC-A-600. Ele também aborda o que constitui resultados satisfatórios de soldagem e muitos outros aspectos de placas de circuito de montagem em superfície e furos passantes.

IPC-A-630-Fabricação de gabinete eletrônico


O IPC-A-630 é um padrão de aceitabilidade para fabricação, inspeção e teste de gabinetes eletrônicos. É um padrão simples que fornece os requisitos necessários para fabricação, inspeção e teste de gabinetes eletrônicos. O IPC-A-630 orienta os usuários finais, e mais ainda os fabricantes, a fabricar itens confiáveis ​​e funcionais.

IPC 7711 / 7721C-Retrabalho de Montagem Eletrônica


Seu fabricante contratado terá que usar ou confiar nas informações deste documento para reparar ou retrabalhar seu conjunto de PCB de acordo com os padrões IPC. Como o nome sugere, o IPC 7711/7721C tem tudo a ver com o retrabalho da montagem eletrônica. Se o seu projeto não atender aos padrões exigidos, seu fabricante contratado pode ter que repará-lo ou retrabalhá-lo.

Como mencionado anteriormente, existem muitos outros padrões/especificações IPC que se aplicam à Prototipagem Rápida de PCB. A impressão de PCB 3D não apenas faz o PCB, mas também faz a montagem da placa de circuito impresso (PCBA. No entanto, os quatro mencionados acima são alguns dos mais básicos. Os acima são os mais primários que os fabricantes contratados confiáveis ​​e respeitáveis ​​precisam usar .Os quatro mencionados acima podem garantir o sucesso e a funcionalidade adequada de suas placas.

(Placa-mãe do computador com soquete do processador da CPU)

4. A diferença entre IPC-6012 e IPC-A-600


Algumas diferenças notáveis ​​entre os padrões IPC-6012 e IPC-A-600 são dignas de nota, conforme destacado na seção abaixo:

4.1 IPC-6012 é uma especificação de desempenho


O IPC-6012 é mais uma especificação de desempenho. Sendo uma especificação de desempenho, a IPC-6012 define os requisitos padrão além das especificações necessárias para cada classe de PCBs.

4.1.1. Classificação:Classe 1, Classe 2 e Classe 3


Classe 1 são placas eletrônicas gerais que consistem em vida limitada e funções “simples”. Essas funções simples são aquelas que você encontrará em dispositivos como controles remotos. A classe 2 é para produtos eletrônicos dedicados. Aqui, você pode esperar que as placas tenham uma vida útil prolongada, o que significa que você pode usá-las em computadores, condicionadores de ar ou telas de televisão. Por último, existem os produtos da Classe 3. Estas são uma intolerância ligeiramente rígida em comparação com as placas Classe 1 e 2. Eles são altos em termos de confiabilidade e encontram muita aplicabilidade nas indústrias médica e militar.

4.1.2 Algumas especificações do IPC-6012


Abaixo estão algumas das especificações exclusivas do IPC-6012 dignas de nota:

Dimensão


A menos que especificado na especificação ou desenho, as placas de circuito impresso devem atender às dimensões mínimas exigidas nos padrões IPC-6012.

Soldabilidade


A soldabilidade refere-se à rapidez com que um metal pode ser molhado pela solda derretida. De acordo com as normas IPC-6012, todos os lotes de placas de circuito impresso devem passar por testes de soldabilidade. De acordo com os padrões IPC-6012, a baixa soldabilidade é um defeito significativo.

Visual


A inspeção visual é uma obrigação para todas as placas de circuito impresso. A inspeção visual ou verificação final de qualidade é necessária antes da liberação do produto. Todos os painéis estão sujeitos a inspeção visual, salvo especificação em contrário.

Largura e espaçamento do condutor


A largura e o espaçamento do condutor referem-se ao espaço de ar mínimo entre dois recursos de cobre adjacentes. Normalmente, os requisitos para espaçamento entre condutores e larguras devem ser inferiores a 0,007 polegadas. Qualquer coisa com mais ou menos de 0,007 polegadas é inferior.

Superfícies do condutor


Furos e entalhes são aceitáveis ​​em planos de tensão para placas de circuito impresso Classe 2 e Classe 3. No entanto, eles não devem exceder 1,0 mm em termos de sua dimensão mais longa. Além disso, não deve haver mais de quatro superfícies condutoras por lado.

Limpeza


De acordo com as normas IPC-6012, a limpeza é uma obrigação. Aqui, todas as placas de circuito impresso devem estar limpas antes da aplicação do revestimento resistente à solda. Placas impuras contendo contaminantes não devem ser permitidas no mercado. A limpeza é uma obrigação antes e depois da aplicação do revestimento resistente à solda.

Integridade estrutural


De acordo com os padrões IPC-6012, existem vários aspectos de integridade estrutural que todos os PCBs devem atender. Com base nos padrões IPC-6012, todas as placas de circuito impresso devem atender aos requisitos de integridade estrutural, especialmente para cupons de teste de avaliação com estresse térmico.

4.1.3 Processo de design de produção


As normas IPC-6012 especificam os processos que devem entrar no projeto de produção de PCBs. Aqui, todas as especificações de terreno e espaçamento devem estar dentro das tolerâncias recomendadas. Além disso, os furos devem atender aos requisitos de tamanho e qualidade exigidos. As especificações da máscara de solda também devem estar dentro das tolerâncias recomendadas.

4.1.4 Os requisitos de desempenho são mais precisos


Quando se trata de padrões IPC-6012, os requisitos de desempenho são um pouco mais precisos. Quando se trata de requisitos de desempenho, os usuários precisam considerar o que o fornecedor deve entregar em princípio. Indica também o tipo de material utilizado e os testes que a placa passou para comprovar sua funcionalidade.

4.1.5 Requisitos Dimensionais da Placa Impressa Inspeção Interna de:


Tamanho do furo – Com base nos padrões IPC-6012, o tamanho do furo dos PCBs padrão deve ter 0,8 mm de diâmetro. A maioria dos fabricantes normalmente recomenda um furo de 0,040 polegadas, que tem exatamente 1,00 mm de diâmetro.

Precisão do Padrão e Precisão do Recurso do Padrão – A precisão do padrão ajusta a regularidade da mobilidade do usuário à mobilidade real do usuário. Aumentar o nível de precisão do padrão melhora o padrão de mobilidade do usuário. Quando se trata de padrões IPC-6012, a precisão do padrão e a precisão do recurso do padrão são essenciais. Todas as vias em um PCB devem estar sempre em uníssono.

Anel Anular Breakout (interno e externo) – O objetivo principal dos anéis anulares é estabelecer boas conexões entre o traço de cobre e o átomo de via. Anéis anulares servem como âncoras para o circuito. O IPC-6012 possui especificações relativas ao rompimento do anel anular.

Os rompimentos do anel anular ocorrem devido à largura insuficiente do anel durante o estágio de projeto. De acordo com os padrões IPC-6012, a largura mínima do anel anular precisa ser de 0,007 polegadas. Isso evitará fugas internas e externas.

4.1.6 Usado para avaliar a integridade da estrutura do PCB


Padrões IPC-6012 quando se trata de avaliar a integridade da estrutura da placa de circuito impresso. Alguns problemas de integridade sob o IPC-6012 que os fabricantes de PCB precisam estar atentos incluem o seguinte:

Integridade do revestimento e vazios


Problemas relacionados à deposição podem comprometer as interconexões dentro das paredes dos orifícios de uma placa de circuito impresso. No final, a placa de circuito impresso pode falhar ou não funcionar conforme desejado.

Vazios e rachaduras no laminado


Vazios laminados e tentativas são problemas comuns durante a fabricação de PCBs. Um furo laminado é a ausência de resina epóxi em áreas que normalmente deveriam conter alguma resina epóxi. Por outro lado, rachaduras dentro de PCBs podem ocorrer durante o processo de algum estresse elevado.

Tal pode acontecer termicamente ou mecanicamente. O documento de padrões IPC-6012 tem especificações sobre como minimizar ou evitar vazios e rachaduras no laminado.

Delaminação


A delaminação é um modo de falha caracterizado pela fratura do material em camadas. O documento IPC-6012 contém medidas sobre como evitar a delaminação. Se você quiser evitar a divisão em camadas, os materiais certos são necessários.

Hatchback


Hatchback é o processo de se livrar da resina epóxi das paredes laterais de um orifício perfurado. A razão para fazer isso é garantir que haja uma excelente conectividade elétrica entre as camadas de uma placa de circuito impresso.

As normas IPC-6012 exigem que a resina epóxi usada seja facilmente removível, se necessário. O material de resina epóxi deve ser aquele que seria fácil de se livrar se precisar ser removido. Manter uma excelente conectividade elétrica entre as camadas é essencial para o roteamento do sinal.

Remoção de esfregaço


Na fabricação de placas de circuito impresso, a remoção de manchas é necessária. O objetivo de realizar a remoção de manchas é livrar-se de manchas na parede do orifício para permitir a formação de conexões elétricas na camada interna do circuito.

Além disso, a remoção de manchas permite a construção de uma adesão adequada à parede do furo. Com base nos padrões IPC-6012, a remoção do esfregaço é necessária antes do revestimento do orifício.

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)

Resumo


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.



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