La importancia de IPC-6012 e IPC-A-600 en la producción de PCB

El IPC (Instituto de Circuitos Impresos) es una asociación comercial mundial que presta servicios a las industrias de ensamblaje de PCB y electrónica. IPC verifica la calidad de los PCB y PCBA fabricados al hacer cumplir algunas pautas de inspección. El IPC tiene varias guías que los fabricantes de PCB deben seguir al fabricar sus PCB. Los dos documentos de orientación más importantes de IPC son el IPC-6012 y el IPC-A-600. IPC-6012 se ocupa de las especificaciones de calificación y rendimiento de los PCB rígidos. Por otro lado, IPC-A-600 toca la aceptabilidad de los PCB. Últimamente, IPC-A-600 parece ser el documento más utilizado y ampliamente aceptado. Este artículo destaca la importancia de IPC-6012 e IPC-A-600 en la producción de PCB.

1.¿Qué es IPC?

El Instituto de Circuitos Impresos (IPC) es una organización internacional de renombre que guía a la industria de las interconexiones electrónicas. Lo hace a través de cambios y estándares que las empresas que hacen negocios en esta industria deben seguir. El IPC es una asociación dedicada, habiendo visto aumentar la membresía a más de 4,000 firmas miembro.

El Instituto de Circuitos Impresos representa los elementos/dimensiones fundamentales de la industria, como el diseño, la fabricación de PCB, el ensamblaje de la electrónica y la prueba final. El Instituto de Circuitos Impresos es una entidad impulsada por sus miembros. Por esta razón, actúa como fuente de estándares de la industria, investigación de mercado, capacitación y promoción de políticas públicas.

Además, el Instituto de Circuitos Impresos apoya varios programas que satisfacen las necesidades de cerca de 2 billones de dólares estadounidenses en la industria electrónica mundial. Fundado en 1957 y con sede en Illinois, el IPC tiene varios estándares de PCB en su haber que los fabricantes de PCB deben cumplir en todo momento.

(Imágenes de alta tecnología de ipc)

2. ¿Por qué necesitamos realizar la verificación de IPC?

¿Ha intentado alguna vez diseñar una placa de circuito impreso y luego enviarla a su fabricante, solo para descubrir que no pudieron fabricarla porque ignoró los estándares de IPC? No está solo, ya que este es un problema al que se enfrentan muchos diseñadores de PCB casi a diario. Si desea garantizar la producción de sus tableros sin demoras ni dificultades, debe cumplir con los estándares IPC.

Pero, ¿por qué son importantes los estándares de IPC?

¿Existe la necesidad de cumplir con los estándares IPC? Hay varias razones fundamentales por las que los estándares de IPC son importantes. Primero, los estándares IPC ayudan a los diseñadores y fabricantes a ahorrar mucho tiempo antes de fabricar sus productos. Al realizar la verificación de IPC, los diseñadores y fabricantes de PCB ahorran mucho tiempo necesario para volver a trabajar en un evento de retiro.

Además, la fabricación de PCB confiables, seguras y de alto rendimiento exige atención a los detalles y cierto compromiso con la calidad en todo el proceso de producción. Al adherirse a los estándares IPC, las placas de circuito impreso lo logran con mucha facilidad. Para que las empresas fabriquen productos confiables y de alta calidad que cumplan o incluso superen las expectativas de los clientes, es necesario cumplir con los estándares IPC.

Al adherirse a los estándares de IPC, las empresas se beneficiarán de una mejor calidad y confiabilidad del producto.

Esto, a su vez, hará que la empresa sea competitiva y rentable. Además, genera una mejor comunicación. Al adherirse a estos estándares, las empresas mejoran los canales de comunicación tanto interna como externamente. Los estándares de IPC aseguran que todos usen la misma terminología mientras acuerdan las expectativas establecidas.

Además, al adherirse a los estándares de IPC, el proveedor de servicios de PCB correcto. Afortunadamente, hay varias empresas de fabricación de PCB que tienen garantizados costos reducidos de fabricación de PCB. Con calidad mejorada y errores de comunicación, hay poca o ninguna probabilidad de reelaboraciones y retrasos. Los estándares de IPC también generan una mejor reputación de la empresa además de nuevas oportunidades. Cumplir con estándares reconocidos internacionalmente, como los de IPC, le da credibilidad instantánea a la firma.

(Planta de producción de microchips)

3. Normas de montaje IPC para la fabricación de PCB

Hay muchos estándares IPC que los fabricantes de PCB deben cumplir en todo momento. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, el más utilizado y aceptado es IPC-A-6012. Si puede recordar, IPC-A-6012 trata sobre la aceptabilidad de los ensamblajes electrónicos. Si bien todos los estándares de IPC son esenciales, hay algunos que no puede ignorar, independientemente de la situación en cuestión. Pero esto no quiere decir que el resto sea inútil o no merezca una atención significativa. Algunos de los más básicos incluyen:

IPC-6012:especificación de calificación y rendimiento para tableros impresos rígidos

El IPC 6012 es un estándar que se adelantó para establecer y definir el rendimiento y la calificación de los requisitos para el HDI y los PCB pasivos/activos. Estas normas establecen tipos de tableros de madera y describen las condiciones que deben cumplir los tableros de madera Clase 1, 2, 3 y 3A.

IPC-A-600:aceptabilidad de tableros impresos, documentos de verificación

El IPC-A-600 se usa mucho y es una de las formas más aceptadas en la industria de PCB de IPC. El IPC-A-600 gira en torno al manejo de ensamblajes electrónicos además de métodos aceptables para la instalación de hardware. Eso no es todo sobre los estándares IPC-A-600. También aborda lo que constituye resultados satisfactorios de la soldadura y muchos otros aspectos de las placas de circuito de montaje en superficie y de orificio pasante.

IPC-A-630-Fabricación de gabinetes electrónicos

El IPC-A-630 es un estándar de aceptabilidad para la fabricación, inspección y prueba de gabinetes electrónicos. Es un estándar simple que proporciona los requisitos necesarios para fabricar, inspeccionar y probar gabinetes electrónicos. El IPC-A-630 dirige a los usuarios finales, y más aún a los fabricantes, a fabricar artículos confiables y funcionales.

IPC 7711 / 7721C-Reelaboración de ensamblaje electrónico

Su fabricante contratado tendrá que usar o confiar en la información de este documento para reparar o volver a trabajar su ensamblaje de PCB según los estándares IPC. Como sugiere el nombre, IPC 7711/7721C tiene que ver con la reelaboración del ensamblaje electrónico. Si su diseño no cumple con los estándares requeridos, es posible que su fabricante contratado tenga que repararlo o modificarlo.

Como se mencionó anteriormente, hay muchos otros estándares/especificaciones de IPC que se aplican a la creación rápida de prototipos de PCB. La impresión de PCB en 3D no solo hace la PCB, sino que también hace el ensamblaje de la placa de circuito impreso (PCBA). Sin embargo, los cuatro mencionados anteriormente son algunos de los más básicos. Los anteriores son los más primarios que los fabricantes por contrato confiables y de buena reputación tienen que usar. Los cuatro mencionados anteriormente pueden garantizar el éxito y el correcto funcionamiento de sus tableros.

(Placa base de computadora con zócalo de procesador de CPU)

4. La diferencia entre IPC-6012 e IPC-A-600

Vale la pena señalar algunas diferencias notables entre los estándares IPC-6012 e IPC-A-600, como se destaca en la siguiente sección:

4.1 IPC-6012 es una especificación de rendimiento

El IPC-6012 es más una especificación de rendimiento. Al ser una especificación de rendimiento, el IPC-6012 define los requisitos predeterminados además de las especificaciones necesarias para cada Clase de PCB.

4.1.1. Clasificación:Clase 1, Clase 2 y Clase 3

Clase 1 son tableros electrónicos generales que consisten en vida limitada y funciones “simples”. Estas sencillas funciones son las que encontrarás en dispositivos como los mandos a distancia. La clase 2 es para productos electrónicos dedicados. Aquí, puede esperar que las placas tengan una vida útil prolongada, lo que significa que puede usarlas en computadoras, aires acondicionados o pantallas de televisión. Por último, están los productos de Clase 3. Estas son intolerancias ligeramente estrictas en comparación con las placas de Clase 1 y 2. Son altos en términos de confiabilidad y encuentran mucha aplicabilidad en las industrias médica y militar.

4.1.2 Algunas especificaciones de IPC-6012

A continuación se encuentran algunas de las especificaciones únicas de IPC-6012 que vale la pena mencionar:

Dimensiones

A menos que se especifique en la especificación o el dibujo, las placas de circuito impreso deben cumplir con las dimensiones mínimas requeridas en los estándares IPC-6012.

Soldabilidad

La soldabilidad se refiere a la rapidez con la que un metal puede mojarse con la soldadura fundida. De acuerdo con los estándares IPC-6012, todos los lotes de placas de circuito impreso deben someterse a pruebas de soldabilidad. De acuerdo con los estándares IPC-6012, la mala soldabilidad es un defecto significativo.

Visuales

La inspección visual es imprescindible para todas las placas de circuito impreso. La inspección visual o el control de calidad final es necesario antes del lanzamiento del producto. Todos los paneles están sujetos a inspección visual a menos que se especifique lo contrario.

Ancho y espaciado del conductor

El ancho y el espaciado del conductor se refieren al espacio de aire mínimo entre dos características de cobre adyacentes. Por lo general, los requisitos para el espaciado entre conductores y anchos deben ser inferiores a 0,007 pulgadas. Cualquier valor superior o inferior a 0,007 pulgadas es deficiente.

Superficies conductoras

Los agujeros de alfiler y las muescas son aceptables en los planos de voltaje para las placas de circuito impreso de Clase 2 y Clase 3. Sin embargo, no deben exceder 1,0 mm en términos de su dimensión más larga. Además, no debe haber más de cuatro superficies conductoras por lado.

Limpieza

De acuerdo con los estándares IPC-6012, la limpieza es imprescindible. Aquí, todas las placas de circuito impreso deben estar limpias antes de la aplicación del recubrimiento resistente a la soldadura. No se debe permitir que tableros sucios que contengan contaminantes se encuentren en el mercado. La limpieza es imprescindible antes y después de la aplicación del recubrimiento resistente a la soldadura.

Integridad estructural

De acuerdo con los estándares IPC-6012, existen varios aspectos de integridad estructural que todos los PCB deben cumplir. Según los estándares IPC-6012, todas las placas de circuito impreso deben cumplir con los requisitos de integridad estructural, especialmente para los cupones de prueba de evaluación sometidos a tensión térmica.

4.1.3 Proceso de diseño de producción

Los estándares IPC-6012 especifican los procesos que deben incluirse en el diseño de producción de PCB. Aquí, todas las especificaciones de terreno y espacio deben estar dentro de las tolerancias recomendadas. Además, los agujeros de perforación deben cumplir con los requisitos de tamaño y calidad requeridos. Las especificaciones de la máscara de soldadura también deben estar dentro de las tolerancias recomendadas.

4.1.4 Los requisitos de rendimiento son más precisos

Cuando se trata de estándares IPC-6012, los requisitos de rendimiento son algo más precisos. Cuando se trata de requisitos de desempeño, los usuarios deben considerar lo que el proveedor debe entregar en principio. También indica el tipo de material utilizado y las pruebas a las que se sometió la placa para comprobar su funcionalidad.

4.1.5 Requisitos dimensionales de la placa impresa Inspección interna de:

Tamaño del orificio:según los estándares IPC-6012, el tamaño del orificio de las PCB estándar debe ser de 0,8 mm de diámetro. La mayoría de los fabricantes suelen recomendar un orificio de 0,040 pulgadas, que es exactamente 1,00 mm de diámetro.

Precisión de patrones y precisión de características de patrones:la precisión de patrones ajusta la regularidad de la movilidad del usuario a la movilidad real del usuario. Aumentar el nivel de precisión del patrón mejora el patrón de movilidad del usuario. Cuando se trata de estándares IPC-6012, la precisión del patrón y la precisión de las características del patrón son esenciales. Todas las vías de una PCB deben estar al unísono entre sí en todo momento.

Ruptura del anillo anular (interno y externo):el propósito principal de los anillos anulares es establecer buenas conexiones entre la traza de cobre y el átomo vía. Los anillos anulares sirven como anclajes para el circuito. IPC-6012 tiene especificaciones relativas a la ruptura del anillo anular.

Las rupturas del anillo anular ocurren debido a un ancho insuficiente del anillo durante la etapa de diseño. De acuerdo con los estándares IPC-6012, el ancho mínimo del anillo anular debe ser de 0,007 pulgadas. Esto evitará rupturas tanto internas como externas.

4.1.6 Se utiliza para evaluar la integridad de la estructura de PCB

estándares IPC-6012 cuando se trata de evaluar la integridad de la estructura de la placa de circuito impreso. Algunos problemas de integridad bajo IPC-6012 que los fabricantes de PCB deben tener en cuenta incluyen los siguientes:

Integridad del revestimiento y vacíos

Los problemas relacionados con la deposición pueden comprometer las interconexiones dentro de las paredes de los orificios de una placa de circuito impreso. Al final, la placa de circuito impreso puede fallar o dejar de funcionar como se desea.

Vacíos y grietas del laminado

Los vacíos y los intentos de laminado son problemas comunes durante la fabricación de PCB. Un agujero en el laminado es la ausencia de resina epoxi en áreas que normalmente deberían contener algo de resina epoxi. Por otro lado, pueden ocurrir grietas dentro de los PCB durante el proceso de tensión elevada.

Esto puede suceder térmica o mecánicamente. El documento de estándares IPC-6012 tiene especificaciones sobre cómo minimizar o evitar huecos y grietas en el laminado.

Delaminación

La delaminación es un modo de falla caracterizado por la fractura de un material en capas. El documento IPC-6012 contiene medidas sobre cómo evitar la delaminación. Si desea evitar dividirse en capas, se necesitan los materiales correctos.

Hatchback

Hatchback es el proceso de deshacerse de la resina epoxi de las paredes laterales de un orificio perforado. La razón para hacerlo es garantizar que haya una excelente conectividad eléctrica entre las capas de una placa de circuito impreso.

Los estándares IPC-6012 requieren que la resina epoxi utilizada se pueda quitar fácilmente si es necesario. El material de resina epoxi debe ser del que sea fácil deshacerse si es necesario retirarlo. Mantener una excelente conectividad eléctrica entre las capas es esencial para el enrutamiento de la señal.

Eliminación de frotis

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）

Resumen

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.