IPC-6016译文

1、IPC-6016 高密度互连积层多层板品质和性能规范1999.5目录1 范围1.1 目的1.2 性能等级1.3 分类1.4 文件层次2 引用文件2.1 IPC2.2 联合工业标准3 要求3.1 概述3.1.1 术语和定义3.2 材料3.2.1 刚性层压板3.2.2 挠性胶片3.2.3 结合材料3.2.4 其它电介质和导体材料3.2.5 金属箔3.2.6 金属镀层和涂层3.2.7 阻焊3.2.8 字符3.2.9 塞孔材料3.3 目视检查3.3.1 边缘3.3.2 表面介质缺陷3.3.3 焊盘浮起3.3.4 标识3.3.5 可焊性3.3.6 附着力3.3.7 工艺3.4 尺寸要求3.4.1 孔图精

2、确性 3.4.2 对位（内层）3.4.3 年仑（外层）3.4.4 翘曲和扭曲3.5 导线定义3.5.1 导线宽度3.5.2 导线间距3.5.3 导体表面3.6 结构完整性3.6.1 热应力方法3.6.2 切片技术3.6.3 微孔完整性（热应力后）3.6.4 塞孔3.6.5 焊盘浮起3.7 其它测试3.7.1 结合强度，非支撑孔或表面封装焊盘3.8 阻焊要求3.8.1 阻焊覆盖3.9 电性能3.9.1 线路3.9.2 介质耐电压3.9.3 绝缘电阻3.10 环境3.10.1 耐湿性和绝缘电阻3.10.2 热冲击3.10.3 清洁3.11 特殊要求3.11.1 排气3.11.2 有机污染3.11.

3、3 抗菌性3.11.4 振动3.11.5 机械冲击3.11.6 阻抗测试3.12 修补4 品质保证4.1 概述4.1.1 交货检验4.1.2 仲裁测试附录A高密度互连积层多层板鉴定和性能规范1 范围本规范规定了必须满足购买者的采用微孔技术的HDI板的特殊要求和必须满足的质量和可靠性保证要求。1.1 目的本规范是专门针对HDI板提出的有关电子、机械和环境方面的要求。它不包括已经在IPC-6012，IPC-6013，IPC-6015或IPC-6018中说明了的一般要求。1.2 性能等级本规范认为HDI板基于最终用途的不同在性能要求上将会有变化，HDI板的接收标准被划分成能反映其典型的最终应用过程的

4、不同图表（A，B，C.等,见附录A）。此项文献的应用者应该选择一个与其产品最接近并根据其要求可以修改的类目。1.3 分类A. 芯片载体B. 手提（无线电话，呼机）C. 高性能（航空，军事，医疗）D. 恶劣环境（汽车驱动系统，太空）E. 便携式的（便携式电脑，PDA）1.4 文件层次 本文件结合IPC-6011和IPC-6012，IPC-6013，IPC-6015或IPC-6018等性能规范的适用部分，制定了HDI层或HDI板的性能规范。2 引用文件如果IPC-6016与下列文件的内容有冲突，以IPC-6016为优先考虑。2.1 IPCIPC-T-50 电子电路互连及封装术语与定义IPC-PC-

5、90 执行统计过程控制的一般要求IPC-FC-231 用于挠性印制板中的挠性介质材料IPC-FC-232 挠性印制线路覆盖层和挠性粘结片用涂胶粘剂绝缘薄膜IPC-FC-241 挠性覆金属箔绝缘材料在挠性印制板制作中的应用。IPC-AL-642 Artwork、内层及裸板自动检查用户指南。IPC-TM-650试验方法手册2.1.1 切片2.1.1.2 切片-半自动或全自动切片设备(可选择的)2.4.1 附着性，胶带测试法2.4.8 金属层压板的剥离强度2.4.21.1结合力,表面封装焊盘垂直拉脱法2.4.22 翘曲和扭曲2.5.7 介质耐电压，印刷线路板 2.6.3 耐湿性和绝缘电阻，印制板2.

6、6.7.2 热冲击，连续性和切片，印制板2.6.8 热应力，镀通孔2.6.8.1 热应力，层压2.6.20 塑料表面安装元件的受潮湿影响性评估/回流引发的危害IPC-ET-652 裸板的电测要求和指南IPC-CC-830 印制板组装件用电绝缘化合物的鉴定与性能IPC-2221 印制板设计的通用标准IPC-2226 HDI板的辅助设计标准IPC-4101 刚性及多层印制线路板基材规范IPC-4104 HDI和微孔材料规范IPC-6011 印制板一般性能规范IPC-6012 刚性印制板性能规范IPC-6013 挠性印制板性能规范IPC-6015 有机多芯片组件（MCM-L）安装及互连接结构的鉴定和

7、性能规范IPC-6018 微波最终生产板检查和测试IPC-7721 印制板和电子元件装配的修理和更改2.2 联合工业标准J-STD-003印制板可焊性测试3 要求3.1 概述带有HDI层的印制板必须符合或超出本文件的要求。3.1.1 术语和定义这里应用的术语和定义在IPC-T-50G或在3.1.1.1至3.1.1.4中做了规定。3.1.1.1Target land：微孔末端作为连接的焊盘。3.1.1.2Capture land：在微孔始端，其形状和大小按照用途不同而改变的焊盘。3.1.1.3微孔：过程中的孔或镀孔直径0.15mm(此项规范同样可以应用于层或板中的直径0.15mm的孔)3.1.1

8、.4芯材：在单面，双面或多层板或挠性线路上被用作HDI层的载体，其应满足下列性能规范之一：IPC-6012，IPC-6013，IPC-6015或IPC-6018。图3-1 典型的微孔结构3.2 材料3.2.1 刚性层压板覆箔的和非覆箔的刚性加固层压板，应在采购文件和IPC-4101 或IPC-4104中有规定。其类型和金属厚度应在采购文件中规定。3.2.2 挠性胶片覆金属箔和未覆金属箔的挠性胶片，应在采购文件和IPC-FC-231，IPC-FC-232和IPC-FC-241中有规定。其类型和金属厚度应在采购文件中规定。3.2.3 结合材料结合材料应在采购文件和IPC-FC-232和IPC-41

9、01中规定。3.2.4 其它介质和导体材料其它材料应在IPC-4104或采购文件中规定。3.2.5 金属箔金属箔材料应参照有关芯材要求的规范中的规定（如IPC-6012或IPC-6013）。3.2.6 金属镀层和涂层最终线路和其它表面应满足相应的规范中适用章节的规定（如IPC-6012，IPC-6013等）。微孔的最小镀铜厚度是10m，微孔中导体材料的最小厚度（其形成和制作过程明显的不同于常规的镀通孔结构）按采购文件的规定。3.2.7 阻焊剂阻焊剂材料应参照有关芯材要求的规范中的规定（如IPC-6012或IPC-6013等）。3.2.8 字符油墨字符油墨应参照有关芯材要求的规范中的规定（如IP

10、C-6012或IPC-6013等）。3.2.9 塞孔材料当有要求时，塞孔材料应在IPC-4104或采购文件中规定。因产品要求介质层无浮起和断裂，因此塞孔材料应能提供一个平整的表面和顺利完成性能测试。3.3 目视检查HDI板应该依照以下程序检查。它们应品质一致性，并符合3.3.1至3.3.7中的要求。适用于尺寸或工艺属性的线路的目视检查应至少放大30倍。3.3.1 边缘没有与导线相连或仍然满足最小间距要求的成品板边缘的缺口或白边是可接收的。沿着成品板边缘的非导电的毛刺是可接收的。3.3.2 表面介质缺陷没有与导线相连或仍然满足最小间距要求的凹坑或表面破洞是可接收的。其深度仍能满足最小介质厚度的划

11、伤、凹痕或工具痕是可接收的。3.3.3 焊盘浮起HDI板不允许出现焊盘浮起。3.3.4 字符字符应依照适用的规范中的章节要求（如IPC-6012，IPC-6013等）。3.3.5 可焊性表面可焊性应依照适用的规范中的章节要求（如IPC-6012，IPC-6013等）。3.3.6 附着性3.3.6.1金属与金属的附着性镀层附着力应根据文件IPC-TM-650中方法2.4.1进行测试，使用一条压敏胶带粘贴在镀层表面上然后用手以垂直于线路图形的力拉起。镀层或导电图形不应有脱落现象，胶带上应没有任何镀层或图形附着。如果有金属突沿的碎片并粘在胶带上，并不能表明镀层附着性失效。3.3.6.2金属与介质层的

12、附着性如果没有提供层压板的合格证，剥离强度测试应按照文件IPC-TM-650中的方法2.4.8执行。测试的类型和频率应在采购文件中加以规定。剥离强度应该满足附录A中的要求值。3.3.6.3介质与芯材的附着性热应力测试应依照IPC-TM-650中方法2.6.8.1执行。应没有分层和起泡现象。3.3.7 工艺HDI板的加工工艺应使质量均匀一致并没有可见的污点、杂质、油脂、指印、助焊剂残留以及其它影响使用寿命、组装能力和使用性的污染物。当使用非金属半导体涂覆时，发暗的非镀孔孔内不是杂质以及不影响使用寿命和功能。HDI板的应没有超出本规范中所允许的缺陷。导体图形表面或导体与基材表面的镀层不应有浮起和分

13、离现象。HDI板表面不能有镀层疏松。3.4 尺寸要求所有的尺寸特性在采购文件中有详细规定。用来测量HDI板尺寸的设备的精确性、重复性和再现性应小于等于其尺寸公差范围的10%。每个量具系统都应进行测量系统分析（见IPC-9191）。如果满足重复性要求，允许使用自动检测技术（见IPC-AI-642）3.4.1 孔图精确性HDI板的孔图精确性在附录A中有规定。3.4.2 对准度（内层）3.4.2.1微孔与Target LandTarget Land的破盘允许接近180。如果发生破盘，既不能使想要的接触区域（在Target Land上）小于附录A中所规定的范围，也不能使导线间距小于采购文件中所规定的值

14、。Target Land的对准度测量可以通过切片评价或供需双方共同协商的其他方法进行。Note：如果应用ablation-type加工方法，最少应该相切（由于介质分离中存在潜在的减小）3.4.2.2镀通孔镀通孔的内层对准度依照适用的规范中的章节要求（如IPC-6012，IPC-6013等）。3.4.3 年仑（外层）3.4.3.1Capture Land与微孔Capture Land应至少相切。除非设计和采购文件中有详细说明（无焊盘的微孔），否则不允许破盘。见图3-2。图3-2 Capture Land 对准度3.4.3.2镀通孔镀通孔的外层年仑依照适用的规范中的章节要求（如IPC-6012，I

15、PC-6013等）。3.4.4 翘曲和扭曲翘曲，扭曲或它们之间的组合应符合附录A的规定，其测试方法应依照文件IPC-TM-650中的方法2.4.22进行。3.5 导线定义HDI板上的所有导电表面包括导线，焊盘应满足3.5.1至3.5.3的目视和尺寸要求。除非有其它注释，否则有关尺寸和工艺属性的线路的目视检查应至少被放大30倍。其它放大镜在现有文件和规范中也可能会有要求。AOI的检测方法是允许的。3.5.1 导线宽度除非在采购文件中有其它的详细规定，否则导线宽度的减少不能超过附录A中的值。3.5.2 导线间距除非在采购文件中有其它详细说明，否则导线间距的减少不能超过附录A中的值。3.5.3 导电

16、表面3.5.3.1接地层或电源层表面的缺口和针孔对于2级和3级，接地层或电源层表面的缺口和针孔最大允许尺寸是150m，且在每面的2525mm的面积内不超过两个。3.5.3.2表面封装焊盘沿焊盘边缘（长度或宽度方向）的缺口、凹痕和针孔等缺陷不能超过附录A中所规定的值。3.5.3.3导线结合表面除非在采购文件中有其它详细说明，否则结合区域不应有缺口、划伤、凹痕、结瘤、凹坑和针孔等缺陷。其它要求（如表面平滑度，硬度等）应由供需双方协商规定。3.5.3.3.1镀金表面导线结合焊盘（镀金表面）应不露镍或露铜。3.5.3.3.2电测针凹痕如果最终的结合面没有被刺穿，而且没有影响导线附着性时，电测针导致的凹

17、痕是可以接收的。用10倍放大镜检测凹痕时，其直径不能超过10m。3.5.3.3.3表面污染导线结合表面应没有任何污染、灰尘、杂质和变色。3.5.3.3.4导线结合附着力镀层结合区域应依照IPC-TM-650中方法2.4.42.3进行评估，满足表3-1中的要求且不能导致下列情况发生： a) 基板结合失败（在导线和金属层之间）b) 焊盘上金属层脱离c) 焊盘从基板上浮起表3-1导线结合附着力测试条件导线构成和直径最小结合强度（克力）C或DAL 18AU 181.52.0C或DAL 25AU 252.53.0C或DAL 32AU 323.04.0C或DAL 33AU 333.04.0C或DAL 38

18、AU 384.05.0C或DAL 76AU 7612.015.03.5.3.4板边缘连接盘板边连接盘应依照适用的规范中的章节要求（如IPC-6012，IPC-6013等）。3.5.3.5导线边缘完整性依照文件IPC-TM-650中的方法2.4.1测试时，导线边缘应没有明显的残屑。3.5.3.6不润湿用于焊接的导线表面不允许出现不润湿。3.5.3.7最终涂覆最终涂覆应依照适用的规范中的章节要求（如IPC-6012，IPC-6013等）。3.5.3.8焊盘内微孔 当微孔被设计为焊盘内微孔时，应按照采购文件中的规定进行评估接收（如共面性、焊接灯心、夹带）3.6 结构完整性应使用热应力测试样品或带有H

19、DI的生产板进行结构完整性的评估。 测试样品必须有代表性，且应经过供需双方认可。3.6.1 热应力方法 带有HDI层的印制板应按照IPC-TM-650中方法2.6.8的B级进行预处理和测试。应进行五个循环(除非被已接收的芯材板的应力循环次数所限制)或按附录A中的规定进行。3.6.2 切片技术HDI板的切片可以采用下列两种技术中的任何一种或由供需双方共同协商决定。切片按照IPC-TM-650中的方法2.1.1或2.1.1.2在经过供需双方认可的HDI板上进行。在垂直于剖面的方向上应至少检测三个孔。切片的磨光面精确度应是每三个孔的检测面积在孔直径的10%以内。微孔的镀层完整性和内层连接完整性应在2

20、00倍5%的放大镜下进行检测。仲裁检测应该用400倍5%的放大镜。孔的每个面要分别进行检测。层压厚度、金属箔厚度、镀层厚度、层间对位、层压、镀层破洞等也应该用上述规定的放大镜进行检测。常规的镀通孔应依照适用的规范中的章节要求（如IPC-6012，IPC-6013等）。3.6.3 微孔完整性（热应力后）3.6.3.1镀层完整性镀通孔，盲孔和/或埋孔应无镀层分离、镀层断裂，且内层连接处应无孔壁与内层间的分离或污染。其它附加要求应在采购文件中详细说明。3.6.3.2介质层完整性不应有使介质层间距（层与层之间或层内）减少至采购文件中规定的最小间距以下的破洞。3.6.3.3镀铜厚度在切片检查的基础上或使

21、用适当的电气测量设备，微孔内的镀铜厚度应至少保证10m。不允许有破洞。3.6.3.4热熔锡铅镀层和焊接涂覆层HDI层上如果使用热熔锡铅和焊接涂覆,应满足J-STD-003中的可焊性要求。焊接或回流锡铅的覆盖不能涂覆在导线垂直边缘。3.6.3.5导体厚度导体厚度应该大于或等于采购文件中要求的最小值，或大于或等于采购文件中所有非通孔表面的常规要求值的80%。3.6.3.6介质层厚度线路上的最小介质层厚度应按照采购文件中的要求。3.6.3.7微孔接触面积 微孔与Target Land之间的微孔接触面积应不小于附录A中的要求。Target Land表面上任何非导电物质的残留均应被认为是连接面积部分的减

22、少。连接面积也可由供需双方共同协商定义。3.6.4 塞孔埋孔或/和埋微孔应依照采购文件中规定进行塞孔和检查。外层盲孔没有任何塞孔要求。3.6.5 焊盘浮起3.6.5.1微孔热应力后，HDI成品板不应出现微孔焊盘浮起。3.6.5.2镀通孔 如果HDI成品板的镀通孔满足3.3.3中目检原则，热应力后可存在焊盘浮起。3.7 其它测试其它测试要求在附录A中有规定。3.7.1 非支撑孔或表面封装焊盘的结合强度 应按照以下步骤对至少三个非支撑孔或表面封装焊盘进行测试。表面封装焊盘和非支撑孔焊盘应承受2Kg或Kg/cm2的力，两者取较小值。对于表面封装焊盘的结合强度应依照文件IPC-TM-650中的方法2.

23、4.21.1进行。对于非支撑孔焊盘，焊接和拉脱方法与IPC-TM-650中的2.4.21.1是相同的。非支撑孔焊盘面积的计算不包括孔所占的面积。3.8 阻焊要求阻焊覆盖应依照适用的规范中的章节（如IPC-6012，IPC-6013等）和3.8.1的要求。3.8.1 阻焊覆盖阻焊剂的侵蚀不应使导体减少至设计尺寸的10%或减少100m（两者取较少者）。3.9 电气性能当按以下方法测试时，HDI板应符合下列各节规定的电气要求。3.9.1 线路HDI板应按照文件IPC-ET-652中要求进行测试。3.9.1.1导通性HDI印制板或认证测试板应按照下列规定程序进行测试。不应有电阻大于附录A中规定的电路。

24、这些特殊导线的接收准则必须规定在采购文件中。通过导线的电流不应超过IPC-2221和IPC-2226中对电路中最细导线的规定。对于认证，测试电流不应超过1A。带有阻抗设计的HDI印制板应符合采购文件中规定的阻抗要求。由供需双方共同协商决定的其他测试方法也可用于确认HDI板电气性能。3.9.1.2绝缘性HDI印制板或认证测试板应按照下列规定程序进行测试。导线间绝缘电阻应大于附录A中规定的值。施加于网络间的电压值必须足够高以便能提供有效的电流分辨率以用于测量。同时，此电压还必须足够低以防止相邻网络间放电，这样可能引起产品的缺陷。应用的最小试验电压应为印制板最大额定电压的两倍。如果最大额定电压未规定

25、时，最小试验电压应为40V。3.9.2 介质耐电压在附录A中列出的库方测试应符合附录的要求，即导线之间或导线与焊盘之间没有放电或击穿现象。介质耐电压测试应按照文件IPC-TM-650中方法2.5.7中进行。介质耐电压试验应在每个导电图形的共用部分及相邻的每个导电图形的共用部分之间进行。电压应施加在每层导线图形及每个相临层的隔绝图形之间。除非在采购文件中有其它定义，否则测试电压应遵照附录A中的要求。3.9.3 绝缘电阻样板应按照下列规定程序进行测试。绝缘电阻不低于附录A中的要求。 样板应在505，没有附加湿度的条件下放置24小时。然后冷却，绝缘电阻测试在室温条件下按照IPC-TM-650中方法2

26、.6.3进行。3.10 环境HDI板应满足以下章节的环境要求。3.10.1耐湿性和绝缘电阻测试库方应按照下列规定程序进行测试。样板应没有超出附录中规定范围内的白斑，起泡或分层。绝缘电阻应满足附录A中规定 的特殊要求的最小值。 HDI板的耐湿性和绝缘电阻的测试应按照IPC-TM-650方法2.6.3进行。如果要求按照IPC-CC-830进行同形涂覆时，在离开箱体前应先对外层导线进行测试。最终测试应在离开箱体后2个小时在室温条件进行。在离开箱体过程中，应对所有层施加10010V的直流极性电压。3.10.2热冲击当有要求时，HDI板或测试样板应依照文件IPC-TM-650中的方法2.6.7.2进行热冲击测试，温度条件应按照规范表中要求进行。样板应该满足3.9.1.1中的线路要求。电阻变化率的升高如果大于等于10%就是不可接收的。最后一个循环之后，样板应该进行