IPC-A-600 oder IPC-612? Welcher Standard für welche Anwendung?

Wenn von Leiterplattenherstellung die Rede ist, werden üblicherweise zwei IPC Dokumente verwendet. Der bekannteste in der Elektronikindustrie ist der IPC-A-600. Das A in der Bezeichnung sagt aus, dass es ein Abnahmedokument betrifft. Der offizielle Titel heißt “Abnahmekriterien für Leiterplatten”.

Betrachten wir den Herstellungsprozess für Leiterplatten können wir zwischen der Produktionsphase der tatsächlichen Leiterplatte und der Inspektionsphase unterscheiden. Bevor die Leiterplatten das Werk verlassen und an den Kunden geschickt werden, findet eine Endkontrolle statt. In vielen Leiterplattenwerken wird für die Endkontrolle der IPC-A-600 verwendet. Die produzierte Leiterplatte wird hierbei verglichen mit den Anforderungen des Abnahmedokuments IPC-A-600.

Dieses Dokument basiert auf zwei unterschiedlichen Inspektionsarten. Die Leiterplatten im Auslieferungszustand werden visuell geprüft mit Hilfe von Lupen oder Mikroskopen. Hierbei wird festgestellt, ob extern wahrnehmbare Eigenschaften den Anforderungen entsprechen.

Außerdem werden die intern sichtbaren Merkmale geprüft mittels spezieller Testcoupons. Da diese Untersuchungsmethoden destruktiv sind, werden sie nicht an allen auszuliefernden Leiterplatten durchgeführt.

Der IPC-A-600 enthält viele Abbildungen und Bilder. Diese helfen dem Anwender die Abnahmekriterien des IPC-A-600 besser zu verstehen. Einige Themen des IPC-A-600 bzgl. Prüfung der Leiterplattenebene sind Lötbeschichtungen, Löcher, sowohl metallisiert wie nicht-metallisiert, Randsteckverbinder, Kennzeichnung, Lötstoppmaske & Definition der Leiterbilder. Die Testcoupons können für die Prüfung von u.a. Laminatfehlstellen, Delamination, Entfernen der Harzverschmierung, Leiterdicke, sowohl bei Außen- wie Innenlagen, Lagenabstand, Rissen, Restringen eingesetzt werden. Die letzte Revision des IPC-A-600 enthält zusätzlich Informationen über Mikrovias, ungefüllt und kupfergefüllt sowie Deckflächenmetallisierung. Ein Kapitel betrifft die Anforderungen für flexible und starr-flexible Leiterplatten wie auch Metallkernleiterplatten. Im letzten Kapitel werden allgemeine Regeln für den Umgang mit Leiterplatten erörtert und erklärt wie Reinheitsprüfungen und Lötbarkeitsprüfungen durchgeführt werden müssen. In vielen Fällen enthält die Beschaffungsdokumentation Vorgaben, die bei Bestellung der Leiterplatten berücksichtigt werden müssen und die Verwendung des IPC-A-600 als Dokument für die Inspektion vorschreiben.

Ein anderes IPC Dokument ist der IPC-6012. Er gehört zu einer Reihe von Dokumenten und hat den Titel „Qualifikation und Leistungsspezifikation für starre Leiterplatten“. Das Basisdokument dieser Dokumentenreihe ist der IPC-6011. In diesem findet der Anwender Definitionen der Produktklassen und allgemeine Anforderungen zum Beispiel über Dokumentation, Qualifikationsbewertung, Qualitätssicherungsmaßnehmen usw.

Der IPC-6012 ist das Dokument, das die Qualifizierung und Leistungsanforderungen für starre Leiterplatten enthält. Andere Normen in dieser Reihe sind IPC-6013, IPC-6015, IPC-6017 und IPC-6018.

Einige Themen im IPC-6012 sind Materialanforderungen, Anforderungen für die visuelle Inspektion, Anforderungen an die Lötstoppmaske, vorgeschriebene elektrische Anforderungen und elektrische Tests, Reinheitsanforderungen und ihre entsprechenden Tests. Es werden auch eine Anzahl vom Kunden vertraglich festgelegte, spezielle Anforderungen aufgelistet und beschrieben. Ebenso sind die Definitionen und Anforderungen in Bezug auf Nacharbeit und Reparatur zu finden. Ein Kapitel beinhaltet die Qualitätssicherungsmaßnahmen.

Auch wenn der IPC-A-600 Kriterien und visuelle Interpretation der Inspektion von Mikros- Schliffen enthält, geht der IPC-6012 noch einen Schritt weiter. Er behandelt auch beispielsweise Themen wie Menge der durchzuführenden Mikro-Schliffe auf Basis der Losgröße und Leistungsklasse.

IPC-6012 spricht auch die minimale Dicke der Endbeschichtungen und Kupfermetallisierung in durchmetallisierten Löchern und Via-Löcher an. Abmessungen und Toleranzen, die üblicherweise bei der Leiterplattenherstellung berücksichtigt werden, sind in diversen Tabellen aufgeführt.

Für die Elektronikindustrie mit Raumfahrt-Anwendungen gibt es den IPC-6012ES, ein Ergänzungsdokument zum allgemeinen IPC-6012E. Der IPC-6012ES enthält mehr spezifische Anforderungen für dieses Anwendungsgebiet. Ein anderes Ergänzungsdokument zum IPC-6012E ist der IPC-6012EM, indem spezifische Anforderungen für Leiterplatten für Medizin-Anwendungen zu finden sind. Spezifische Kriterien für Anwendungen in der Automobilelektronik sind im IPC-6012DA beschrieben. Alle Ergänzungsdokumente bauen auf dem allgemeinen Dokument IPC-6012 auf und beschreiben Anforderungen die typischerweise für diese Anwendungen verwendet werden.

Die Wahl für den IPC-A-600 oder den IPC-6012 hängt von den Anwendungen ab. Ist es ausschließlich für die Inspektion (entweder die komplette Leiterplatte visuell oder durch automatische Geräte oder die Schliffe aus den Teststreifen), dann ist der IPC-A-600 das richtige Dokument. Inspektionen können während der Prozessschritte der Leiterplattenherstellung, als Endkontrolle beim Leiterplattenhersteller oder als Eingangskontrolle bei der Bestückungsfirma oder Bestückungsdienstleister (EMS) durchgeführt werden.

Für mehr Informationen bezüglich der tatsächlichen Prozesse und Materialien, die bei den Herstellungsschritten verwendet werden und für detaillierte Informationen zu den anwendbaren Tests die zur Qualitätssicherung durchgeführt werden müssen, ist der IPC-6012 der passende Standard, wenn starre Leiterplatten verarbeitet werden. Diese können einseitige Leiterplatten, Multi-layer, HDI Leiterplatten, Leiterplatten mit eingebetteten passiven Bauteilen oder Metallkernleiterplatten sein.

Es ist das Dokument der Wahl für Prozessingenieure und Einkäufer bei Leiterplattenhersteller, oder Designern so wie auch Prozessingenieure für die Bestückung bei EMS oder OEMs können stark davon profitieren.

Die Anwendung des entsprechenden Standards erfordert Wissen und Kenntnisse. Hier hilft eine IPC Zertifizierungsschulung weiter. PIEK bietet Schulungen für beide Standards sowie auch alle anderen IPC Zertifizierungen (PIEK Schulungen).