IPC-6016中文

IPC-6016 （1999.05）

高密互连板的资格认证及检验规范 1．适用范围

本文件为有机高密互连板（微孔技术）特性要求及其品质可靠性保证要求方面提供了相关的要求规范。 1．1目的

这里规定的各项要求，主要用来反映针对HDI板在电气、物理、环境方面的特性要求。它并没有规定了对板子的所有要求，因为一些相关的要求已经在其他的IPC标准中进行了规定，如：IPC-6012（刚性），IPC-6013（柔性），IPC-6015（多芯片模块）或IPC-6018（高频微波板） 1．2特性分类

本规范针对最终的使用用途，建立了HDI各层和板所要满足的各种不同的特性要求。HDI的各项接收标准已整理在slash sheet分类表中（A，B，C等，详见本文件的附录A）。slash sheet分类表反映了那些典型的最终应用形式。该文件的使用者应选择最接近他们产品的slash sheet 分类项，同时鼓励在必要是进行修改。 1．3 slash sheet 分类

A：承载芯片

B：手提（电话、呼机）

C：高性能（航空、军工、医疗） D：苛刻的环境（自动推进、太空）

E：便携式（膝上型电脑laptops，笔记本电脑） 1． 4文件的组织架构 文件属于IPC-6010系列文件 2 应用的相关文件 2．1 IPC IPC-T-50 IPC-PC-90 IPC-FC-231

IPC-FC-241 IPC-AI-642 IPC-TM-650 IPC-ET-652 IPC-CC-830 IPC-2221 IPC-2226 IPC-4101 IPC-4104 IPC-6011 IPC-6012 IPC-6013 IPC-6015 IPC-6018 IPC-7721 2．2相关的工业标准 J-STD-003 3要求 3．1概述

按本规定完成的HDI板应满足或超出该文件和相应的slash sheet的规定或在采购文件中已修订的条文要求。 3．1．1术语和定义

文件中使用的术语可参照IPC-T-50或列于3.1.1.1---3.1.1.4节中的解释。 3．1．1．1Target land

该pad是微孔终止的地方，且起层间连接作用。 3．1．1．2Capture land

微孔的起始pad，基于使用目的会在形状和尺寸上有所不同（例如安装零件、导体的连通）

3．1．1．3微孔（Microvia）

完工板/镀完后的孔的直径≤0.15mm（本规范也可用于微孔直径大于0.15mm的层和板） 3．1．1．4芯板（Core） 3.1.1.4芯板

指单面板、双面板、或多层板或用于承载HDI各层的柔性电路。并且要满足IPC-6012、IPC-6013、IPC-6015和IPC-6018规范其中之一规定的要求。 3．2材料

3．2．1刚性层压板

刚性增强型层压板，覆箔或不覆箔，应按照采购文件的要求，且参照IPC-4101和IPC-4104的规定进行选择。型号和金属厚应按采购文件中的要求。 3．2．2柔性膜（flexible film）

柔性膜，覆金属或不覆金属，应按照采购文件的要求。且按IPC-FC-231、IPC-FC-232和IPC-FC-241中的规定进行选择。型号和金属厚应按采购文件的要求。 3.2.3粘结材料（bonding materials）

参照采购文件的要求.且按IPC-FC-232和IPC-4101进行选择. 3.2.4其他的绝缘和导体材料

参照采购文件的要求.且按IPC-4101进行选择. 3.2.5金属箔

参照IPC-6012或IPC-6013中关于对适用的core板特性要求章节的规定. 3.2.6金属镀层和涂覆层（metallic plating and coatings）

最后的线路终处理和其他的沉积形式应参照和满足IPC-6012和IPC-6013相关章节中特性规定。Microvia孔内的最小镀铜厚度为10um.另外Mirovia孔的形成和导通制程与常规的PTH孔有着很大的区别,其导体材料的最小厚度应参照采购文件的规定. 3.2.7绿油（solder resist）

绿油应参照IPC-6012和IPC-6013中相关章节的特性要求进行选择 3.2.8白字油（Marking inks）

白字应参照IPC-6012和IPC-6013中相关章节的特性要求进行选择 3.2.9填孔材料（Hole fill material）

如有要求,应参照IPC-4104和采购文件的规定进行选料。填孔材料应能提供平坦的表面且满足产品检验时的各项要求,如：无绝缘层的浮起或开裂问题.

3.3外观检验

完工的HDI板应按照以下的检验程序进行，应有一致的品质且满足3.3.1至3.3.7的规定。 线路所必须的尺寸检验或工艺品质方面的外观检验应在至少30倍镜下进行。 3.3.1板边（edges）

板边的缺口（nicks）或晕圈（halos），如果深入的程度并不桥接相邻导线或减小的间距不低于采购文件中规定的最小要求的话，是可以接收的。 3.3.2表面绝缘层

凹陷（Pits）或表面空洞，如果尚未造成相邻导线的桥接，也未缩减其间距而低于客户文件的最小要求的，可以接收。

出现的划痕（scratches）、凹痕（dents），或工具伤痕（tool marks）等，当所造成的深入深度尚未使介质厚度减薄而低于采购文件的最小限度的，可以接收。 3.3.3连接盘起翘（lifted lands）

完工的HDI层次或全板，不可出现任何的连接盘起翘。 3.3.4标记

各种标记均须参照相适宜章节中的特性规范（如IPC-6012、IPC-6013等）。 3.3.5可焊性（solderability）

表面可焊性须符合相适宜章节中的特性规范（IPC-6012、IPC-6013等）。 3.3.6附着力（Adhesion） 3.3.6.1金属与金属间的附着力

镀层的附着力须按照IPC-TM-650之2.4.1方法进行试验。是利用一条力压胶带压贴于待试的表面上，并以手动方式自线路表面垂直拉起而进行试验。

试验后的胶带上不可出现任何镀层或导体线路被撕脱的情形，也就是胶带上不可看到任何镀层或线路的金属颗粒。但若为浮空（overhang）性金属断裂细丝（sliver）而贴著于胶带者，则不应视为镀层附着力不良的证据。 3.3.6.2金属与介质间的附着力

如果并不是用于层压板的鉴定测试，则可按IPC-TM-650的2.4.8方法进行剥离强度试验。试验的型式与频度则须在采购文件中加以规定，所得剥离强度的数值须符合适宜的规格单中的规定。

3.3.6.3介质与core间的附着力

须按IPC-TM-650的2.6.8.1方法对样板进行热应力试验。试验后的样品不应出现分层或起泡。 3.3.7工艺性

各种HDI层或板类之制作过程须表现品质均一、不出现影响产品寿命、装配能力与续用性等的脏点、外来物、油迹、助焊剂残渣及其他污染物等。当采用非金属半导体涂层时，若其NPTH的孔壁出现昏暗，不应该被视为外来物，并不会影响产品的寿命及功能。各种HDI层或板类不可出现超过本规范所不允许的缺点。导体线路表面也不可表现出任何的镀层浮离或分离的现象，基材表面的导体也不应超出所允许的浮离或分离程度。HDI层或板表面不可出现松脱的电镀线条。 3.4 尺寸要求

所有的尺寸特性要求均应在采购文件在中加以规定。用以验证各种HDI层或板的设备仪器，其准确度、再现性与重现性尺寸公差均应在10%以内，或低于待验证的尺寸公差上限。对各种仪器本身的评估，参照量规品质系统（IPC – 9191 ）校验。满足重现性要求的自动检验技术可以采用（参见IPC-AI-642） 3.4.1孔形的精度（accuracy）

各种HDI层或板类的孔位准确度须在适用的规格单中加以规定。 3.4.2对位(内层)（registration）

3.4.2.1微盲孔在孔底连接Pad的对位准确性

微盲孔在孔底连接Pad上允许180°以内的崩孔（breakout），但不能使两者的接触面积减少至低于相适宜规格单的规定的数值，也不能低于采购文件中规定的最小的电连空间。对位准确性可采用微切片的方法（见3.6）进行评定。或采用由供需双方同意的其他的专业方法。 注：若微盲孔是采用CO2的方法来烧蚀而成，孔位偏移最多只能与底垫外缘重合，不可偏出垫外，因为偏移太多CO2会将垫外的树脂烧蚀，造成附着力不足。 3.4.2.2镀通孔

内层的镀通孔对位情况应参照相应章节中的特性规范（如IPC – 6012 、IPC – 6013等）。 3.4.3锡圈(外层)（annular ring） 3.4.3.1盲孔锡圈

锡圈与微盲孔之间的偏移至多只能相切，除非采购文件有规定，否则崩出即不接收。 3.4.3.2镀通孔

镀通孔的表面锡圈须应参照相应章节中的特性规范（如IPC – 6012 、IPC – 6013等）。

3.4.4弓曲和扭曲（bow and twist）

板弯、板翘或任何的合成效果，均须遵守适用的规定，按IPC – TM – 650：2.4.22测试。 3.5导线精度（conductor definition）

HDI层或板的所有导体，如导线、pad与铜面等均应符合目检或尺寸检查（3.5.1—3.5.3节）的品质要求。除非另有规定，一般对于尺寸或工艺水准项目的检查，至少在30×放大镜下进行。采购文件中可以规定其他放大倍率，也可采用AOI的方式进行。 3.5.1线宽

除非采购文件中另有规定，线宽的减小量不能超过相关规定中所允许的限度。 3.5.2线间距

除非采购文件中另有规定，线距的减小量不能超过相关规定中所允许的限度。 3.5.3导线面

3.5.3.1（接地面或电源面上）线面的缺口和针孔

缺口和针孔最大不超过150μm（2、3级），且每25mm X25mm的面积上不超过两处。 3.5.3.2表面贴装pad

沿pad（长或宽方向）边缘的缺口、凹痕和针孔等缺陷不应超过相关规定中的要求。 3.5.3.3线路的粘结面

除非采购文件中有规定，粘结面不应有缺口、划痕、凹痕、碰伤、坑点、针孔等缺陷。表面的光滑性和硬度的要求应由用户和供应商协商解决。 3.5.3.3.1镀金层

金层不应有任何的露镍和露铜现象。 3.5.3.3.2由探针引起的凹痕

由探针引起的凹痕在bonding 处理表面未被刺穿且不影响线bonding力要求的情况下是可以接收的。在10倍放大镜下检查，凹痕的直径不应大于10um。 3.5.3.3.3表面污染

线路的bonding 表面不应由任何的污染物、污垢、灰尘、外来物、变色的污点等。 3.5.3.3.4线路的粘结（bonding）

镀过的bonding面应按IPC-TM-650中的方法2.4.42.3进行评定。能满足表3-1中的要求且不会产生以下的各种情形：

a） 基层上的bonding失败（线路与终处理层金属的接触面之间）

b） pad面上的镀层金属的分离。 c） pad从基层上浮起。 3.5.3.4板边的连接pad

参考IPC-6012和IPC-6013的相关章节的特性要求。 3.5.3.5导线边缘的完整性

按IPC-TM-650中的方法2.4.1测试时应无长条（sliver）出现。 3.5.3.6缩锡（nonwetting）

要焊接的导体表面不允许有任何的缩锡现象。 3.5.3.7终处理层

参考IPC-6012、IPC-6013的相关章节的特性要求。 3.5.3.8 Pad上的Microvia

当Microvia属于VIP孔时，应参照采购文件中规定的相关的接收标准（如共面性coplanarity、焊料灯芯wicking，及entrapment现象） 3.6结构的完整性（structural integrity）

结构的完整性应采用经受热应力后的测试样板和HDI的生产板进行评估。测试样板应有一定的代表性，并由用户和供应商协商决定。 3.6.1热应力方法（thermal stress）

HDI层的印制线路板应按照IPC-TM-650中的方法2.6.8，条件B，来进行预处理和测试。测试的次数应为5次（除非该CORE板已规定了应力循环的次数）或按照相应适宜的规格单中的规定。 3.6.2微切片技术

经受热应力之后，HDI层或板应按照下面所介绍两种技术中的一种（或由客户和供应商协商的程序）制作成微切片。

对于由客户和供应商协商要求的HDI板，微切片的制作应参照IPC-TM-650中的2.1.1或2.1.1.2要求所做的纵切片中至少有三个孔或微孔可以观察。微切片的研磨和抛光的精准度应以每个孔的直径为基准上下浮动范围在直径长的±10%以内。

Microvias应在200倍（±5%）的放大镜下观察其镀层及互连的完整性。仲裁检验应使用400倍（±5%）的放大镜。要求孔的每一边分别进行检查。检查压板的厚度、铜箔的厚度、镀层的厚度、排板的方向、压板、镀层空洞等等。使用上面所指定的放大镜。常规的PTH孔的检

查应参照IPC-6012、IPC-6013中的相关章节。 3.6.3Microvia的完整性（热应力之后） 3.6.3.1镀层的完整

PTH孔、盲孔、埋孔应无镀层分离、镀层裂纹，并且内部互连中，在镀层与内层铜箔的连接面应无分离和胶渍现象。另外的附加要求应在采购文件中进行详细的规定。 3.6.3.2介质层的完整

如果介质空洞减小了介质层的厚度（层间或层内的）而低于采购文件中所规定的最小值，则该介质空洞不允许存在。 3.6.3.3镀铜的厚度

使用微切片或合适的电子测量设备进行检测，Microvia内的镀层厚度至少要求10um，参考各自的规格单或采购单中的规定。不允许有任何的空洞。 3.6.3.4锡铅镀层和焊料涂覆层

用于HDI层的锡铅镀层和焊料涂覆层应满足J-STD-003对可焊性的要求。焊接和回流焊的锡铅覆盖不应上到的导线直立边缘。 3.6.3.5导线的厚度

应大于或等于采购文件中所指定的最小的厚度，或大于等于采购文件中对无via面的所指定厚度的80%。 3.6.3.6绝缘层厚度

线路上的绝缘层厚度应按采购文件中的规定。 3.6.3.7Microvia的接触面积

Mcrovia的接触面积,即Microvias与Target pad间的接触面积，不应小于相适宜的规格单中的要求（≥50%）。任何的Target pad上的不导电的残留物都应视为接触面积的减小。接触面积也可按客户和供应商的协定来决定。 3.6.4塞孔

埋孔和/或埋微孔应按采购文件中的规定进行塞孔和检验。外层上的盲孔并无塞孔方面的要求。 3.6.5浮pad

3.6.5.1微孔（Microvias）

完工的HDI板在热应力之后不应有任何的浮pad现象。

3.6.5.2 PTH孔

HDI板上的镀通孔在热冲击后在符合外观检验3.3.3条中的规定的情况下所呈现的浮pad也是可以接收的。 3.7其他的测试

其它关于HDI层和板的测试和要求应在相适宜的规格单中有规定。 3.7.1附着力，NPTH或表面贴装pad

三个NPTH或表面安装pad中最小的粘结力应按以下的程序进行。要求表面安装pad承受2kg/sq cm，NPTH孔Pad承受35kg/sq cm。测试表面安装pad 应参照IPC-TM-650，方法2.4.21.1。至于NPTH孔pad，焊接并拉离同IPC-TM-650中的2.4.21.1。NPTH孔的Pad面积的计算并应除去孔本身所占的面积。 3.8阻焊的要求

阻焊的覆盖应参照IPC-6012、IPC-6013中相关章节中的一致性要求。 3.8.1阻焊的覆盖

绿油的扩渗所引起的任何导电部分的减小不应超过设计尺寸的10%或100um。对于绿油上flip chip 的安装位置，应参照采购文件中的规定。 3.9电气特性

当按以下指定的进行测试时，HDI 层和板应满足下面各段中的具体要求。 3.9.1电路（circuitry）

HDI层和板应参照IPC-ET-652的规定进行测试。 3.9.1.1导通性

HDI 的印制板或认证板应按以下的程序进行测试。不应有阻抗超过规格单要求的线路。特殊线路的接收标准应在采购文件中指出。

导线中通过的电流不应超过IPC-2221和IPC-2226中对电路中最细线路的规定要求。对认证要求的，测试电流不应超过1A。有阻抗图形设计的HDI板的阻抗应满足采购文件的要求。 经由客户和供应商同意的其它测试方法也可用来确认HDI板的电气性能。 3.9.1.2绝缘性（isolution）

HDI板或认证测试板应按以下程序进行测试。导线间的绝缘电阻应大于规格单中的要求（ 10megohms）

网间的测试电压应足够高以提供测试所需的电流。同时也不要太高以防相邻线间产生火花放

电，这样会招致产品内的缺陷。最小的测试电压应为板子最大额定电压的两倍。如最大值并未指出，则测试电压至少40伏。

3.9.2介质层的抗击穿电压（dielectric withstanding voltage）

应用相适应的规格单中规定的模块进行测试，不应有闪火、火花、线间击溃或线与pad间的击溃现象。参照IPC-TM-650中方法2.5.7进行测试。 3.9.3绝缘电阻（insulation resistance）

绝缘电阻不应小于相适应规格单中规定的数值。试样应在50±5℃，通常的湿度下存放24小时。冷却之后，应按IPC-TM-650方法2.6.3进行测试。 3.10环境要求（environmental） 3.10.1湿气和绝缘电阻

使用测试模块。模块不应有白点、气泡或分层（规格单中所允许的）。绝缘电阻应满足规格单中对有特殊应用要求的所进行的规定。HDI层和板的湿气和绝缘电阻测试应按IPC-TM-650中的方法2.6.3。掩膜（conformal coating）参照IPC-CC-830，应用于在放于chamber前的外部线路测试。最终的测试应在室温条件下，从chamber取出2小时以内。所有的层在chamber中应承受100±10伏的直流电压。 3.10.2热冲击（thermal shock）

方法参照IPC-TM-650中的2.6.7.2。温度范围按规格单中的要求。试样应满足3.9.1.1中对电路的要求。如果电阻的增加达到或超过原电阻值的10%则拒收。在完成最后一次测试后，试样应制成微切片且要满足3.6.3.1、3.6.3.2和相关规格单中的规定。 3.10.3清洁性（cleanliness）

清洁性应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.11特定要求

只有在采购文件中有要求时，3.11.1---3.11.6节才会用到。 3.11.1除气性（outgassing）

除气性应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.11.2有机污染（organic contamination）

有机污染应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.11.3抗菌性（fungus resistance）

抗菌性应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。

3.11.4抗振性（vibration）

抗振性应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.11.5机械冲击（mechanical shock）

机械冲击性应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.11.6阻抗测试（impedance testing）

阻抗测试应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.12修理（repair）

HDI层和板的修理应由客户和供应商协商解决（见IPC-7721） 4品质保证 4.1概述

这里规定了对HDI层和板的要求，包括认证测试，接收测试和品质一致性测试。一般的品质保证细则在IPC-6011中已规定。样品计划，频度和对HDI板未规定的附加的要求应参照相适应的规范中的特性要求，如IPC-6012和IPC-6013等。 4.1.1交货检验

参照IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 4.1.2仲裁测试（referee tests）

仲裁测试时，应另外准备两个从同一panel中制取的微切片，来评定其中的缺陷。只有当两个切片中都没有缺陷时才可接收。

3.11.4抗振性（vibration）

抗振性应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.11.5机械冲击（mechanical shock）

机械冲击性应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.11.6阻抗测试（impedance testing）

阻抗测试应参考IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 3.12修理（repair）

HDI层和板的修理应由客户和供应商协商解决（见IPC-7721） 4品质保证 4.1概述

这里规定了对HDI层和板的要求，包括认证测试，接收测试和品质一致性测试。一般的品质保证细则在IPC-6011中已规定。样品计划，频度和对HDI板未规定的附加的要求应参照相适应的规范中的特性要求，如IPC-6012和IPC-6013等。 4.1.1交货检验

参照IPC-6012和IPC-6013中的相关规定。 4.1.2仲裁测试（referee tests）

仲裁测试时，应另外准备两个从同一panel中制取的微切片，来评定其中的缺陷。只有当两个切片中都没有缺陷时才可接收。

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