9- PCB in Classe 2 o Classe 3 ?

Un PCB collaudato senza problemi in Classe 2 può risultare non conforme se lo stesso lotto viene valutato in Classe 3: gli stessi difetti, giudicati con criteri diversi. 

In questo post vediamo, punto per punto, come cambiano i criteri di accettabilità passando da un PCB in Classe 2 a un PCB in Classe 3. 

√ la Classe 1 non viene trattata in questo post, in quanto il confronto è focalizzato sulle Classi 2 e 3, che rappresentano le classificazioni di maggiore interesse nell’ambito della produzione professionale di PCB

Prima di iniziare sono opportune alcune precisazioni su:

1. IPC- 6012 Qualification and Performance Specification for Rigid Printed Boards

2. IPC -A-600 Acceptability of Printed Boards

3. Le classi del PCB

IPC-6012 Qualification and Performance Specification for Rigid Printed Boards

Stabilisce e definisce i requisiti di qualificazione e di prestazione che devono essere soddisfatti nella fabbricazione dei circuiti stampati rigidi.

La revisione aggiornata alla data dell’Agosto 2026 è, IPC 6012-Rev F pubblicata nel Settembre 2023.

La tabella 4-3 Acceptance Testing and Frequency indica il parametro da controllare e con quale livello AQL;

La tabella 4-2 comprende i piani di campionamento da utilizzare per eseguire le verifiche delle varie caratteristiche. 

I requisiti indicati nella IPC-6012 e nella famiglia di Standard di Design IPC 2220 e IPC 2221 sono strettamente correlati. 

Gli Standard 2220 e2221 definiscono i requisiti e le linee guida di progettazione mentre IPC 6012, come visto all’inizio, definisce i requisiti di qualificazione e di prestazione.

La Norma IPC-6012 Rev. F è integrata dai seguenti Addendum:

• IPC-6012FA del 2025 per il settore Automotive

• IPC-6012FS del 2024 per il settore Space and Military 

Infine, abbiamo 

• IPC-6012EM del 2020 per il settore Medicale che, per la precisione, è un addendum alla IPC-6012 Rev. E

IPC-A-600         Acceptability of Printed Boards

È un documento complementare alla IPC 6012; IPC A600 fornisce una interpretazione visiva dei requisiti indicati nella IPC 6012 mostrando esempi di situazioni accettabili o da rifiutare.

Alla data attuale, Agosto 2026, l’ultima revisione è IPC -A-600 Rev.M pubblicata nel Maggio 2025

Da sottolineare che nella IPC A600 al fine di stabilire la accettabilità di un lotto, NON c’è una struttura che definisce la frequenza dei controlli da eseguire, sia sul PCB sia sulle sezioni metallografiche o sui test coupon.

IPC Simple Standards Tree 2020. Immagine da: https://www.electronics.org

Le classi del PCB

IPC A600 recita (in corsivo il testo estratto dallo Standard):

Lo Standard IPC A600 definisce che i prodotti elettrici ed elettronici sono classificati in base al loro utilizzo finale. 

Sono state definite 3 classi di “prodotto finale” per riflettere differenze in produttività, complessità, requisiti di prestazione funzionale e frequenza di verifica. 

Le tre classi sono:

Classe 1 — Prodotti elettronici generali (General Electronic Products)

Comprende prodotti con vita utile limitata, adatti ad applicazioni nelle quali il requisito principale è la funzionalità dell’assieme completato.

Classe 2 — Prodotti elettronici per servizio dedicato (Dedicated Service Electronic Products)

Comprende prodotti per i quali sono richiesti funzionamento continuativo e vita utile prolungata e per i quali è desiderato un servizio ininterrotto, sebbene questo non sia critico. Tipicamente, l’ambiente di utilizzo finale non dovrebbe provocare guasti.

Classe 3 — Prodotti elettronici ad alte prestazioni / per ambienti gravosi (High Performance/Harsh Environment Electronic Products)

Comprende prodotti per i quali sono critici il mantenimento di elevate prestazioni o la prestazione su richiesta, per i quali non è tollerabile l’indisponibilità dell’apparecchiatura, l’ambiente di utilizzo finale può essere insolitamente gravoso e l’apparecchiatura deve funzionare quando richiesto.

Due note importanti, estratte dalla IPC A600:

1. L’utilizzo di una determinata classe per una specifica caratteristica non significa che tutte le altre caratteristiche debbano necessariamente soddisfare la stessa classe. 

È possibile cioè che per un determinato PCB è richiesta la Classe 2 ma per uno o anche più parametri è richiesta la Classe 3

1. La selezione della classe deve essere basata sulla necessità minima richiesta.

La scelta della Classe deve rivolgersi alla Classe Minima necessaria a soddisfare i requisiti dell’applicazione e non deve automaticamente cadere sulla Classe 3 perché è considerata la migliore.

Ordine di precedenza dei documenti e degli standard

Il punto 1.5 della IPC A600 stabilisce l’ordine di precedenza per l’applicazione dei vari documenti. L’ordine è il seguente:

1. Procurement documentation; è la documentazione fornita dal Cliente al Costruttore del PCB, tra cui: Ordine di acquisto, Files Gerber, disegni meccanici, Specifiche di produzione o Capitolato di fornitura; 

2. Customer approved drawing / master drawing;

3. Performance specification; ad esempio la Serie 6010: IPC 6012 per PCB rigidi. Tali standard stabiliscono i requisiti minimi di qualificazione e di prestazione; 

4. IPC A 600: come già detto è un documento” complementare” che fornisce una interpretazione visiva. Altro punto chiave è il fatto che tale standard NON specifica la frequenza dei controlli durante la produzione e nemmeno la frequenza dei controlli sul prodotto finito.

PCB in Classe 2 o in Classe 3?

Vediamo i diversi criteri di accettabilità in Classe 2 e in Classe 3 per alcune caratteristiche del PCB. Le caratteristiche analizzate sono:

• Annular ring (solo alcune tipologie) 

• Hole Copper Plating (through holes and microvia)

• Cap plating for filled holes

• Conductor spacing

• Plating and coating voids in the hole

Immagini da: IPC 6012

Nota 1 : unsupported holes: sono fori la cui parete non è metallizzata (NO PTH).

Nota 1 : Misurato con sezione metallografica

Immagine da : IPC 6012

Nota 3: Per progetti datati 31 Dicembre 2017 o precedenti;

Nota 4: Per progetti datati 1° gennaio 2018 o successivi;

Nota 5: I valori qui specificati sono usati per calcolare lo spessore minimo finale dei conduttori in Table 3-18

Nota 6: Le thin areas sono zone con spessore più basso rispetto al valore di copper average. Lo spessore indicato come “thin areas” rappresenta il limite al di sotto del quale la zona DEVE essere considerata un VOID.  I criteri di accettabilità dei void sono specificati nel paragrafo 3.6.2.2

Nota 3: Per progetti datati 31 Dicembre 2017 o precedenti;

Nota 4: Per progetti datati 1° gennaio 2018 o successivi;

Nota 1: NON si applica alle strutture plated copper filled.

Immagini da: IPC 6012

Nota 1: I fori devono essere ispezionati visivamente (senza microsezione )

PCB in Classe 2 o in Classe 3: come cambiano i piani di controllo

Come già accennato all’inizio del post, lo standard IPC 6012, tramite le tabelle 4-2 e 4-3, per ciascuna caratteristica, indica il campionamento da utilizzare per la verifica della accettabilità.

Vediamo nel dettaglio come funziona, con un esempio pratico:

• La Tabella 4-3, per ciascuna caratteristica, indica il criterio da soddisfare, se le verifiche vanno eseguite sul PCB o sul test coupon, e qual è il Livello di qualità accettabile “AQL” per le tre classi del PCB. Le verifiche per l’accettabilità devono essere eseguite in base ai requisiti dello standard IPC 6012 e IPC 6011. 

• Una volta individuato il livello AQL definito dalla Table 4-3 si passa alla Table 4-2 C=0 Sampling Plan per Lot Size. In base alla numerosità del lotto e in base al livello AQL la Table 4-2 indica la numerosità del campione da controllare.

Nota: La Table 4-2 deve essere utilizzata quando nella Table 4-3 compare la dicitura “SAMPLE”

Analizzando la Table 4-3 risulta che:

• Per le caratteristiche “Visual, Solderability e Dimensional” è definito lo stesso livello AQL e quindi Classe 2 e Classe 3 prevedono la stessa numerosità del campione;

• Invece per le caratteristiche “Structural Integrity After Thermal Stress Type 3-6 (Microsections), sono indicati due diversi livelli di AQL. Per la Classe 3 infatti sono previsti livelli AQL più severi e di conseguenza il campione da controllare è più numeroso rispetto a quello previsto per la Classe 2. 

Nella Tabella seguente riportiamo alcuni esempi:

Passando alla Table 4-2, in base alla numerosità del lotto i campioni da controllare sono:

Prendendo ad esempio la caratteristica “Hole Plating Thickness”, e ipotizzando di avere un lotto da 150 pezzi i campioni da controllare sono:

 Classe 2, Sample (1,5),            Campioni da controllare: 19

 Classe 3, Sample (0,1),              Campioni da controllare: 125

Per concludere

Dagli esempi analizzati è quindi evidente che rispetto alla Classe 2, la Classe 3 prevede:

• Criteri di accettabilità più rigidi

• e, per la verifica di integrità dopo thermal stress, livelli AQL più severi e di conseguenza, campioni più numerosi.

Scegliere la Classe 3 non significa quindi solo applicare requisiti più stringenti e controlli più severi, ma anche accettare un maggiore impatto sui costi di produzione: per questo la scelta della classe dovrebbe sempre partire dalle reali esigenze dell’applicazione, e non da un’abitudine o da una richiesta generica di “massima qualità”.

E nel vostro lavoro quotidiano, quali di questi criteri vi creano più difficoltà nel passaggio da Classe 2 a Classe 3? 

Per ulteriori approfondimenti scrivi un commento o richiedi maggiori informazioni a tmgroup@tecnometal.net

TMElectronics staff tecnico