IPC 7351B-2010
表面貼裝設計和焊盤布局標準的通用要求
Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard
- 標準號
- IPC 7351B-2010
- 發布
- 2010年
- 總頁數
- 114頁
- 發布單位
- IPC - Association Connecting Electronics Industries
- 適用范圍
- 本文件提供了有關用于電子元件表面附著的焊盤圖案幾何形狀的信息。本文提供的信息的目的是提供適當的尺寸@形狀和表面貼裝焊盤圖案的公差，以確保適當的焊料填角有足夠的面積，以滿足IPC/EIA J-STD-001@的要求，并允許檢查@測試@并對這些焊點進行返工。目的雖然@在許多情況下@焊盤圖案的幾何形狀可能會根據用于連接電子部件的焊接類型而有所不同@盡可能@焊盤圖案的定義考慮到連接過程正在使用。設計人員可以使用此處包含的信息來建立標準配置，不僅適用于手動設計，也適用于計算機輔助設計系統。無論零件是安裝在電路板的一側還是兩側@進行波峰焊接@回流焊@或其他類型的焊接@，焊盤圖案和零件尺寸都應進行優化，以確保正確的焊點和檢查標準。焊盤圖案在尺寸上進行了定義和印刷板電路幾何形狀@的一部分，因為它們受到與電鍍@蝕刻@組裝或其他條件相關的可生產性水平和公差的影響。可生產性方面還涉及阻焊層的使用以及阻焊層和導體圖案之間所需的配準。 注 1：用于元件描述的尺寸是從工業和/或標準機構制定的標準中提取的。設計人員應參考這些標準來了解附加或特定的元件封裝尺寸。 注 2：為了對給定印制板進行全面描述，并為組裝的器件實現盡可能最佳的焊點，整套設計元素包括焊盤旁邊的@模式定義：？阻焊層。？焊膏模板。？相鄰部件之間的間隙。元件底部和 PCB 表面之間的間隙@（如果相關）。禁止區域@（如果相關）。適用于粘合劑應用的規則。整個設計元素通常定義為????安裝條件。？？？該標準定義了焊盤圖案，并包括對相鄰組件之間的間隙和其他設計元素的建議。注3：本標準中給出的安裝條件@特別是庭院@的元素與回流焊接工藝相關。波峰焊或其他焊接工藝的調整@如果適用@必須由用戶進行。當使用除共晶錫鉛焊料之外的焊料合金時，這也可能相關。 注 4：本標準假設焊盤圖案遵循以下原則：@即使在最壞的情況下@元件端子和相應焊接焊盤的重疊將注5：本標準未考慮散熱方面。較大的質量可能需要較慢的處理速度才能實現熱傳遞。注 6：較重的組件（每個焊盤的重量較大）需要更大的焊盤；因此，增加額外的焊盤圖案表面將增加熔融焊料的表面積，從而增強額外重量的能力。在某些情況下，標準中顯示的土地可能不夠大；在這些情況下@可能需要考慮采取額外措施。注7：土地形態可以是帶直角或圓角的矩形。在后一種情況下，最小外接矩形的面積應等于直角矩形的面積。文檔層次結構該標準確定了為表面貼裝元件@創建焊盤圖案所涉及的通用物理設計原則，并由共享軟件 IPC 進行補充-7351 焊盤圖案查看器，通過使用圖形用戶界面@提供單個元件尺寸以及基于元件系列的相應焊盤圖案建議。 IPC-7351 焊盤圖形查看器作為 IPC-7351 的一部分以 CD-ROM 形式提供。可以在 IPC 網站 (www.ipc.org) 下的 ???? 下找到焊盤圖案尺寸 @ 的更新，包括新組件系列 @ 的圖案。 PCB 工具和計算器.????有關 IPC-7351 焊盤圖案查看器的更多信息，請參閱附錄 C。 組件和焊盤圖案系列結構 IPC-7351 在 IPC-7350 系列中為每個主要表面貼裝組件系列提供了以下編號名稱，以指示焊點工程中的相似之處目標：IPC-7352？ C 分立元件IPC-7353 ? C 鷗翼引線組件@兩側IPC-7354？ C J 引線組件@ 兩側IPC-7355 ？ C 鷗翼引線組件@ 四面IPC-7356？ C J 引線組件@ 四面IPC-7357 ？ C 柱 (DIP) 引線@兩側IPC-7358？ C 區陣列組件 (BGA@ FBGA@ CGA)IPC-7359 ? C 無引線元件 (QFN@ SON@ LCC) 性能分類 已建立三個通用最終產品類別，以反映功能性能要求和測試/檢驗頻率的復雜程度的不斷提高。應該認識到，類別之間可能存在設備重疊。最終產品用戶有責任確定????使用類別？？？或者 ？？？？班級？？？？產品所屬的。用戶與供應商之間的合同應載明 ????班級？？？？需要并在適當的情況下指出參數@的任何例外或附加要求。1類通用電子產品？ C 包括消費品@一些計算機和計算機外圍設備@以及適用于主要要求是完整組件的功能的應用的硬件。2類專用服務電子？ C 產品 包括通信設備@復雜的商業機器@和需要高性能和延長使用壽命的儀器@以及需要但不強制要求不間斷服務的設備。通常，最終使用環境不會導致故障。3 級高可靠性電子產品？ C 包括強制要求持續性能或按需性能的所有設備。不能容忍設備停機@最終使用環境可能異常惡劣@并且設備必須在需要時發揮作用@例如生命支持系統和其他關鍵系統。IPC-7351 焊盤模式能夠適應所有三種性能分類.生產率水平在適當的情況下，本標準將提供三個設計生產率水平：特征@公差@測量@組裝@完成測試或制造過程驗證，反映工具@材料或加工復雜程度的逐步增加，從而導致制造成本的逐步增加。這些級別是： A 級總體設計可生產性？ C PreferredB 級 中等設計可生產性 ? C 標準C級 高設計生產率 ? C 降低可生產性水平不應被解釋為設計要求@，而是一種在設計和制造/裝配設施之間傳達特征難度程度的方法。對特定功能使用一個級別并不意味著其他功能必須處于同一級別。選擇應始終基于最低需求@，同時認識到精度@性能@導電圖案密度@設備@組裝和測試要求決定了設計的可生產性水平。 IPC-7351 表中列出的數字將用作確定任何功能的可生產性水平的指南。必須在最終產品上控制的任何功能的具體要求應在印制板主圖或印制板裝配圖上指定。可生產性級別的分類不應與 1.4 中描述的焊盤圖案幾何形狀的密度級別相混淆。 。土地格局確定本標準討論了提供土地格局信息的兩種方法。 1．確切的細節基于行業元件規格@電路板制造和元件貼裝精度能力。這些焊盤圖案僅限于特定組件@，并具有可識別的 IPC-7351 焊盤圖案名稱。2。當用于放置或連接的設備比確定焊盤圖案細節時所做的假設或多或少精確（參見 3.1.2）的特定情況下使用時，方程可用于改變給定的信息以實現更牢固的焊接連接@ 。為每個器件系列提供了三種焊盤圖案幾何形狀變化；最大陸地突出量（密度級別 A）@ 中值陸地突出量（密度級別 B）和最小陸地突出量（密度級別 C）。在采用最小焊盤圖案變化之前，用戶應考慮根據表 3-15 中所示的條件進行產品資格測試。密度級別 A：最大（大部分）土地突出？ C 對于低密度產品應用@ ??最大限度？？焊盤圖案條件已開發用于適應無引線芯片器件和引線鷗翼器件的波峰焊或流焊。為這些設備提供的幾何形狀@以及向內和？？？ J?????形成的引線接觸器件系列@也可以為回流焊工藝提供更寬的工藝窗口。密度級別B：中值（標稱）焊盤突出？ C 具有中等元件密度的產品可以考慮采用 ??中位數？？土地格局幾何形狀。為所有器件系列提供的中間焊盤圖案將為回流焊工藝提供穩健的焊料附著條件，并應提供適合無引線芯片和引線鷗翼型器件的波峰焊或回流焊的條件。密度等級 C：最小（最小）土地突出？ C 典型的便攜式和手持式產品應用的高元件密度可以考慮 ??最低限度？？焊盤圖案幾何變化。最小焊盤圖案幾何形狀的選擇可能并不適合所有產品使用類別。在解釋電子組件的狀況時，性能等級（1@、2@和3）與元件密度等級（A@B@和C）相結合。例如@將描述組合為1A級或3B級或2C級@將指示性能和組件密度的不同組合，以幫助理解特定組件的環境和制造要求。注意：用戶有責任驗證用于實現不受干擾的安裝過程@的 SMT 焊盤圖案，包括測試和確保使用中產品應力條件的可靠性。此外，建議的焊盤圖案的尺寸和形狀可能會根據阻焊孔徑@焊盤圖案延伸（狗骨頭）的尺寸@延伸內的通孔@或通孔是否位于焊盤圖案本身中而變化。和定義除非另有說明，本文使用的術語和定義均符合IPC-T-50。注：任何用星號 (*) 表示的定義都是 IPC-T-50 中定義的術語的重印。 *集會 ？ CA 連接在一起的多個零件@子組件或其組合。 （注：該術語可與此處列出的其他術語結合使用@ 例如@ ?????? 印刷板組件。????） 組件@ 雙面？ C 封裝和互連結構，元件安裝在初級側和次級側。裝配@多層印刷電路（布線）？ C 多層印刷電路或印刷線路板，其上添加了單獨制造的元件和零件。裝配@封裝和互連（PIA）？ C 組件的通用術語，該組件將電子元件安裝在封裝和互連結構的一側或兩側。Assembly@ 印刷板？ C 多個印刷電路組件或印刷線路組件@或兩者的組合體。組件@印刷電路（線路）？ CA 印刷電路或印刷線路板，其上添加了單獨制造的元件和零件。Assembly@ 單面？ C 封裝和互連結構，組件僅安裝在初級側。 *基礎材料？ C其上可形成導電圖案的絕緣材料。 （基材可以是剛性的或柔性的@或兩者兼而有之。它可以是介電或絕緣的金屬板。） *基本尺寸？ CA數值用于描述特征或孔的理論上的精確位置。 （它是通過注釋中其他尺寸的公差或特征控制符號確定允許偏差的基礎。） *盲孔？ CA 過孔僅延伸至印制板的一個表面。 *埋藏通過？ CA 過孔不延伸至印制板表面。 *城堡？ CA 無引線芯片載體邊緣上的凹進金屬化特征，用于互連芯片載體內或之上的導電表面或平面。 *芯片載體？ CA 薄型@通常為方形@表面貼裝元件半導體封裝，其芯片空腔或芯片安裝面積占封裝尺寸的很大一部分，其外部連接通常位于封裝的所有四個側面。 （可能是有鉛或無鉛。） *板上芯片 (COB) ？ CA 印刷板組裝技術，放置未封裝的半導體芯片并通過引線鍵合或類似的連接技術將它們互連。硅面積密度通常小于印制板的面積密度。 *熱膨脹系數（CTE）？ C 每單位溫度變化材料的線性尺寸變化。 （另請參見????熱膨脹不匹配。????）*組件？ C 單個部件或部件組合，當它們一起時執行設計功能。 （另請參閱???離散組件。??????） *組件安裝位置？ C 封裝互連 (PI) 結構上的位置，由焊盤圖案和導體扇出到用于測試的附加焊盤或與單個組件安裝相關的過孔組成。 *導電圖案？ C 基材上導電材料的配置或設計。 （這包括導體@ 焊盤@ 通孔@ 散熱器和無源元件，當它們是印制板制造過程的一個組成部分時。） *導體？ CA 導電圖案中的單個導電路徑。 *約束核心？ CA 支撐平面位于封裝和互連結構內部。庭院？ C 最小的矩形區域，可在組合組件主體和焊盤圖案邊界周圍提供最小電氣和機械間隙（Courtyard Excess）。Courtyard Excess ? C 土地格局和構件@外接矩形與庭院外邊界之間的面積。庭院多余部分在 x 和 y 方向上可能不同。庭院制造區？ C 在組合元件體和焊盤圖案邊界周圍提供最小電氣和機械間隙（庭院余量）的區域。 *雙列直插式封裝 (DIP) ? CA 基本為矩形的元件封裝，具有從其主體的每個較長邊延伸的一排引線，這些引線與平行于其主體底部的平面形成直角。 *細間距技術 (FPT) ? CA 表面貼裝組裝技術，元件端接中心距離小于 0.625 毫米 [0.025 英寸]。 *基準（標記）？ CA 印刷板圖稿特征與導電圖案在同一工藝中創建，并為相對于一個或多個焊盤圖案的組件安裝提供公共可測量點。 *扁平包裝？ CA 矩形元件封裝，具有從其主體的每條較長邊延伸出的一排引線，這些較長邊平行于其主體的底部。 *足跡？看到了嗎？？？？土地格局。？？？ *網格 ？ C 由兩組平行等距線組成的正交網絡，用于在印刷板上定位點。 *集成電路（IC）？ CA 不可分離的相關電路元件的組合，這些電路元件在單一基材上或內部形成就位并互連以執行特定的電氣功能。 *跳線 ?CA 分立電氣連接是原始設計的一部分，用于橋接印刷板上形成的基本導電圖案的部分。 *土地 ？導電圖案的 CA 部分通常用于組件的連接和/或附著。 *土地格局？ CA 焊盤組合，用于特定組件的安裝、互連和測試。 *無引線芯片載體？ CA 芯片載體，其外部連接由金屬化端子組成，金屬化端子是元件主體的組成部分。 （另請參見???? 引線芯片載體。????) 引線芯片載體？ CA 芯片載體的外部連接由封裝側面周圍和下方的引線組成。 （另請參見？？？無引線芯片載體。？？？） *主繪圖？ CA 控制文件，顯示適用于要制造的產品的任何和所有部件的尺寸限制或網格位置，包括導體和非導電圖案或元件的布置；孔的尺寸@類型@和位置；以及所有其他必要的信息。混合組件安裝技術？ CA 元件安裝技術在同一封裝和互連結構上同時使用通孔和表面安裝技術。 *模塊 ？ CA 包裝方案中的可分離單元。標稱尺寸？ CA 尺寸位于特征的最大尺寸和最小尺寸之間。 （標稱尺寸的公差給出了特征尺寸變化的限制。） *封裝和互連結構（PIS）？ C 用于安裝和互連元件的基材@支撐平面或約束芯@和互連布線的完整加工組合的總稱。 *鍍通孔 (PTH) ? CA 孔的壁上有鍍層，可在印制板的內層 @ 外層 @ 或兩者 @ 上的導電圖案之間建立電氣連接。 *初級側？ C 在主圖紙上如此定義的封裝和互連結構的側面。 （通常是包含最復雜或最多元件的一面。） *印刷板（PB）？ C 完全加工的印刷電路和印刷線路配置的總稱。 （這包括采用剛性@柔性@和剛柔結合基材的單面@雙面和多層板。） *印刷線路？ CA 導電圖案提供點對點連接，但不以公共底座上的預定排列方式印刷組件。 （另請參閱???印刷電路。??????） *注冊？ C 圖案（或其部分）@孔@或其他特征的位置與其在產品上的預期位置的一致程度。 *次級側？ C 封裝和互連結構中與初級側相對的那一側。 （它與通孔安裝技術上的焊接面相同。） *單列直插式封裝 (SIP) ？ CA 元件封裝具有一排直排引腳或引線。靜電？ C 材料表面積累或建立的電荷靜電控制 ? CA 技術，其中采用材料和系統通過提供連續的放電路徑來消除/釋放靜電積聚*支撐孔？ CA 內表面經過電鍍或其他加固的印制板中的孔。 *支撐平面？ CA 平面結構是封裝和互連結構的一部分，以提供機械支撐@熱機械約束@熱傳導和/或電氣特性。 （它可以在封裝和互連結構的內部或外部。）（另請參見????約束核心。????） *表面貼裝技術（SMT）？ C 不利用元件孔將元件電連接至導電圖案表面。 *帳篷式過孔（I 型過孔）？ CA 通孔，在通孔上應用橋接掩模材料（通常是干膜），其中孔中沒有其他材料。它可以應用于一側或兩側。 *熱失配？ C 兩種部件或材料的熱膨脹之間的絕對差。 （另請參見熱膨脹系數 (CTE)。????） *通過連接？ C 將印制板正面的導體圖案連接到背面的電氣連接。 （另請參見??????界面連接。??????） *通孔技術（THT）？ C 通過使用元件孔將元件電連接至導電圖案。 *工具功能？ CA 物理特征專門用于在制造、組裝或測試過程中定位印制板或面板。 （另請參見 ???? 定位邊緣@???? ???? 定位邊緣標記@???? ???? 定位凹口@???? ???? 定位槽@???? 和？ ??? 工具孔.??????) *通過？ CA 鍍通孔，用作層間連接，但無意在其中插入元件引線或其他增強材料。 （另請參閱???盲孔??????和???埋孔??????）