IEC 61188-5-1-2002 Printed boards and printed board assemblies - Design and use - Part 5-1 Attachment (land joint) considerations Generic requirements《印制电路板和印制电路板组件.设计和使用.第5-1部分 总要求.附属物(所有的 共同的).pdf

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1、NORME INTERNATIONALE CEI IEC INTERNATIONAL STANDARD 61188-5-1 Premire dition First edition 2002-07 Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conception et utilisation Partie 5-1: Considrations sur les liaisons pistes-soudures Prescriptions gnriques Printed boards and printed board assemblies Design

2、and use Part 5-1: Attachment (land/joint) considerations Generic requirements Numro de rfrence Reference number CEI/IEC 61188-5-1:2002Numrotation des publications Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numrotes partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1. Editions

3、 consolides Les versions consolides de certaines publications de la CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les numros dditi on 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorpor

4、ant les amendements 1 et 2. Informations supplmentaires sur les publications de la CEI Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des renseignements relatifs cette publication, y compris sa validit, sont dispo- nibles

5、 dans le Catalogue des publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles ditions, amendements et corrigenda. Des informations sur les sujets ltude et lavancement des travaux entrepris par le comit dtudes qui a labor cette publication, ainsi que la liste des publications parues, sont gal

6、ement disponibles par lintermdiaire de: Site web de la CEI (www.iec.ch) Catalogue des publications de la CEI Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des recherches en utilisant de nombreux critres, comprenant des recherches textuelles, par comit

7、dtudes ou date de publication. Des informations en ligne sont galement disponibles sur les nouvelles publications, les publications rempla- ces ou retires, ainsi que sur les corrigenda. IEC Just Published Ce rsum des dernires publications parues (www.iec.ch/JP.htm) est aussi disponible par courrier

8、lectronique. Veuillez prendre contact avec le Service client (voir ci-dessous) pour plus dinformations. Service clients Si vous avez des questions au sujet de cette publication ou avez besoin de renseignements supplmentaires, prenez contact avec le Service clients: Email: custserviec.ch Tl: +41 22 9

9、19 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 Publication numbering As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1. Consolidated editions The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For

10、example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating amendments 1 and 2. Further information on IEC publications The technical content of IEC publications is kept under constant r

11、eview by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on the subjects under cons

12、ideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is also available from the following: IEC Web Site (www.iec.ch) Catalogue of IEC publications The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/ca

13、tlg-e.htm) enables you to search by a variety of criteria including text searches, technical committees and date of publication. On- line information is also available on recently issued publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda. IEC Just Published This summary of rece

14、ntly issued publications (www.iec.ch/JP.htm) is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below) for further information. Customer Service Centre If you have any questions regarding this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre

15、: Email: custserviec.ch Tel: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 .NORME INTERNATIONALE CEI IEC INTERNATIONAL STANDARD 61188-5-1 Premire dition First edition 2002-07 Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conception et utilisation Partie 5-1: Considrations sur les liaisons pistes-soudures Presc

16、riptions gnriques Printed boards and printed board assemblies Design and use Part 5-1: Attachment (land/joint) considerations Generic requirements Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue IEC 2002 Droits de reproduction rservs Copyright - all rights reserved Aucune parti

17、e de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electro

18、nic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher. International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varemb, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland Telephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmailiec.ch Web: www.iec.c

19、h CODE PRIX PRICE CODE XB Commission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission 2 61188-5-1 CEI:2002 SOMMAIRE AVANT-PROPOS 10 1 Domaine dapplication et objet.14 2 Rfrences normatives .14 3 Termes et dfinitions.16 4 Exigences de conception.28 4.1 Gnralits 28 4.1.1 Class

20、ification .30 4.1.2 Dtermination des zones de report .30 4.2 Systmes de dimensionnement32 4.2.1 Tolrancement des composants.34 4.2.2 Tolrancement des pastilles.42 4.2.3 Rserves de fabrication42 4.2.4 Tolrances dassemblage.42 4.2.5 Analyse des dimensions et des tolrances44 4.3 Possibilit de ralisatio

21、n des conceptions.60 4.3.1 Zone de report pour montage en surface 62 4.3.2 Choix des composants standard.62 4.3.3 Dveloppement du substrat du circuit.62 4.3.4 Considrations dassemblage.62 4.3.5 Prvision des essais automatiss.62 4.3.6 Documentation du montage en surface.62 4.4 Contraintes denvironnem

22、ent62 4.4.1 Composants sensibles lhumidit.62 4.4.2 Considrations denvironnement dans lutilisation finale64 4.5 Rgles de conception.66 4.5.1 Espacement des composants.66 4.5.2 Assemblage des cartes simple et double face70 4.5.3 Conception du stencil de brasage.70 4.5.4 Hauteur de dpassement des compo

23、sants pour nettoyage70 4.5.5 Repres conventionnels .72 4.5.6 Conducteurs 78 4.5.7 Conseils relatifs aux trous de liaison.80 4.5.8 Rserves de fabrication normales.84 4.5.9 Mise en flan .88 4.6 Finitions des couches extrieures 94 4.6.1 Finitions des masques de brasage .94 4.6.2 Espacement du masque de

24、 brasage.94 4.6.3 Finition des zones de report .96 5 Validation de la qualit et de la fiabilit96 5.1 Techniques de validation96 6 Testabilit.98 6.1 Les cinq types dessai98 6.1.1 Essai de la carte nue98 6.1.2 Essai sur la carte assemble10061188-5-1 IEC:2002 3 CONTENTS FOREWORD.11 1 Scope and object 1

25、5 2 Normative references15 3 Terms and definitions17 4 Design requirements .29 4.1 General .29 4.1.1 Classification .31 4.1.2 Land pattern determination.31 4.2 Dimensioning systems .33 4.2.1 Component tolerancing 35 4.2.2 Land tolerancing 43 4.2.3 Fabrication allowances.43 4.2.4 Assembly tolerancing

26、 .43 4.2.5 Dimension and tolerance analysis.45 4.3 Design producibility61 4.3.1 SMT land pattern63 4.3.2 Standard component selection .63 4.3.3 Circuit substrate development 63 4.3.4 Assembly considerations63 4.3.5 Provision for automated test.63 4.3.6 Documentation for SMT63 4.4 Environmental const

27、raint63 4.4.1 Moisture sensitive components.63 4.4.2 End-use environment considerations 65 4.5 Design rules.67 4.5.1 Component spacing .67 4.5.2 Single- and double-sided board assembly.71 4.5.3 Solder paste stencil71 4.5.4 Component stand-off height for cleaning 71 4.5.5 Fiducial marks73 4.5.6 Condu

28、ctors 79 4.5.7 Via guidelines 81 4.5.8 Standard fabrication allowances .85 4.5.9 Panelization .89 4.6 Outer layer finishes95 4.6.1 Solder-mask finishes95 4.6.2 Solder-mask clearances.95 4.6.3 Land-pattern finishes97 5 Quality and reliability validation .97 5.1 Validation techniques.97 6 Testability

29、.99 6.1 Five types of testing.99 6.1.1 Bare-board test 99 6.1.2 Assembled board test.101 4 61188-5-1 CEI:2002 6.2 Accs aux nuds 100 6.2.1 Philosophie dessai 100 6.2.2 Stratgie dessai pour les cartes nues 102 6.3 Accs total aux nuds de la carte assemble 102 6.3.1 Prparation des essais en circuit104 6

30、.3.2 Essais avec multi-sondes.104 6.4 Accs limit aux nuds .104 6.5 Aucun accs aux nuds 106 6.6 Impact des montages dessai en coquille106 6.7 Caractristiques dessai des cartes imprimes .106 6.7.1 Espacement des zones de report dessai106 6.7.2 Taille et forme des pastilles dessai106 6.7.3 Paramtres de

31、 conception en vue des essais .108 7 Types de structure de cartes imprimes 110 7.1 Considrations gnrales.114 7.1.1 Catgories .116 7.1.2 Diffrence de dilatation thermique 116 7.2 Matriaux organiques.116 7.3 Matriaux non organiques 116 7.4 Autres structures de cartes imprimes .116 7.4.1 Structures pla

32、n support .116 7.4.2 Technologie des cartes imprimes haute densit.116 7.4.3 Interconnexion par fil discret 118 7.4.4 Structures me intgre 118 7.4.5 Structures me en mtal porcelainis118 8 Considrations dassemblage dans la technologie du montage en surface .118 8.1 Squence du montage en surface 118 8.

33、2 Prparation des substrats 120 8.2.1 Application dadhsif 120 8.2.2 Adhsifs conducteurs.122 8.2.3 Application de la pte de brasure .122 8.2.4 Pices de brasure prformes122 8.3 Pose des composants122 8.3.1 Transfert des donnes des composants .122 8.4 Processus de brasage124 8.4.1 Soudage la vague .124

34、8.4.2 Brasage en phase vapeur.126 8.4.3 Refusion par infrarouges 128 8.4.4 Convection lair chaud .128 8.4.5 Brasage par refusion au laser.128 8.5 Nettoyage 128 8.6 Rparations et reprises130 8.6.1 Rutilisation des composants enlevs 130 8.6.2 Effets de dissipation thermique.130 8.6.3 Influence du type

35、 de matriau des cartes imprimes.132 8.6.4 Influence de la pastille de cuivre et du montage du conducteur.132 8.6.5 Slection dquipements adquats pour les retouches 132 8.6.6 Influence de la structure quipe et des processus de brasage.13261188-5-1 IEC:2002 5 6.2 Nodal access .101 6.2.1 Test philosophy

36、101 6.2.2 Test strategy for bare boards .103 6.3 Full nodal access for assembled board.103 6.3.1 In-circuit test accommodation.105 6.3.2 Multi-probe testing .105 6.4 Limited nodal access .105 6.5 No nodal access 107 6.6 Clam-shell fixtures impact107 6.7 Printed board test characteristics .107 6.7.1

37、Test land pattern spacing .107 6.7.2 Test land size and shape107 6.7.3 Design for test parameters .109 7 Printed board structure types.111 7.1 General considerations 115 7.1.1 Categories .117 7.1.2 Thermal expansion mismatch.117 7.2 Organic base material117 7.3 Non-organic base materials117 7.4 Alte

38、rnative PB structures117 7.4.1 Supporting-plane PB structures 117 7.4.2 High-density PB technology117 7.4.3 Discrete-wire interconnect119 7.4.4 Constraining core structures.119 7.4.5 Porcelainized metal (metal core) structures 119 8 Assembly considerations for surface-mount technology (SMT).119 8.1

39、SMT assembly process sequence 119 8.2 Substrate preparation.121 8.2.1 Adhesive application 121 8.2.2 Conductive adhesive 123 8.2.3 Solder paste application .123 8.2.4 Solder preforms .123 8.3 Component placement .123 8.3.1 Component data transfer123 8.4 Soldering processes.125 8.4.1 Wave soldering 1

40、25 8.4.2 Vapour-phase soldering .127 8.4.3 IR reflow 129 8.4.4 Hot air/gas convection129 8.4.5 Laser reflow soldering 129 8.5 Cleaning 129 8.6 Repair/rework 131 8.6.1 Re-use of removed components .131 8.6.2 Heatsink effects .131 8.6.3 Dependence on printed board material type133 8.6.4 Dependence on

41、copper land and conductor layout 133 8.6.5 Selection of suitable rework equipment.133 8.6.6 Dependence on assembly structure and soldering processes133 6 61188-5-1 CEI:2002 Annexe A (informative) Impressions dessai Evaluation du processus .134 Annexe B (informative) Abrviations 140 Figure 1 Exemple

42、de tolrancement par profil .32 Figure 2 Exemple de dimensionnement du condensateur 3216 pour un cordon de brasure optimal .36 Figure 3 Dimensionnement par profil dun SOIC sorties en aile de mouette 38 Figure 4 Pas dun composant sorties multiples.48 Figure 5 Condition de zone de dlimitation du primtr

43、e .58 Figure 6 Orientation des composants pour le soudage la vague .66 Figure 7 Alignement de composants similaires68 Figure 8 Repres de flans et locaux72 Figure 9 Repres conventionnels locaux et globaux 74 Figure 10 Emplacement des repres conventionnels sur une carte imprime.74 Figure 11 Zone dgage

44、 autour des repres.76 Figure 12 Gomtries de montage en surface.78 Figure 13 Trame dessai de la capacit dacheminement des conducteurs.80 Figure 14 Relation entre la zone de report et trous de liaison 82 Figure 15 Exemples de concepts de positionnement des trous de liaison 82 Figure 16 Description des

45、 conducteurs .86 Figure 17 Exemples de pastilles modifies88 Figure 18 Flan classique en stratifi cuivre-verre 90 Figure 19 Jeu entre conducteurs et rainure pour le rainurage en V90 Figure 20 Systme rupture (impression fente guide)92 Figure 21 Fentes guides .92 Figure 22 Fentre dun masque de brasage

46、group.94 Figure 23 Fentres de masque de brasage poche96 Figure 24 Limites de temprature des composants .98 Figure 25 Concept de grille de trous de liaison dessai 104 Figure 26 Relation gnrale entre la taille des contacts de test et les rats de sonde 108 Figure 27 Distance entre sonde dessai et compo

47、sant.110 Figure 28 Squence typique de lassemblage pour trous traversant et montage en surface.120 Figure 29 Squence typique du montage en surface sur une et deux faces .120 Figure A.1 Description gnrale de limpression de validation du processus et de ses interconnexions .134 Figure A.2 Clich photogr

48、aphique de la face primaire de la carte dessai IPC-A-49136 Tableau 1 Elments de lanalyse des tolrances pour les composants puce .50 Tableau 2 Sorties pour ruban plat en L et en aile de mouette (pas suprieur 0,625 mm)50 Tableau 3 Sorties pour ruban plat en L et en aile de mouette (pas infrieur ou gal 0,625 mm)52 Tableau 4 Sorties rondes ou aplaties (forges) .52 Tableau 5 Sorties en J52 Tableau 6 Composants extrmit rectangulair