DIN EN 16602-70-12-2016 Space product assurance - Design rules for printed circuit boards English version EN 16602-70-12 2016《航天产品保证 印刷电路板的设计规则 英文版本EN 16602-70-12-2016》.pdf

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1、Dezember 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 37DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 31.180; 49.140!%p:“2577723www.din.deDIN EN 16602-70-12Raumfahrtproduktsicherung Des

2、ignregeln fr Leiterplatten;Englische Fassung EN 16602-70-12:2016Space product assurance Design rules for printed circuit boards;English version EN 16602-70-12:2016Assurance produit des projets spatiaux Rgles de conception des circuits imprims;Version anglaise EN 16602-70-12:2016Alleinverkauf der Nor

3、men durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 183 SeitenDDIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL)DIN EN 16602-70-12:2016-12 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN 16602-70-12:2016) wurde im Technischen Komitee CEN/CLC/TC 5 Raumfahrt“ erarbeitet, dessen Sekretariat von DIN

4、(Deutschland) gehalten wird. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 131-06-02 AA Interoperabilitt von Informations-, Kommunikations- und Navigationssystemen“ im DIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL). Dieses Dokument (EN 16602-70-12:2016) basiert auf ECSS-Q-ST-70-12

5、C. Dieses Dokument enthlt unter Bercksichtigung des DIN-Prsidialbeschlusses 1/2004 nur die englische Originalfassung von EN 16602-70-12:2016. Dieses Dokument wurde speziell zur Behandlung von Raumfahrtsystemen erarbeitet und hat daher Vorrang vor jeglicher Europischer Norm, die denselben Anwendungsb

6、ereich hat, jedoch ber einen greren Geltungsbereich (z. B. Luft- und Raumfahrt) verfgt. Diese Europische Norm enthlt neben den gesetzlichen Einheiten auch die Einheit mil“, die in Deutschland nicht zugelassen ist. Es wird ausdrcklich darauf hingewiesen, dass die Anwendung dieser Einheiten im nationa

7、len amtlichen und geschftlichen Verkehr aufgrund des Gesetzes ber Einheiten im Messwesen nicht zulssig ist. Umrechnung Nicht zugelassene Einheit Zugelassene Einheit Umrechnung mil m 1 mil = 25,4 m DIN EN 16602-70-12:2016-12 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Begriffe und Abkrzungen Die Benummerung

8、der folgenden Begriffe und Abkrzungen ist identisch mit der Benummerung in der englischen Fassung. 3 Begriffe und Abkrzungen 3.1 Begriffe aus anderen Normen a) Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ECSS-S-ST-00-01 und insbesondere die folgenden Begriffe: 1) Lieferant Anmerkung 1

9、 zum Begriff: Im Rahmen dieser Europischen Norm ist der Lieferant auch fr das Design der Leiterplatte verantwortlich. 3.2 Fr diese Norm spezifische Begriffe 3.2.1 Restring umlaufender Kupferring um eine Durchkontaktierung Anmerkung 1 zum Begriff: Die Restringmessung wird an Innen- und Auenlagen unte

10、rschiedlich durchgefhrt. Siehe ECSS-Q-ST-70-11, 6.3.1. 3.2.2 Bauelement in Flchenarray-Bauweise AAD (en: area array device) oberflchenmontierte Baugruppe mit gelteten Anschlssen auf der Unterseite des Bauelements, die in einem Raster angeordnet sind Anmerkung 1 zum Begriff: BGA und CGA sind speziell

11、e Typen von AAD. 3.2.3 Druckvorlage graphische Darstellung einzelner Lagen Anmerkung 1 zum Begriff: Beispiele fr Druckvorlagen sind: leitfhige Schichten, Ltstoppmaske, Siebdruck, selektiver Lackauftrag, Wrmesenke. 3.2.4 Designzustand Zustand der Leiterplatte in der Designphase Anmerkung 1 zum Begrif

12、f: Dies bezieht sich im Allgemeinen auf die nach dem Design vorgesehenen Sollmae der Leiterplatte, ohne Bercksichtigung der Herstellungstoleranzen. DIN EN 16602-70-12:2016-12 4 3.2.5 Herstellungszustand Zustand der Leiterplatte nach der Herstellung Anmerkung 1 zum Begriff: Dies bezieht sich im Allge

13、meinen auf die Istmae der Leiterplatte, dem Endprodukt. Die Mae sind Messwerte unter Bercksichtigung der Herstellungstoleranzen. 3.2.6 Herstellungszustand des Loches Loch in einer fertiggestellten Leiterplatte nach smtlichen Prozessschritten Anmerkung 1 zum Begriff: Bei Durchkontaktierungen gehren M

14、etallisierung und Oberflchenfinish dazu. 3.2.7 Aspektverhltnis Verhltnis zwischen Leiterplattendicke und Bohrlochdurchmesser 3.2.8 bestckte Leiterplatte Leiterplatte mit smtlichen montierten elektronischen und mechanischen Bauelementen nach Durchfhrung aller Herstellungsvorgnge Anmerkung 1 zum Begri

15、ff: Herstellungsvorgnge sind z. B. Verschaltung, Lten, Drahtbonden, Kleben, Schrauben, Vergieen und konforme Beschichtung. 3.2.9 Leiterplattenfabrik Unternehmen, in dem Leiterplatten hergestellt werden 3.2.10 Backdrill-Loch Kontaktloch, bei der auf einer Seite ein Teil der Metallisierung mittels tie

16、fengesteuerter mechanischer Bohrung mit einem Bohrer mit einem etwas greren Durchmesser entfernt wird 3.2.11 Kugelanordnung BGA (en: ball grid array) SMD-Gehuse, bei dem die Lotperlen fr die Anschlsse in einem Raster auf der Unterseite des Bauelements liegen Anmerkung 1 zum Begriff: BGA ist ein spez

17、ifischer Typ von AAD. 3.2.12 Basiskupfer Lage aus Kupferfolie, die nicht getzt und metallisiert wird 3.2.13 Blindkontaktloch Sackloch Durchkontaktierung, die nur auf einer Seite der Leiterplatte freiliegt Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Verfahren zur Herstellung von Blindkontaktlchern ist das tiefenger

18、egelte Bohren. Ein zweites Verfahren ist die sequentielle Lamination von mindestens 2 Halfstacks. DIN EN 16602-70-12:2016-12 5 3.2.14 Bond-Ply doppelseitig klebende Deckschicht zum Verbinden von flexiblem Laminat Anmerkung 1 zum Begriff: Bond-Ply ist der Handelsname; Bond-Ply wird von DuPont hergest

19、ellt. 3.2.15 Lagenaufbau technische Darstellung einzelner aufeinanderliegender Lagen und dielektrischer Materialien des spezifischen Leiterplatten-Designs Anmerkung 1 zum Begriff: In Bild 3.1 und Bild A.4 sind Beispiele dargestellt. 3.2.16 verborgenes Kontaktloch Durchkontaktierung zwischen Innenlag

20、en, die von den Auenlagen aus nicht sichtbar ist 3.2.17 Bauelement mit sulenfrmigen Anschlssen CGA (en: column grid array) SMD-Bauelement, bei dem die Anschlusssulen in einem Raster auf der Unterseite des Bauelements liegen Anmerkung 1 zum Begriff: CGA ist ein spezifischer Typ von AAD. 3.2.18 leitfh

21、ige Schicht elektrisch leitfhige Teile einer Leiterplatte auf der gleichen Schicht Anmerkung 1 zum Begriff: Die leitfhige Schicht kann aus Leiterbahnen, Leiterflchen oder Pads (Ltflchen) bestehen. 3.2.19 Leiter leitende Elemente in der Leiterplatte Anmerkung 1 zum Begriff: Elemente in der leitfhigen

22、 Schicht und Durchkontaktierungen (Vias) sind Leiter. 3.2.20 kritisches Netz leitender Schaltkreis mit einer spezifischen Funktionalitt, der redundante Lsungen erfordert, um einen Funktionsausfall wegen eines mglichen Einzelfehlers zu verhindern Anmerkung 1 zum Begriff: Redundante Lsungen knnen dopp

23、elte Isolierung, verstrkter Kupferquerschnitt und mehrere Durchkontaktierungen sein. 3.2.21 kritische Leiterbahn Leiterbahn, die zu einem kritischen Netz gehrt DIN EN 16602-70-12:2016-12 6 3.2.22 doppelte Isolierung Barriere zwischen Leiterbahnen oder Elementen eines elektronischen Schaltkreises, di

24、e die Leiterbahnen oder Elemente einer elektronischen Schaltkreises bei einem mglichen Einzelfehler isoliert 3.2.23 Bohrloch gebohrtes Loch vor der Metallisierung Anmerkung 1 zum Begriff: Bei metallisierten Durchkontaktierungen gehren Bohrloch und Oberflchenfinish nicht zum Bohrloch. 3.2.24 elektris

25、ches Feld Spannung je Isolationsabstand zwischen zwei Leitern Anmerkung 1 zum Begriff: Das ist eine vereinfachte Darstellung des elektrischen Felds, die fr das Leiterplatten-Design angewendet werden kann. 3.2.25 Fine-Pitch Abstand zwischen Leiterbahnen oder Ltflchen, der kleiner als bei einem normal

26、en Pitch ist Anmerkung 1 zum Begriff: Der exakte Abstand von Fine-Pitch auf Auen- und Innenlagen ist in 7.4 beschrieben. 3.2.26 FR4-Material Verbundwerkstoff und Prepreg mit einem spezifischen Epoxidharz 3.2.27 Halfstack Reihenfolge der laminierten Schichten, die in weiteren Laminierungssequenzen en

27、thalten ist, um die fertige Leiterplatte zu bilden 3.2.28 Wrmesenke Schicht aus dickem Metall zur Ableitung der Wrme innen oder auen auf der Leiterplatte Anmerkung 1 zum Begriff: Fr den Begriff Wrmesenke“ wird synonym der Begriff Khlkrper“ verwendet. 3.2.29 Durchverbindung mit hoher Packungsdichte H

28、DI (en: high density interconnect) Leiterplattentechnologie, die einen kleineren Pitch im Footprint des Rasters und eine hhere Dichte bei der internen Signalfhrung als konventionelle Leiterplatten bietet Anmerkung 1 zum Begriff: Der exakte Abstand fr die HDI-Technologie ist in Abschnitt 11 beschrieb

29、en. Anmerkung 2 zum Begriff: Diese Technologie kann fr die Montage von AAD erforderlich sein. Anmerkung 3 zum Begriff: In Bild 3.1 ist ein Beispiel fr den Lagenaufbau einer HDI-Leiterplatte dargestellt. DIN EN 16602-70-12:2016-12 7 Bild 3.1 Vereinfachter Lagenaufbau einer HDI-Leiterplatte 3.2.30 Hoc

30、hgeschwindigkeitssignal elektronische Funktion, die spezifische Design-Vorkehrungen erfordert, damit die zeitabhngige Signalintegritt erhalten bleibt Anmerkung 1 zum Begriff: Wird in IPC-2251 und IPC-2141A nher beschrieben. 3.2.31 Bohrlochwand-Abhebung Haftungsfehler zwischen dem Kupfer der Bohrloch

31、wand und Epoxidharz 3.2.32 HTE-Kupferfolie Kupferfolienklasse mit hheren Bruchdehnungswerten bei erhhter Temperatur Anmerkung 1 zum Begriff: Festlegungen siehe IPC-4562A. 3.2.33 Intraschicht innerhalb der gleichen Schicht in X-, Y-Richtung 3.2.34 Zwischenschicht zwischen zwei bereinanderliegenden La

32、gen in Z-Richtung DIN EN 16602-70-12:2016-12 8 3.2.35 JTC Kupferfolienklasse Anmerkung 1 zum Begriff: Diese Kupferfolien werden von der GOULD Electronics GmbHN1)hergestellt. 3.2.36 Laminat Schichten aus vollstndig ausgehrtetem Harz (C-Zustand) mit Kupferkaschierung Anmerkung 1 zum Begriff: Starres L

33、aminat ist verstrkt, z. B. mit Glasfasergewebe oder Aramid-Faservlies. 3.2.37 Microvia durch Laserablation hergestelltes Sackloch, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser einer konventionellen Via ist Anmerkung 1 zum Begriff: Microvias sind fr die interne Signalfhrung in HDI-Leiterplatten erf

34、orderlich. Anmerkung 2 zum Begriff: In Bild 3.1 ist ein Beispiel fr die Ausfhrung einer Microvia dargestellt. 3.2.38 Microvialagen Leiterbildlagen mit Microvias Anmerkung 1 zum Begriff: Microvialagen sind Lagen 1 und 2 und gegenberliegende Lagen. 3.2.39 mil Lngeneinheit, die 25,4 m entspricht Anmerk

35、ung 1 zum Begriff: Die Einheit mil ist beim Leiterplatten-Design blich und wird der SI-Einheit vorgezogen. 3.2.40 No-Flow-Prepreg Prepreg mit verringertem Harzfluss whrend des Presszyklus Anmerkung 1 zum Begriff: Fr den Begriff No-Flow-Prepreg“ kann synonym der Begriff Low-Flow-Prepreg“ verwendet we

36、rden. Die Begriffe legen nicht die exakte Flussmenge fest. 3.2.41 funktionsuntchtiges Pad Pad auf der inneren Kupferschicht ohne elektrische Verbindung 3.2.42 nichtmetallisierte Bohrung Loch in einer Leiterplatte ohne Metallisierung oder andere leitfhige Verstrkung N1) Nationale Funote: Das aufgefhr

37、te Unternehmen ist nur ein Beispiel fr ein Unternehmen, das diese Kupferfolien herstellt. Diese Angabe dient nur zur Unterrichtung der Anwender dieser Europischen Norm und bedeutet keine Anerkennung dieses Unternehmens durch DIN. DIN EN 16602-70-12:2016-12 9 3.2.43 Normal Pitch Standardabstand von L

38、eiterbahnen und Pads (Ltflchen) Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Fine-Pitch“, als eine besondere Kategorie von Pitch. 3.2.44 Lagenzahl Anzahl der Lagen in einer Leiterplatte mit leitfhigen Elementen Anmerkung 1 zum Begriff: Die Nummerierung erfolgt in der Regel von der obersten zur untersten Lage: L1,

39、 L2, Ln1, Ln. 3.2.45 Panel mehrere Leiterplatten und Abschnitte auf einer laminierten Platte, die zur Bearbeitung als eine Einheit zusammengefasst werden 3.2.46 Leiterplattenhersteller Unternehmen, das die Leiterplatte herstellt 3.2.47 abziehbar Lackschicht- oder Kupferflchen, die zum darunterliegen

40、den Substrat aufgrund einer konischen Form mit verjngtem Ende schwache Haftung aufweisen 3.2.48 Durchkontaktierungen PTH (en: plated through-holes) metallisierte Bohrlcher durch alle Lagen, die fr die Montage von Bauelementen verwendet werden 3.2.49 Leiterplatte PCB (en: printed circuit board) metal

41、lisiertes und laminiertes Produkt, bei dem berflssiges Kupfer von der kupferkaschierten Oberflche nichtleitender Substrate selektiv getzt wird, damit eine gewnschte Schaltkreisstruktur entsteht Anmerkung 1 zum Begriff: Es gibt spezielle Leiterplatten, z. B. starre, flexible, starr-flexible, doppelse

42、itige, mehrlagige, sequentielle, RF- und HDI-Leiterplatten. 3.2.50 Prepreg Schichten aus teilweise gehrtetem Harz (B-Zustand) mit Verstrkung Anmerkung 1 zum Begriff: Als Verstrkung kann beispielsweise Glasfasergewebe oder Aramid-Faservlies verwendet werden. 3.2.51 HF-Bauelemente Leiterbild auf Leite

43、rplatte mit spezieller HF-Funktionalitt Anmerkung 1 zum Begriff: Dazu gehren z. B. Filter, Splitter, Koppler. HF-Bauelemente haben keine Nennspannungen oder Ltverbindungen. DIN EN 16602-70-12:2016-12 10 3.2.52 Harzmangel Bereich in einer Leiterplatte, in dem die Harzmenge nicht ausreicht, um die Ver

44、strkung vollstndig zu benetzen Anmerkung 1 zum Begriff: Harzmangel ist an geringem Glanz, trockenen Stellen oder freiliegenden Fasern zu erkennen. 3.2.53 Review-Einheit Designmerkmal, das im Dossier der Leiterplattendefinition einzubeziehen und im Leiterplatten-Design-Review zu berprfen ist 3.2.54 p

45、rojizierter Isolationsabstand (Spitze-Spitze) ungnstigste Mindestdicke des dielektrischen Materials unter Bercksichtigung der Dickentoleranz des Laminatkerns und der maximalen Rauigkeit durch die Oberflchenbehandlung des Kupfers Anmerkung 1 zum Begriff: In Bild 3.2 ist festgelegt, wie die Messung du

46、rchgefhrt wird. Bild 3.2 Projizierter Isolationsabstand (Spitze-Spitze) 3.2.55 Serialisierung Vorgang der Nummerierung jeder einzelnen Leiterplatte durch den Leiterplattenhersteller zur Rckverfolgbarkeit 3.2.56 Spne Lackschicht- oder Kupferstckchen, die aufgrund der geringen Flchenausdehnung auf dem

47、 darunter-liegenden Substrat schwach haften Anmerkung 1 zum Begriff: Beispielsweise bei Flchen unter 0,01 mm2. 3.2.57 Ltpad leitfhiger Teil der Leiterplatte, auf den Bauelemente geltet werden knnen 3.2.58 Abstand Isolationsabstand Anmerkung 1 zum Begriff: Fr den Begriff Abstand“ kann synonym der Beg

48、riff Lcke“ verwendet werden; er wird allerdings nicht in dieser Norm verwendet. DIN EN 16602-70-12:2016-12 11 3.2.59 Stack Baugruppe aus einer Sequenz laminierter Schichten Anmerkung 1 zum Begriff: Halfstack bezeichnet die Sub-Baugruppe. 3.2.60 Testpad Ltpad, das fr die elektrische Prfung auf der Le

49、iterplatte vorgesehen ist 3.2.61 Leiterbahn leitfhigerer Teil, der die elektrische Verbindung zwischen den Ltpads fhrt Anmerkung 1 zum Begriff: Fr den Begriff Leiterbahn“ werden die Begriffe Leitbahn“ und Leitungsbahn“ synonym verwendet. 3.2.62 Via Kontaktloch durch alle Lagen metallisiertes Bohrloch, das nur die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahn-ebenen realisiert Anmerkung 1 zum Begr