IPC 7351-2005
表面贴装设计和焊盘布局标准的通用要求

Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard

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标准号

IPC 7351-2005

发布

2005年

发布单位

IPC - Association Connecting Electronics Industries

当前最新

IPC 7351-2005

 

 

适用范围

本文件提供了有关用于电子元件表面附着的焊盘图案几何形状的信息。本文提供的信息的目的是提供适当的尺寸@形状和表面贴装焊盘图案的公差，以确保适当的焊料填角有足够的面积，以满足IPC/EIA J-STD-001@的要求，并允许检查@测试@并对这些焊点进行返工。目的虽然@在许多情况下@焊盘图案的几何形状可能会根据用于连接电子部件的焊接类型而有所不同@尽可能@焊盘图案的定义考虑到连接过程正在使用。设计人员可以使用此处包含的信息来建立标准配置，不仅适用于手动设计，也适用于计算机辅助设计系统。无论零件是安装在电路板的一侧还是两侧@进行波峰焊接@回流焊@或其他类型的焊接@，焊盘图案和零件尺寸都应进行优化，以确保正确的焊点和检查标准。焊盘图案在尺寸上进行了定义和印刷板电路几何形状@的一部分，因为它们受到与电镀@蚀刻@组装或其他条件相关的可生产性水平和公差的影响。可生产性方面还涉及阻焊层的使用以及阻焊层和导体图案之间所需的配准。 注 1：用于元件描述的尺寸是从工业和/或标准机构制定的标准中提取的。设计人员应参考这些标准来了解附加或特定的元件封装尺寸。 注 2：为了对给定印制板进行全面描述，并为组装的器件实现尽可能最佳的焊点，整套设计元素包括焊盘旁边的@模式定义：？阻焊层。？焊膏模板。？相邻部件之间的间隙。元件底部和 PCB 表面之间的间隙@（如果相关）。禁止区域@（如果相关）。适用于粘合剂应用的规则。整个设计元素通常定义为????安装条件。？？？该标准定义了焊盘图案，并包括对相邻组件之间的间隙和其他设计元素的建议。注3：本标准中给出的安装条件@特别是庭院@的元素与回流焊接工艺相关。波峰焊或其他焊接工艺的调整@如果适用@必须由用户进行。当使用除共晶锡铅焊料之外的焊料合金时，这也可能相关。 注 4：本标准假设焊盘图案遵循以下原则：@即使在最坏的情况下@元件端子和相应焊接焊盘的重叠将注5：本标准未考虑散热方面。较大的质量可能需要较慢的处理速度才能实现热传递。注 6：较重的组件（每个焊盘的重量较大）需要更大的焊盘；因此，增加额外的焊盘图案表面将增加熔融焊料的表面积，从而增强额外重量的能力。在某些情况下，标准中显示的土地可能不够大；在这些情况下@可能需要考虑采取额外措施。注7：土地形态可以是带直角或圆角的矩形。在后一种情况下，最小外接矩形的面积应等于直角矩形的面积。文档层次结构该标准确定了为表面贴装元件@创建焊盘图案所涉及的通用物理设计原则，并由共享软件 IPC 进行补充-7351 焊盘图案查看器，通过使用图形用户界面@提供单个元件尺寸以及基于元件系列的相应焊盘图案建议。 IPC-7351 焊盘图形查看器作为 IPC-7351 的一部分以 CD-ROM 形式提供。可以在 IPC 网站 (www.ipc.org) 下的 ???? 下找到焊盘图案尺寸 @ 的更新，包括新组件系列 @ 的图案。 PCB 工具和计算器.????有关 IPC-7351 焊盘图案查看器的更多信息，请参阅附录 C。 组件和焊盘图案系列结构 IPC-7351 在 IPC-7350 系列中为每个主要表面贴装组件系列提供了以下编号名称，以指示焊点工程中的相似之处目标：IPC-7352？ C 分立元件IPC-7353 ? C 鸥翼引线组件@两侧IPC-7354？ C J 引线组件@ 两侧IPC-7355 ？ C 鸥翼引线组件@ 四面IPC-7356？ C J 引线组件@ 四面IPC-7357 ？ C 柱 (DIP) 引线@两侧IPC-7358？ C 区阵列组件 (BGA@ FBGA@ CGA)IPC-7359 ? C 无引线元件 (QFN@ SON@ LCC) 性能分类 已建立三个通用最终产品类别，以反映功能性能要求和测试/检验频率的复杂程度的不断提高。应该认识到，类别之间可能存在设备重叠。最终产品用户有责任确定????使用类别？？？或者 ？？？？班级？？？？产品所属的。用户与供应商之间的合同应载明 ????班级？？？？需要并在适当的情况下指出参数@的任何例外或附加要求。1类通用电子产品？ C 包括消费品@一些计算机和计算机外围设备@以及适用于主要要求是完整组件的功能的应用的硬件。2类专用服务电子？ C 产品 包括通信设备@复杂的商业机器@和需要高性能和延长使用寿命的仪器@以及需要但不强制要求不间断服务的设备。通常，最终使用环境不会导致故障。3 级高可靠性电子产品？ C 包括强制要求持续性能或按需性能的所有设备。不能容忍设备停机@最终使用环境可能异常恶劣@并且设备必须在需要时发挥作用@例如生命支持系统和其他关键系统。IPC-7351 焊盘模式能够适应所有三种性能分类.生产率水平在适当的情况下，本标准将提供三个设计生产率水平：特征@公差@测量@组装@完成测试或制造过程验证，反映工具@材料或加工复杂程度的逐步增加，从而导致制造成本的逐步增加。这些级别是： A 级总体设计可生产性？ C PreferredB 级 中等设计可生产性 ? C 标准C级 高设计生产率 ? C 降低可生产性水平不应被解释为设计要求@，而是一种在设计和制造/装配设施之间传达特征难度程度的方法。对特定功能使用一个级别并不意味着其他功能必须处于同一级别。选择应始终基于最低需求@，同时认识到精度@性能@导电图案密度@设备@组装和测试要求决定了设计的可生产性水平。 IPC-7351 表中列出的数字将用作确定任何功能的可生产性水平的指南。必须在最终产品上控制的任何功能的具体要求应在印制板主图或印制板装配图上指定。可生产性级别的分类不应与 1.4 中描述的焊盘图案几何形状的密度级别相混淆。 。土地格局确定本标准讨论了提供土地格局信息的两种方法。 1．确切的细节基于行业元件规格@电路板制造和元件贴装精度能力。这些焊盘图案仅限于特定组件@，并具有可识别的 IPC-7351 焊盘图案名称。2。当用于放置或连接的设备比确定焊盘图案细节时所做的假设或多或少精确（参见 3.1.2）的特定情况下使用时，方程可用于改变给定的信息以实现更牢固的焊接连接@ 。为每个器件系列提供了三种焊盘图案几何形状变化；最大陆地突出量（密度级别 A）@ 中值陆地突出量（密度级别 B）和最小陆地突出量（密度级别 C）。在采用最小焊盘图案变化之前，用户应考虑根据表 3-15 中所示的条件进行产品资格测试。密度级别 A：最大（大部分）土地突出？ C 对于低密度产品应用@ ??最大限度？？焊盘图案条件已开发用于适应无引线芯片器件和引线鸥翼器件的波峰焊或流焊。为这些设备提供的几何形状@以及向内和？？？ J?????形成的引线接触器件系列@也可以为回流焊工艺提供更宽的工艺窗口。密度级别B：中值（标称）焊盘突出？ C 具有中等元件密度的产品可以考虑采用 ??中位数？？土地格局几何形状。为所有器件系列提供的中间焊盘图案将为回流焊工艺提供稳健的焊料附着条件，并应提供适合无引线芯片和引线鸥翼型器件的波峰焊或回流焊的条件。密度等级 C：最小（最小）土地突出？ C 典型的便携式和手持式产品应用的高元件密度可以考虑 ??最低限度？？焊盘图案几何变化。最小焊盘图案几何形状的选择可能并不适合所有产品使用类别。在解释电子组件的状况时，性能等级（1@、2@和3）与元件密度等级（A@B@和C）相结合。例如@将描述组合为1A级或3B级或2C级@将指示性能和组件密度的不同组合，以帮助理解特定组件的环境和制造要求。注意：用户有责任验证用于实现不受干扰的安装过程@的 SMT 焊盘图案，包括测试和确保使用中产品应力条件的可靠性。此外，建议的焊盘图案的尺寸和形状可能会根据阻焊孔径@焊盘图案延伸（狗骨头）的尺寸@延伸内的通孔@或通孔是否位于焊盘图案本身中而变化。和定义除非另有说明，本文使用的术语和定义均符合IPC-T-50。注：任何用星号 (*) 表示的定义都是 IPC-T-50 中定义的术语的重印。 *集会 ？ CA 连接在一起的多个零件@子组件或其组合。 （注：该术语可与此处列出的其他术语结合使用@ 例如@ ?????? 印刷板组件。????） 组件@ 双面？ C 封装和互连结构，元件安装在初级侧和次级侧。装配@多层印刷电路（布线）？ C 多层印刷电路或印刷线路板，其上添加了单独制造的元件和零件。装配@封装和互连（PIA）？ C 组件的通用术语，该组件将电子元件安装在封装和互连结构的一侧或两侧。Assembly@ 印刷板？ C 多个印刷电路组件或印刷线路组件@或两者的组合体。组件@印刷电路（线路）？ CA 印刷电路或印刷线路板，其上添加了单独制造的元件和零件。Assembly@ 单面？ C 封装和互连结构，组件仅安装在初级侧。 *基础材料？ C其上可形成导电图案的绝缘材料。 （基材可以是刚性的或柔性的@或两者兼而有之。它可以是介电或绝缘的金属板。） *基本尺寸？ CA数值用于描述特征或孔的理论上的精确位置。 （它是通过注释中其他尺寸的公差或特征控制符号确定允许偏差的基础。） *盲孔？ CA 过孔仅延伸至印制板的一个表面。 *埋藏通过？ CA 过孔不延伸至印制板表面。 *城堡？ CA 无引线芯片载体边缘上的凹进金属化特征，用于互连芯片载体内或之上的导电表面或平面。 *芯片载体？ CA 薄型@通常为方形@表面贴装元件半导体封装，其芯片空腔或芯片安装面积占封装尺寸的很大一部分，其外部连接通常位于封装的所有四个侧面。 （可能是有铅或无铅。） *板上芯片 (COB) ？ CA 印刷板组装技术，放置未封装的半导体芯片并通过引线键合或类似的连接技术将它们互连。硅面积密度通常小于印制板的面积密度。 *热膨胀系数（CTE）？ C 每单位温度变化材料的线性尺寸变化。 （另请参见????热膨胀不匹配。????）*组件？ C 单个部件或部件组合，当它们一起时执行设计功能。 （另请参阅???离散组件。??????） *组件安装位置？ C 封装互连 (PI) 结构上的位置，由焊盘图案和导体扇出到用于测试的附加焊盘或与单个组件安装相关的过孔组成。 *导电图案？ C 基材上导电材料的配置或设计。 （这包括导体@ 焊盘@ 通孔@ 散热器和无源元件，当它们是印制板制造过程的一个组成部分时。） *导体？ CA 导电图案中的单个导电路径。 *约束核心？ CA 支撑平面位于封装和互连结构内部。庭院？ C 最小的矩形区域，可在组合组件主体和焊盘图案边界周围提供最小电气和机械间隙（Courtyard Excess）。Courtyard Excess ? C 土地格局和构件@外接矩形与庭院外边界之间的面积。庭院多余部分在 x 和 y 方向上可能不同。庭院制造区？ C 在组合元件体和焊盘图案边界周围提供最小电气和机械间隙（庭院余量）的区域。 *双列直插式封装 (DIP) ? CA 基本为矩形的元件封装，具有从其主体的每个较长边延伸的一排引线，这些引线与平行于其主体底部的平面形成直角。 *细间距技术 (FPT) ? CA 表面贴装组装技术，元件端接中心距离小于 0.625 毫米 [0.025 英寸]。 *基准（标记）？ CA 印刷板图稿特征与导电图案在同一工艺中创建，并为相对于一个或多个焊盘图案的组件安装提供公共可测量点。 *扁平包装？ CA 矩形元件封装，具有从其主体的每条较长边延伸出的一排引线，这些较长边平行于其主体的底部。 *足迹？看到了吗？？？？土地格局。？？？ *网格 ？ C 由两组平行等距线组成的正交网络，用于在印刷板上定位点。 *集成电路（IC）？ CA 不可分离的相关电路元件的组合，这些电路元件在单一基材上或内部形成就位并互连以执行特定的电气功能。 *跳线 ?CA 分立电气连接是原始设计的一部分，用于桥接印刷板上形成的基本导电图案的部分。 *土地 ？导电图案的 CA 部分通常用于组件的连接和/或附着。 *土地格局？ CA 焊盘组合，用于特定组件的安装、互连和测试。 *无引线芯片载体？ CA 芯片载体，其外部连接由金属化端子组成，金属化端子是元件主体的组成部分。 （另请参见???? 引线芯片载体。????) 引线芯片载体？ CA 芯片载体的外部连接由封装侧面周围和下方的引线组成。 （另请参见？？？无引线芯片载体。？？？） *主绘图？ CA 控制文件，显示适用于要制造的产品的任何和所有部件的尺寸限制或网格位置，包括导体和非导电图案或元件的布置；孔的尺寸@类型@和位置；以及所有其他必要的信息。混合组件安装技术？ CA 元件安装技术在同一封装和互连结构上同时使用通孔和表面安装技术。 *模块 ？ CA 包装方案中的可分离单元。标称尺寸？ CA 尺寸位于特征的最大尺寸和最小尺寸之间。 （标称尺寸的公差给出了特征尺寸变化的限制。） *封装和互连结构（PIS）？ C 用于安装和互连元件的基材@支撑平面或约束芯@和互连布线的完整加工组合的总称。 *镀通孔 (PTH) ? CA 孔的壁上有镀层，可在印制板的内层 @ 外层 @ 或两者 @ 上的导电图案之间建立电气连接。 *初级侧？ C 在主图纸上如此定义的封装和互连结构的侧面。 （通常是包含最复杂或最多元件的一面。） *印刷板（PB）？ C 完全加工的印刷电路和印刷线路配置的总称。 （这包括采用刚性@柔性@和刚柔结合基材的单面@双面和多层板。） *印刷线路？ CA 导电图案提供点对点连接，但不以公共底座上的预定排列方式印刷组件。 （另请参阅???印刷电路。??????） *注册？ C 图案（或其部分）@孔@或其他特征的位置与其在产品上的预期位置的一致程度。 *次级侧？ C 封装和互连结构中与初级侧相对的那一侧。 （它与通孔安装技术上的焊接面相同。） *单列直插式封装 (SIP) ？ CA 元件封装具有一排直排引脚或引线。静电？ C 材料表面积累或建立的电荷静电控制 ? CA 技术，其中采用材料和系统通过提供连续的放电路径来消除/释放静电积聚*支撑孔？ CA 内表面经过电镀或其他加固的印制板中的孔。 *支撑平面？ CA 平面结构是封装和互连结构的一部分，以提供机械支撑@热机械约束@热传导和/或电气特性。 （它可以在封装和互连结构的内部或外部。）（另请参见????约束核心。????） *表面贴装技术（SMT）？ C 不利用元件孔将元件电连接至导电图案表面。 *帐篷式过孔（I 型过孔）？ CA 通孔，在通孔上应用桥接掩模材料（通常是干膜），其中孔中没有其他材料。它可以应用于一侧或两侧。 *热失配？ C 两种部件或材料的热膨胀之间的绝对差。 （另请参见热膨胀系数 (CTE)。????） *通过连接？ C 将印制板正面的导体图案连接到背面的电气连接。 （另请参见??????界面连接。??????） *通孔技术（THT）？ C 通过使用元件孔将元件电连接至导电图案。 *工具功能？ CA 物理特征专门用于在制造、组装或测试过程中定位印制板或面板。 （另请参见 ???? 定位边缘@???? ???? 定位边缘标记@???? ???? 定位凹口@???? ???? 定位槽@???? 和？ ??? 工具孔.??????) *通过？ CA 镀通孔，用作层间连接，但无意在其中插入元件引线或其他增强材料。 （另请参阅???盲孔??????和???埋孔??????）

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