IPC-2221A-2003中文版-印制板设计通用标准.pdf - 第7页
5.2.7 振 动设计 ............................ 30 5.3 组装件要求 .......................... 31 5.3.1 机械 硬 件 连 接 ........................ 31 5.3.2 零 件 支撑 ........................... 31 5.3.3 组装和测试 .......................... 31 5.4 尺…
⽬录
1范围..................................... 1
1.1 目的 ................................. 1
1.2 文件层次结构 ......................... 1
1.3 单位说明 ............................. 1
1.4 表述 ................................. 1
1.5 术语定义 ............................. 1
1.6 产品分类 ............................. 1
1.6.1 板的类型 ............................. 1
1.6.2 性能等级 ............................. 1
1.6.3 可生产性水平 ......................... 2
1.7 修订变动说明 ......................... 2
2 适⽤⽂件 ................................. 2
2.1 IPC .................................. 2
2.2 联合工业标准 ......................... 3
2.3 汽车工程协会 ......................... 3
2.4 美国测试和材料协会 ................... 3
2.5 安全检测实验室 ....................... 4
2.6 IEEE ................................. 4
2.7
ANSI ................................. 4
3 通⽤要求 ................................. 4
3.1
信息层次 ............................. 4
3.1.1
优先顺序 ............................. 4
3.2
布设设计 ............................. 6
3.2.1
成品要求 ............................. 6
3.2.2
密度评估 ............................. 6
3.3
原理图/逻辑图 ........................ 6
3.4
部件表 ............................... 6
3.5
测试要求事项 ......................... 7
3.5.1
印制板组装件可测试性 ................. 7
3.5.2
边界扫描测试 ......................... 8
3.5.3
印制板组装件功能测试事项 ............. 8
3.5.4
印制板组装件在线测试事项 ............ 10
3.5.5
机械特性 ............................ 12
3.5.6
电气特性 ............................ 12
3.6
布设评价 ............................ 13
3.6.1
布设设计 ............................ 13
3.6.2
密度可行性评价 ...................... 14
3.7
性能要求 ............................ 15
4材料.................................... 17
4.1 材料选择 ............................ 17
4.1.1 按结构强度选择材料 .................. 17
4.1.2 按电气性能选择材料 .................. 17
4.1.3 按环境性能选择材料 .................. 17
4.2 介质材料(包括预浸材料和粘接剂) ...... 17
4.2.1 预浸处理的粘合层(预浸材料) .......... 17
4.2.2 粘接剂 .............................. 17
4.2.3 粘接膜或片 .......................... 19
4.2.4 导电粘接剂 .......................... 19
4.2.5 热/电绝缘粘接剂 ..................... 20
4.3 层压材料 ............................ 20
4.3.1
着色剂 .............................. 20
4.3.2
介质厚度/间距 ....................... 20
4.4
导电材料 ............................ 20
4.4.1
化学镀铜 ............................ 22
4.4.2
半导体涂层 .......................... 22
4.4.3
电镀铜 .............................. 22
4.4.4
镀金 ................................ 22
4.4.5
镀镍 ................................ 22
4.4.6
镀锡/铅 ............................. 23
4.4.7
焊料涂层 ............................ 23
4.4.8
用于板边插头的其它金属涂层 .......... 23
4.4.9
金属箔/膜 ........................... 23
4.4.10
电子元件材料 ........................ 24
4.5
有机防护涂层 ........................ 24
4.5.1
阻焊剂(阻焊膜) 涂层 ................ 24
4.5.2
敷形涂层 ............................ 25
4.5.3
防变色涂层 .......................... 26
4.6
标记和字符 .......................... 26
4.6.1
ESD事项 ............................. 27
5 机械/物理特性 ........................... 27
5.1
制作事项 ........................... 27
5.1.1
裸板制作 ............................ 27
5.2
产品/印制板构造 ..................... 27
5.2.1
印制板类型 .......................... 27
5.2.2
印制板尺寸 .......................... 27
5.2.3
印制板几何形状 (尺寸和形状) ......... 29
5.2.4
弓曲和扭曲 .......................... 29
5.2.5
结构强度 ............................ 29
5.2.6
复合(夹芯)板 ........................ 29
2003年5月 IPC-2221A
v
5.2.7 振动设计 ............................ 30
5.3 组装件要求 .......................... 31
5.3.1 机械硬件连接 ........................ 31
5.3.2 零件支撑 ........................... 31
5.3.3 组装和测试 .......................... 31
5.4 尺寸标注体系 ........................ 31
5.4.1 尺寸与公差 .......................... 31
5.4.2 元件和要素位置 ...................... 32
5.4.3 基准要素 ............................ 32
6 电⽓特性 ................................ 38
6.1 电气事项 ............................ 38
6.1.1 电气性能 ............................ 38
6.1.2 电源分配事项 ........................ 38
6.1.3 电路类型事项 ........................ 38
6.2 导电材料要求 ........................ 41
6.3 电气间距 ............................ 41
6.3.1 B1-内层导线 ......................... 43
6.3.2 B2-从海平面到3050m[10,007ft]的无涂
层外层导线 .......................... 43
6.3.3 B3-超过3050m[10,007ft]的无涂层外层
导线 ................................ 43
6.3.4 B4-有永久性聚合物涂层的外层导线
(任意高度 ........................... 43
6.3.5 A5-组装件上有敷形涂层的外层导线
(任意高度) .......................... 44
6.3.6 A6-从海平面到3050m[10,007ft]的无涂
层外层元件引线/端接 ................. 44
6.3.7 A7-有敷形涂层的外层元件引线/端接
(任意高度) ......................... 44
6.4 阻抗控制 ............................ 44
6.4.1 微带线 .............................. 44
6.4.2 埋入式微带线 ........................ 46
6.4.3 带状线性能 .......................... 46
6.4.4
不对称带状线性能 .................... 46
6.4.5
电容事项 ............................ 47
6.4.6
电感事项 ............................ 49
7 热学管理 ................................ 49
7.1
冷却机理 ............................ 49
7.1.1
传导 ................................ 49
7.1.2
辐射 ................................ 49
7.1.3
对流 ................................ 50
7.1.4
高度效应 ............................ 50
7.2
散热事项 ............................ 50
7.2.1
单个元件散热 ........................ 50
7.2.2 印制板散热片的热学管理事项 .......... 50
7.2.3 印制板上安装散热片 .................. 51
7.2.4 SMT板散热片专用设计 ................. 51
7.3 传热技术 ............................ 53
7.3.1 热膨胀系数(CTE)特性 ................. 53
7.3.2 传热 ................................ 53
7.3.3 热匹配 .............................. 53
7.4 热设计可靠性 ........................ 55
8 元件和组装问题 .......................... 55
8.1 布局要求总则 ........................ 56
8.1.1 自动组装 ............................ 56
8.1.2 元件布局 ............................ 56
8.1.3 方位 ................................ 57
8.1.4 可接近性 ............................ 57
8.1.5 设计包容 ............................ 57
8.1.6 元件主体居中 ........................ 58
8.1.7 导电区上的安装 ...................... 58
8.1.8 间隔 ................................ 58
8.1.9
物理支撑 ............................ 59
8.1.10
散热 ................................ 60
8.1.11
应力释放 ............................ 60
8.2.1
通孔 ................................ 62
8.2
贴装要求总则 ........................ 62
8.2.2
表面安装 ............................ 62
8.2.3
混合装配 ............................ 62
8.2.4
焊接事项 ............................ 62
8.2.5
连接器和互连 ........................ 63
8.2.6
紧固件 .............................. 65
8.2.7
增强板 .............................. 65
8.2.8
扁圆引线用焊盘 ...................... 65
8.2.9
焊接端子 ............................ 65
8.2.10
空心铆钉 ............................ 66
8.2.11
特殊金属线 .......................... 66
8.2.12
热收缩器件 .......................... 68
8.2.13
汇流排 .............................. 68
8.2.14
挠性电缆 ............................ 68
8.3
通孔要求 ............................ 68
8.3.1
通孔安装的引线 ...................... 68
8.4
标准表面安装要求 .................... 72
8.4.1
表面安装用引线元件 .................. 72
8.4.2
扁平封装元件 ........................ 73
8.4.3
带状引线端接 ........................ 73
8.4.4
圆形引线端接 ........................ 73
IPC-2221A 2003年5月
vi
8.4.5 元件引线插座 ........................ 74
8.5 精细节距的SMT(外围设备) ............. 74
8.6 裸芯片 .............................. 74
8.6.1 金属线接合 .......................... 74
8.6.2 倒装芯片 ............................ 74
8.6.3 芯片级封装 .......................... 74
8.7 带载自动安装 ........................ 74
8.8 焊锡球(BGA、mBGA等) ................. 74
9 孔/互连 ................................. 74
9.1 带孔焊盘的通用要求 .................. 74
9.1.1 焊盘要求 ............................ 74
9.1.2 孔环的要求 .......................... 74
9.1.3 导体层的隔热 ........................ 76
9.1.4 扁圆引线用焊盘 ...................... 76
9.2 孔 .................................. 76
9.2.1 非支撑孔 ............................ 76
9.2.2 镀覆孔 .............................. 76
9.2.3 定位 ................................ 77
9.2.4 孔图形的变异 ........................ 77
9.2.5 公差 ................................ 77
9.2.6 数量 ................................ 78
9.2.7 相邻孔的间距 ........................ 78
9.2.8 厚径比 .............................. 78
10 电路要素通⽤要求 ...................... 78
10.1
导体特性 ............................ 78
10.1.1
导线宽度和厚度 ...................... 78
10.1.2
电气
隔离 ............................ 80
10.1.3
走线 ................................ 80
10.1.4
导线间距 ............................ 80
10.1.5
分流阴极 ............................ 80
10.2
焊盘特性 ............................ 80
10.2.1
制作公差 ............................ 80
10.2.2
表面安装焊盘 ........................ 80
10.2.3
测试点 .............................. 80
10.2.4
定向符号 ............................ 80
10.3
大面积导电区 ........................ 82
11 ⽂件 .................................. 82
11.1
特殊工具 ............................ 82
11.2
布设 ................................ 82
11.2.1
视图 ................................ 82
11.2.2
精确度和比例 ........................ 82
11.2.3
布设标注 ............................ 82
11.2.4 自动布设技术 ........................ 82
11.3 偏差要求 ............................ 84
11.4 照相底版事项 ........................ 84
11.4.1 照相底图文件 ........................ 84
11.4.2 底片基材 ............................ 84
11.4.3
阻焊剂涂层照相底版 .................. 84
12 质量保证 .............................. 84
12.1
一致性试验附连板 .................... 84
12.2
材料的质量保证 ...................... 85
12.3
一致性评价 .......................... 85
12.3.1
试样的数
量与位置 .................... 85
12.3.2
附连板标识 .......................... 85
12.3.3
附连板的通用要求 .................... 86
12.4
专用附连板设计 ...................... 87
12.4.1 附连板A和B或A/B(镀覆孔评价、
热应力和模拟返工) ................... 87
12.4.2
附连板C(剥离强度) ................... 88
12.4.3
附连板D(互连电阻和连通性) ........... 88
12.4.4
附连板E和H(绝缘电阻) ................ 89
12.4.5
重合度附连板 ........................ 91
12.4.6
附连板G(阻焊膜附着力) ............... 99
12.4.7
附连板M(表面安装可焊性—可选项) ..... 99
12.4.8 板N(剥离强度、表面安装粘结强度—
SMT的可选项) ........................ 99
12.4.9
附连板S(孔可焊性—可选项) ........... 99
12.4.10
附连板T ............................. 99
12.4.11
过程控制的测试附连板 ................ 99
12.4.12 附连板X(挠性印制板的可
弯折性和
耐弯折性) .......................... 102
附录A 可测试性设计校核清单⽰例 .......... 104
附录B 导体的载流能⼒和导体的热学管理 .... 106
图
图3-1
组装件尺寸与I/O数 ................... 7
图3-2
部件和其它妨碍物与测试盘空区 ....... 11
图3-3
高器件与测试盘空区 ................. 11
图3-4
探测测试盘 ......................... 11
图3-5 PCB板可使用区的计算示例、mm[in]
(可用区的确定包括板边连接器、
板导轨、板的拔出器的允许隔离) ...... 14
图3-6
印制板密度评价 ..................... 16
图5-1
印制板尺寸化标准示例、mm[in] ....... 28
2003年5月 IPC-2221A
vii