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I P C - 7 35 1 B CN 2 0 1 0 年 6 月 3 . 2 . 6 S M T 用 文 件 用 于 制 作 电 路 基 板 和 组 装 产 品 的 文 件 必 须 描 述 准 确 ，简 单 易 懂 。 详 细 资 料 、技 术 规 格 及 注 意 事 项 要 既 能 指 导 组 装 加 工 又 能 控 制 产 品 质 量 。 特 殊 材 料 和 专 门 的 组 装 操 作 指 南 ， 如 潮 湿 敏 感 性 及 处 …
2010 年 6 月 IPC-7351BCN
IPC-7351默认的散热焊盘的锡膏掩膜的大小为整个连接盘的40% 。允许元器件本体下沉而不是浮在焊锡表
面。4.0mm或更小的散热焊盘上的锡膏掩膜是单个方形，大于这个尺寸的热焊盘通常被典型的分割为多个图形。
3 . 2 设 计 的 可 生 产 性 作为产品开发计划周期的一部分，协作工程任务组应该集合到一起，为每一个新
设计确定标准。在计划阶段，要明确规定产品的功能和结构，确定组装工艺方案纲要。产品尺寸、元器
件类型、计划产量、现有生产设备的水平等都有可能影响工艺的方案。
除了基板的开发，应该评估组装的许多必要的基本原理，以确保成功的SM T 工艺。评估过程中涉及的具
体领域包括：
a ) 连接盘图形概念
b ) 元器件选型
c ) 贴装基板设计
d ) 组装方法
e ) 测试方法
f ) 底片生成
g ) 满足最小焊接要求
h ) 钢网治具要求
i ) 波峰焊夹具要求
j ) 提供检测通道
k ) 提供返工及维修通道
3.2.1 S M T 连 接 盘 图 形 釆用经过工艺验证过的连接盘图形进行表面贴装器件的焊接，可以为焊点质量
评估提供基准。每种元器件类型所釆用的连接盘图形形状和间隔必须适应所有物理参数，包括尺寸、材料、
引线接点设计和镀层。
3 . 2 . 2 标 准 元 器 件 的 选 择 任何时候，都应该尽量从标准结构的元器件中选择SM T 元器件。标准元器件
可以通过多种渠道获得，并且其通常都与组装工艺兼容。对于那些为了满足某种具体应用而开发的元器
件 ，通常可以找到与之匹配的标准封装。如果可能，选择与标准元器件的材料和镀层相似的封装类型。
3 . 2 . 3 电 路 基 板 开 发 设计电路基板时要考虑尽量地减小额外成本。高密度的表面贴装技术推进了基板
可制造性前沿发展，但同时会影响良品率和增加成本。除此之外，釆用新焊料合金，使得连接盘图形的
选择变得尤为关键。本标准的选择已提供了三种条件，因此鼓励用户确定其新焊接工艺的流动特征。所
得出的连接盘图形是建立在数学模型基础上，而数学模型可以清晰明了地反映焊接工艺。然而， 目前使
用的一些无铅焊料合金与传统的锡/ 铅焊料反应不相同，因此应该选择最优化的连接盘图形。重要的是要
注意，无铅的主要问题与印制板上的表面光洁度和元器件端接有关，要形成可靠的焊点，元器件引线涂层、
连接盘图形表面涂层、所用焊料合金及再流焊温度曲线的状况比连接盘图形尺寸更为重要。当估计电路
密度时，允许为制作工艺和公差变量留出最大变化范围。在釆用超细线或小镀覆孔之前，要充分了解其
对产品的成本、产量及长期可靠性的影响。
3 . 2 . 4 组 装 需 要 考 虑 的 因 素 生产效率包括元器件的贴放在电路功能的限制下，保持元器件之间一致的
间隔及极性元器件的相同排列朝向或方向对组装工艺中的所有工序都会产生影响。除此之外，维持相同
的排列朝向时，能简化机器编程；还能简化元器件验证、焊点 检 验 和 维 修 （见 图 3-9)。
3 . 2 . 5 自 动 测 试 条 款 必须提前规划组装电路基板的可测试性。如果元器件级在线测试（I C T ) 有必要，
则每一个公共节点或网都要求有一个测试探针接触区域。理想情况下，所有的探针接触连接盘都在一面，
通 常 是 在 辅 面 （双面测试夹具要贵很多）。功能测试不仅要釆用在线测试所有的测试节点，而且还要包括
与电缆和其他组件相接的所有连接器。
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IPC-7351B CN
2010 年 6 月
3.2.6 S M T 用文件用于制作电路基板和 组装产品的文件必须 描述准确，简单易懂。详细资料、技术规
格及注意事项要既能指导组装加工又能控制产品质量。特殊材料和专门的组装操作指南，如潮湿敏感性
及处理要求，都应该在详细图纸的明显处或文件包中注明。
3 . 3 环境条件
3 . 3 . 1 潮 湿 敏 感 元 器 件 塑 料 封 装 的 1C 会容易吸收水分。元器件制造商通常会对这些器件提供专用的包
装 ，并且还提供在可控存贮环境下使用和维护这些元器件的说明。IPC /JEDEC J-S T D -033提供了针对潮湿
敏感性元器件的适当处置方法和测试方法。
3 . 3 . 2 最 终 使 用 环 境 需 考 虑 因 素 混 合 物 、材料和组装过程都应该考虑产品的最终使用环境。表 3 -2 4 提
供了九个基本最终使用环境的特征信息。此外，表 3 - 2 4 中所示的所有类别都可能暴露于18-260° C[64.4-
500° F ] 的工艺温度范围内。
表 3 - 2 4 表面贴装电子产品的分类及极限情况使用环境（仅供参考)
产品分类
( 典型应用）
温度’
°C 极限情况使用环境
存 储 ° c
运 行 °C
_ (1)
丁min
°C/ °F
_ (i)
丁max
°C/ °F
A _ (2)
A 丁
°C/ °F
(3)
to
hrs
周 期 /
年
使用年
限
约可接受的失
效风险，％
消费产品
-40 - 85
0 - 5 5
0/32 60/140
35/63
12
365 1»3
1
计算机及其外围设备
-40 - 85
0 -5 5
0/32
60/140 20/36
2
1460 5 0.1
通讯
■40 - 85 ■40 - 85 -40/-40 8
5/185 35/63
12
365 7»20 0.01
商用飞机
-40 - 85
-40 - 85
-55/-67 95/203 20/36
12
365 20 0.001
工业和 -55 - 150
-40 - 85
-55/-67 95/203 20/36
12
185 10:15 0.1
乘客车厢
&40/72
&60/108
&80/144
12
12
12
100
60
20
军 用 （地面及舰载）
-40 - 85
-40 - 85
■55/画 67 95/203
40/72
&60/108
12
12
100
265
10»20 0:1
航空
-40 - 85 -40 - 85 3/5.4 至
5-30 0.001
低 地 球 轨 道 （卫星 ）
-55/-67 95/203 100/180 1 8760
地球同步轨道
12
365
军用飞机
-55-1 25
-40 - 85 10-20 0
.01
a
40/72 2 100
b -55/-67 125/257 60/108
2 100
c
80/144 2 6
5
维护
&20/36 1 120
汽车
-5 5-1 5 0 4 0 - 125 -55/-67 125/257 60/108
1
1000 10:15 0.1
( 发动机舱）
&100/180
& 140/252
1
2
300
40
& = 另夕卜
注 1 .丁_ 和丁max分 别 是 运 行 （测 试）的最低和最高温度，但其并不能确定最大a t 。
注 2. A T 代表最大温 度幅度，但不包括功率耗散作用；用于功韦耗散计算A T ; 功率耗散会使纯温度循环加速测试相当不精确。
应该注意温度范围A T 不是丁mm与丁max之差 ； A T 通常是相当小。
注 3 . 停留时间，tD, 是焊点在每半个温度周期期间蠕变所用时间。
见 IP C -S M -7 8 5 和 IP C -9 7 0 1 有关元器件及组件测试的详细信息。
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2010 年 6 月 IPC-7351BCN
易于出错的朝向
IPC-7351b-3-08-cn
首选朝向
焊桥
—
yyyyyyyy
n n n n n n n n
yyyy yyy y
nnn nnnn n
yyyyyyyy
nnnnnnnn
yyyy yyyy
nnnnnnnn
yyyy yyyy
波峰焊
图 3 - 8 波峰焊元器件排列朝向应用
3 . 4 . 1 . 3 元 器 件 的 贴 装 无论什么时候，元器件还应该组合在一起，通过网表或连通性及电路性能要求最
终决定元器件的贴装。相似类型的元器件应该以相同的朝向排成行，以简化元器件的贴装、检验及焊接。
例如，在存储板内，所有存储芯片都是放在一个明确指定的矩阵内，其中所 有 元 器 件 的 1 脚都朝向同一
个方向。
3 . 4 . 1 . 4 基 于 网 格 器 件 的 定 位 SM T 元器件在印制板上的贴装通常比通孔元器件的插装更复杂，原因有
两个：元器件的密度更高；需要双面贴装的能力；在高 密 度 的SM T 设计中，不同元器件连接盘之间的间
隔常常小于0.2mm。由 于 S M T元器件形状种类繁多，其基于网格布局不太实用。
3 . 4 设 计 规 则 本标准中推荐的印制电路板设计原理考虑了目前的测试和制造能力。超出这些能力的限
制要求工艺包括制造、工程及测试技术所有人员都要参与到设计中。在设计初期就为测试及制造考虑可
帮助高质量的产品快速投入生产中。
如元器件尚未列入本标准范围内，则应该咨询制造工程部门。
3 . 4 . 1 元器件间隔
3 . 4 . 1 . 1 元 器 件 需 考 虑 的 因 素 连接盘图形设计和元器件间隔会影响表面贴装组件的可靠性、可制造性、
可测试性及可维修性。要求封装与封装之间有最小的间隔以满足所有这些制造要求。封装与封装之间的
最大间隔受到了几个因素的限制，如可用的板面积、设备、重量需要考虑的事项及电路运行速度要求。
有些设计要求表面贴装元器件要尽可能的相互靠近。
3 . 4 . 1 . 2 波 峰 焊 元 器 件 的 排 列 朝 向 在需要波峰焊接其表面贴装元器件的任何印制板组件上，元器件相对
于波峰的朝向会导致过多的焊接工艺缺陷。如 图 3 - 8 的对比，优选的朝向可优化焊接工艺，当组件通过波
峰时可减少拖尾的或者被阴影遮盖住的接点上的焊桥。如果可能，应该使所有极性表面贴装元器件的放
置朝向相同。下面是其他一些适用条件：
a ) 所有无源元器件应该相互平行。
b) S OIC器件的长轴及无源元器件的长轴应该互相垂直
c ) 无源元器件的长轴应该与沿着波峰焊设备传送带的板传动方向垂直
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