IPC-2221A-2003中文版-印制板设计通用标准 - 第24页
• 对表面安装 器 件和 它 们的图 形进 行测试 需 作 专 门 考 虑 、 特 别是 当双 面都安装 器 件和有 很 高管脚数 的 器 件 时 。 3.6.1.1 布 局 原理 印制板的布 局 描述了所有 电 子、 机械 元 件的 物 理 尺寸 和 它 们的位 置、 以 及元 件间 互连 导线的布线 、其 详 细 程度可 供 制 作 文件 及照相 原图 使用 。 3.6.2 密度可 ⾏ 性评 价 提供 的电原理图逻辑 图 、 部件表…
“金板”有一个错误、则所有板中有同样的错
误就无法检测出来。智能检测是验证每块板与
设计的电气网络表的符合性。在“金板”测试
中可能未能检测出来的错误、在智能测试中都
不会遗漏。
含有不能从板的一面进行所有连接测试的设计
(例如使用盲孔和埋孔的板、两面都有元件而
导通孔以阻焊剂掩孔的板或粘结在散热器两面
的板)、 需要使用Flip和Clamshell测试(即
“假”双面测试 Flip和“真”双面测试Clam
shell)。Flip测试只
测试板的一面、而后在另
一个单独的夹具上测试第二面、需要接触两面
进行测试的连接不能使用这种测试方法。Clam
shell测试使用两个夹具同时接触板的两面并
能测试所有的连接器。Flip和Clamshell测试
成本高于只测试板的一面的成本。
下面是开始一个设计前应考虑的事项。
3.5.6.2 表⾯安装图形测试
通常包含夹具的
裸板测试通过带弹簧探针与镀覆孔相接触。在
表面贴装图形中、网络的终端通常不在通孔上
而是在表贴焊盘上。这就至少有两种不同的测
试策略:
A. 与连接焊盘的导通孔接触再目视检查确保
从导通孔到焊盘的电路连通性。导通孔可
设计在标准网格上、这样可以减少制作专
用夹具的需要。镀覆孔用于内部电路互连
的孔壁不能作为探针测试点、除非外力很
小探针不致损坏孔壁。如果产生应力、则
孔壁会开裂或与内层焊盘脱离。
B. 只测试焊盘。采用这种方法可能需要特殊
测试夹具因为不是所有表面安装焊盘都在
网格上。另外、由于计算机设计系统通常
将网络终端放在导通孔上而不是焊盘上、
可能需要调整测试点位置。
3.5.6.3 层压到⼀个芯板上的成对印制板测试
至少有两种电气测试方法可供采用:
A. 分别测试层压复合印制板顶层和底层。如
果镀通孔提供层到层的互连、则需要手工
测试或目视检查、确保通孔的连通性。
B. 使用Clamshell类型的夹具可同时测试复合
印制板的顶层和底层。使用第一种测试方
式需要提供两部分的电气测试数据。当网
络终端分布在印制板的两面时、测试数据
在面与面之间互连的网络至少分割成两部
分。从一块已知好板上“自学习”测试将
自动提供所有格式数据便于其它板进行测
试。
3.5.6.4 原点
电气测试和数控数据宜有一个
公共原点以利于制作电气测试夹具。
3.5.6.5 测试点
一旦设计需要、作为探测的
测试点应作为导电图形的一部分并应标识在图
纸中。导通孔、宽的导线、器件引线安装焊盘
都可作为测试点、如果保证探针接触区的充分
性、并维护导通孔、导线、元件引线安装结点
的完整性。探测点必须没有非导电涂层材料、
例如阻焊剂或敷形涂层。
3.6 布设评价
3.6.1 布设设计
应按功能来划分设计区
域。即: 电源划分一个区、模拟电路一个区、
数字电路另一个区等等。这样布局有助于减小
串扰、简化裸板和组装件的测试夹具设计、便
于故障检测等。另外、设计应是:
• 确保所有元件可从另一面获得可测点以利于
单面测试夹具进行测试;
• 有反馈电路及元件放置的通孔与板边沿有足
够的间距便于安装测试夹具
•需要将板放置在与测试流程相匹配的网格上
• 电路中设置“孤岛”、便于测试和校验。
• 可能时、在板的同一物理位置上放置测试点
或跳线点;
•为贵重元件设计插座、以便于更换。
•为SMT设计提供光学靶标(对准标记)、 便于
使用光学定位和可视 检验设备和方法(见
5.4.3)。
2003年5月 IPC-2221A
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• 对表面安装器件和它们的图形进行测试需作
专门考虑、特别是当双面都安装器件和有很
高管脚数的器件时。
3.6.1.1 布局原理
印制板的布局描述了所有
电子、机械元件的物理尺寸和它们的位置、以
及元件间互连导线的布线、其详细程度可供制
作文件及照相原图使用。
3.6.2 密度可⾏性评价
提供的电原理图逻辑
图、部件表、成品与测试要求等文件批准后、
在实际布设之前、宜进行板密度的可行性评
价。它基于部件表中所有部件的最大尺寸、以
及器件与它们的焊盘在板上放置的最大面积空
间、这个面积不包含互连导线的布线。
将要安装器件的板结构部分与板上可使用的
区域相比较。此比例合理的最大值A水平为
70％、B水平为80％、C水平为90％。若器件密
度高于上述值可能会产生问题。这些值愈低成
本节省的印制板设计愈容易。
图3-5提供在图5.1中推荐的标准化板尺寸的可
用区域。
表3-2列出各种类型器件在板上占用的面积(以
0.5mm[0.020in]网格单元计)。举例: 通孔安
装的14管脚的双列直插封装器件占据840个网
格单元、包含器件和管脚焊盘封装外形具有20
X 42以0.5mm[0.020in]计的网格单元。20个网
格单元的轮廓尺寸为10mm[0.394in]、42个网
板尺⼨
(图 5-1)
总体尺度 可⽤尺度 可⽤区域
⾼度mm[in] 宽度mm [in] ⾼度mm [in] 宽度mm [in] mm
2
⽹格单元、
0.5mm ⽹格 cm
2
A1 80 [3.15]
60[2.36]
65[2.56]
50[1.97]
3200 12800 32
B1 170 [6.692] 155[6.102] 7700 30800 77
C1 260 [10.25] 245[9.646] 12200 48800 122
D1 350 [13.78] 335[13.19] 16700 66800 167
A2 80 [3.15]
120[4.724]
65[2.56]
110[4.331]
7100 28400 71
B2 170 [6.692] 155[6.102] 17000 68000 170
C2 260 [10.25] 245[9.646] 26900 107600 269
D2 350 [13.78] 335[13.19] 36800 147200 368
A3 80 [3.15]
180[7.087]
65[2.56]
170[6.693]
11000 44000 110
B3 170 [6.692] 155[6.102] 26300 105200 263
C3 260 [10.25] 245[9.646] 41600 166400 416
D3 350 [13.78] 355[13.19] 56900 227600 569
A4 80 [3.15]
240[9.449]
65[2.56]
230[9.055]
14900 59600 149
B4 170 [6.692] 155[6.102] 35600 142400 356
C4 260 [10.25] 245[9.646] 56300 225200 563
D4 350 [13.78] 355[13.19] 77000 308000 770
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)
IPC-2221a-3-05
IPC-2221A 2003年5月
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格单元的轮廓尺寸为21mm[0.827in]。此元件
外形将占用部分板的可用区域。器件外形不包
括器件焊盘区域外的布线网格单元。总的元件
面积与板可使用区域的比率即为布线能力也即
布线密度百分比。
另一种密度可行性评价的方法是以每当量SOIC
上的平方厘米为单位来表示板密度。一个16管
脚SOIC器件占据的板面积约为1平方厘米。图
3-6列出各有关元件的SOIC当量值及板上总的
SOIC当量值、该值然后用来除可用板面积的总
的平方厘米数。 合理的最高密度值为A水平为
每SOIC值0.55cm
2
、 B水平每SOIC值0.50cm
2
、
C水平每SOIC值是0.45cm
2
。电路层数增加、则
密度值可以增加。当使用表面安装技术时、潜
在可使用的板面积是理论值的两倍。
3.7 性能要求
印制板成品应满足IPC-6011
和适用分标准的性能要求。
表3-2 元件⽹格⾯积
元件说明 类型
1
⽹格单元数
2
、0.5mm [0.20in] ⽹格
D07 (无应力释放环) THT 6x24 144
D07 (带应力释放环) THT 6x28 168
T05 THT 20x20 400
T024 THT 10x10 100
CK05 THT 6x12 72
CM05, 13000pF THT 20x44 880
CM06, 400pF THT 12x26 312
RC07 THT 6x20 120
RC20 THT 10x26 260
RN60 THT 10x30 300
CQFP-10 T090 SMT 16x12 192
CQFP-28 SMT 34x34 1156
CQFP-144 SMT 68x68 4624
3216 (1206) SMT 4x10 40
4564 (1825) SMT 14x12 168
6032 SMT 8x18 144
SOD87/MLL-41 SMT 6x14 84
SOT23 SMT 8x8 64
SOT89 SMT 12x10 120
SOT143 SMT 8x8 64
SQFP 7x7-40 SMT 22x22 484
SOIC-20W SMT 28x24 672
SOIC-36X SMT 48x24 1152
TSOP 10x20 SMT 22x44 968
1
THT = 镀覆孔技术、SMT=表面安装技术。
2
网格面积包括实际元件外轮廓和焊盘区。不包括导线布线空间。
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