- 积分
- 10856
- 兑换点
- 点
- 声望度
-
- 金钱
- 元
- 银行存款
- 元
- 贡献度
-
- 精华
|
楼主 |
发表于 2003-4-28 14:02:00
|
显示全部楼层
图3-16、封装与几何形状
今天,0.15mm[0.006"]的导线宽度/间隙已经变得普遍了,已经基本上取代0.3mm [0.012"]的线/空隙作为一个普遍使用的几何参数(见图3-17)。随着越来越多的密间距(包括Tape Automated Bonding)元件在印制板上使用,0.125mm[0.005"]的几何参数可能用于更多的SMT板中,以减少层数。图3-18显示一个有通路孔在1.0mm[0.050"]中心上的栅格布线分析。在左边列出有实际布线通道的布线栅格,用实心三角点标出。可以看到,用放置在1.0mm[0.040"]中心上通路孔的SMT几何参数,在使用0.3mm[0.012"]栅格和0.15mm[0.006"]导线宽度/间隙的焊盘之间有一条布线通道。0.25mm[0.010"]底面布线栅格和0.125mm[0.005"]的导线在通路孔之间有两个布线通道。
布线栅格 最小导线/间隙 制造公差
0.63 mm 0.3/0.2 mm 0.1 mm
0.5 mm 0.2/0.2 mm 0.1 mm
0.4 mm 0.2/0.15 mm 0.05 mm
0.3 mm 0.15/0.1 mm 0.05 mm
0.25 mm 0.10/0.10 mm 0.05 mm
图3-17、表面贴装导线宽度/间隙与布线栅格
图3-18、有在1.0mm[0.040"]中心上通路孔的多层板截面图
3.6.2.2 表面导线
连接到焊盘区域的宽导线可能有偷锡的作用,将焊锡从焊盘上吸到导线上。而且,如果导线去到连接内层电源或地线板的通路孔,宽的导线可以起散热片的作用,在回流焊接期间将热量从焊盘/引脚区域带走,造成冷焊锡点。
A. 当导线进入焊盘区域时将它变窄。最大的导线宽度应该是0.25mm[0.010"](见图3-19)。最小的导线长度应该是0.25mm。这个缩颈提供一个有效的焊锡堤档,消除使用阻焊来防止焊锡从元件焊盘迁移走的需要。
B. 只按图3-20、3-21所示的那样将导线布给焊盘。这防止分立元件在回流焊接期间的移动。在有源IC的情况中,这种布线几何形状将允许设计者为表面布线或焊盘帽(无表面布线)的印制板结构使用相同的库形状。另外,使用这个通用库形状允许在设计过程中两种结构中流之间的转换容易,不需要改变或编辑元件库。无任在哪一种情况,都保持了100%的测试点访问。如果要求较宽的导线,通路孔焊盘尺寸要相应地减小,以允许在导线和焊盘之间有足够的空隙。
C. 使用裸铜上的阻焊涂层(SMOBC, Solder Mask Over Bare Copper)或者已经选择性地去掉电镀层的铜。阻焊与裸铜提供焊锡迁移的一个有效障碍。这可能提供足够的保护,甚至如果选项A和B被忽视。
图3-20、导线布线
图3-21、表面布线几何形状
3.6.2.3 内层导线
使用0.2mm[0.008"]的导线和间隙经常是层数增加,因为在1.27mm[0.050"]中心上通路孔之间没有可用的布线通道。就是由于这个原因,SMT设计使用越来越多的0.15mm[0.006"]导线,大量使用FPT的设计也增加使用0.125mm[0.005"]的导线和空隙。图3-22和3-23显示使用0.15mm和0.125mm[0.006"和0.005"]几何参数的焊盘之间可获得的布线通道数量。由于导线宽度控制在印制板外层上的维持困难得多,所以将这些细的几何形状只保持在多层印制板的内层会更好一点。这样做可以减少阻焊的需要,戏剧性的改善制造合格率。一般,选择使用较细的几何形状是由于要减少层数的需要所推动的。减少层数经常可以减少整个板的厚度,改善小孔钻孔的纵横比。
图3-22、导线布线能力测试方案
图3-23、28引脚的SOIC焊盘图形下的布线通道
(A 06/08/2001)
附录:
标准更新:IPC-A-610 C版
By Robert Rowland
IPC-A-610,电子装配可接收性,作为电子装配的标准,为人们广泛地接受,其焦点是集中在焊点上面。二OOO年一月,IPC发行了期待已久的更新版本:IPC-A-610 C版。
IPC-A-610有一个伙伴文件:ANSI/J-STD-001,焊接电气和电子装配的要求。J-STD-001建立了焊接电子装配的最低可接收要求。IPC-A-510呈现的是在J-STD-001内所建立的要求的图片解释。也提供了其它与工作质量相关的主题,如处理方法和机械装配。IPC-A-610可作为一个独立文件使用,但它不包括诸如检查频率或允许的过程指示器的数量等主题。这些主题包含在J-STD-001内。
有几个焦点在设计上的、IPC-A-610和J-STD-001的伙伴文件:IPC-SM-782,表面贴装焊盘布局(Surface Mount Land Patterns);IPC-2221,印刷板设计的普通标准(Generic Standard on Printed board Design);和IPC-2222,刚性PWB设计的局部标准(Sectional Standard on Rigid PWB Design)。如果设计没有遵循这些文件,那么IPC-A-610和J-STD-001建立的要案求就不能应用,因为焊接点的形成直接受焊盘布局设计的影响。如果焊盘布局和IPC-SM-782有很大的不同,那么IPC-A-610所定义的焊点形状就不能达到。IPC-A-600,印刷板的可接受性(Acceptability of Printed Board),是另外一个重要的伙伴文件。
更新IPC-A-610 B版的原始理由是澄清现存的要求和增加新的技术。尽管如此,在工作小组开始修改过程时,他们发现了J-STD-001与IPC-A-610之间的几个冲突。小组决定多花一些时间和通过修正J-STD-001(C 版在二OOO年三月发行)来改正这些冲突,将会给电子制造工业带来实惠。这些改进将会减少误释、增加理解和减少要求用来适当解释这些文件的培训数量。IPC工艺标准含有一些基本的概念,其中一些在这里作简要的讨论。要得到更多的专门或详细的信息,请参考IPC-A-610和J-STD-001。
分类(Classification)。建立了三类产品:第一类,通用电子产品,其目的是针对消费电器;第二类,精良服务电子产品,针对商用电器;第三类,高性能电子产品,针对那些失效为严重关注的应用产品。
目标条件(target condition)。基本上就是可希望的条件(通常叫做“优先的”)。高度希望的和接近完美的,但并非绝对需要用来保证在所针对的使用环境(第1、2或3类)中的可靠运行和性能。
可接收条件(acceptable condition)。保证在所针对的使用环境中的可靠运行和性能。可它不是完美的或理想的。
失效条件(defect condition)。即可能不足以保证在所针对的使用环境中的可靠运行和性能。
过程指示器条件(process indicator condition)。即报警条件,不是失效。所有条件足够保证在所针对的使用环境中的可靠运行和性能。可是,当过程指示器显示异常变化或发现不希望的趋势时,必须分析过程,以减少变化。
在C版中,段落和条款的标题已得到仔细推敲,所以目录表容易浏览,也增加了检索。段落从10到12重新编号,通用格式已改变使其用户友好。不包含视觉参考的可接受性陈述已被删除或改变为介绍性的注释。增加了英制度量来协调已建立的IPC文件政策。公制是度量的主要方法,英制在括号内提供。
以下列出有关C版的一些变动、增加和删除:
静电放电控制(ESD, Electrostatic discharge control)。ANSI/ESD-20.20,由ESD协会发布,现在推荐为ESD信息的原本文件。
最小电气间隙(minimum electrical clearance)。“不与最小电气间隙冲突”的陈述难于理解。这个通过阐述“过多的焊锡或引脚突出可能减少间隙”来澄清。IPC-2221 6.3条作为一条附录加入,以帮助对最小电气间隙的评估。
焊锡圆角厚度(solder fillet thickness)。尺寸G,焊锡圆角厚度,对所有的端点和分类作了改变,“显示良好的熔湿的证据”。
立桩胶剂(staking adhesive)。当端子区域可见立桩胶,但焊点连接满足最低要求时,对第一类和第二类的过程指示器是可接收的。对第三类,当端子上可见任何胶剂时,都是一个缺陷。
片状元件、过锡面的端子(chip component, secondary-side terminations)。当有明显的Y轴方向的尾部悬垂B时,对任何一类都是缺陷。尾端焊接点宽度C改变为W或P的75%,取最小的那个。
片状元件、矩形或方形端头(chip component, rectangle or square end) 。焊点侧长D和最小圆角高度F(第2类)改变为“要求适当的熔湿圆角”。
圆柱尾帽端子(Cylindrical end cap termination)。尾部搭接J改变为第1、2类的50%,第3类的75%。
扁平带状、L和翅形引脚(flat ribbon, L and gull-wing leads)。对第1类的最小焊点侧面长度D改变为包括一个0.5mm的最小涵点侧面长度;对第2、3类增加了关于怎样测量侧面焊点长度的信息。它要求侧面焊点长度最少为引脚长度L的75%。最大脚跟圆角高度E澄清了元件高/低轮廓的术语,删除了有关与最小电气间隙相冲突的标准,和不能决定是否适当熔湿的情况,最小脚跟圆角高度F对所有类别应该延伸到脚趾朝下形状的外侧引脚弯曲的中点处。
圆形或扁平引脚(round or flatten leads)。对最大圆角高度E的解释,消除了有关冤家元件高/低轮廓的混乱。最小脚跟圆角高度F对所有类别应该至少延伸到脚趾朝下形状的外侧引脚弯曲的中点处。
J形引脚(J leads)。删除了“由于设计原因而缺乏可熔湿边的引脚,不要求有侧面圆角”的陈述。
I形焊接点(butt or I joints)。最大的圆角高度E用来消除有关元件高/低轮廓术语的混乱,以及对42号合金引脚的标准被删除。
片状元件贴装变量(chip component mounting variation)。对第1、2类,侧面装贴是可接受的,而第3类不可接受。将沉淀的电气元素贴装在板面对第1类是可接受的,对第2、3类是一个国过程指示器。
元件损伤(component damage)。对SMT元件损伤增加了新的或澄清的标准。例如,断裂和片状外突(chip-out)。
SMT异常(SMT anomalies)。增加了有关墓碑(tombstoning)、共面性(coplanarity)、锡膏回流(solder paste reflow)、不熔湿(nonwetting)、去湿(dewetting)、紊锡(disturbed solder)、裂锡(ractured solder)、针孔(pinholes)、吹气孔(blowholes)、锡桥(bridging)、锡球(solder balls)和锡带(solder webbing)的信息。
增加了下列元件类型的信息:平耳引脚(flat-lug leads)、只有底面端子的高轮廓元件、向内成型的L形带状引脚、区域列阵或球栅列阵元件(BGA)。
总之,IPC-A-610 C版在B版的基础上有重要的改进。发展委员会的成员们已经仔细地找出那些将澄清关键主题和消除混乱的问题。大体上,使文件的使用和解释更容易得多。 |
|