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1、NORME INTERNATIONALE CEI IEC INTERNATIONAL STANDARD 61188-5-1 Premire dition First edition 2002-07 Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conception et utilisation Partie 5-1: Considrations sur les liaisons pistes-soudures Prescriptions gnriques Printed boards and printed board assemblies Design
2、and use Part 5-1: Attachment (land/joint) considerations Generic requirements Numro de rfrence Reference number CEI/IEC 61188-5-1:2002 Numrotation des publications Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numrotes partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1. Edition
3、s consolides Les versions consolides de certaines publications de la CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les numros ddition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorpor
4、ant les amendements 1 et 2. Informations supplmentaires sur les publications de la CEI Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des renseignements relatifs cette publication, y compris sa validit, sont dispo- nibles
5、 dans le Catalogue des publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles ditions, amendements et corrigenda. Des informations sur les sujets ltude et lavancement des travaux entrepris par le comit dtudes qui a labor cette publication, ainsi que la liste des publications parues, sont gal
6、ement disponibles par lintermdiaire de: Site web de la CEI (www.iec.ch) Catalogue des publications de la CEI Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des recherches en utilisant de nombreux critres, comprenant des recherches textuelles, par comit
7、dtudes ou date de publication. Des informations en ligne sont galement disponibles sur les nouvelles publications, les publications rempla- ces ou retires, ainsi que sur les corrigenda. IEC Just Published Ce rsum des dernires publications parues (www.iec.ch/JP.htm) est aussi disponible par courrier
8、lectronique. Veuillez prendre contact avec le Service client (voir ci-dessous) pour plus dinformations. Service clients Si vous avez des questions au sujet de cette publication ou avez besoin de renseignements supplmentaires, prenez contact avec le Service clients: Email: custserviec.ch Tl: +41 22 9
9、19 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 Publication numbering As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1. Consolidated editions The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For
10、example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating amendments 1 and 2. Further information on IEC publications The technical content of IEC publications is kept under constant r
11、eview by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on the subjects under cons
12、ideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is also available from the following: IEC Web Site (www.iec.ch) Catalogue of IEC publications The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/ca
13、tlg-e.htm) enables you to search by a variety of criteria including text searches, technical committees and date of publication. On- line information is also available on recently issued publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda. IEC Just Published This summary of rece
14、ntly issued publications (www.iec.ch/JP.htm) is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below) for further information. Customer Service Centre If you have any questions regarding this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre
15、: Email: custserviec.ch Tel: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 . NORME INTERNATIONALE CEI IEC INTERNATIONAL STANDARD 61188-5-1 Premire dition First edition 2002-07 Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conception et utilisation Partie 5-1: Considrations sur les liaisons pistes-soudures Pres
16、criptions gnriques Printed boards and printed board assemblies Design and use Part 5-1: Attachment (land/joint) considerations Generic requirements Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue IEC 2002 Droits de reproduction rservs Copyright - all rights reserved Aucune part
17、ie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electr
18、onic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher. International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varemb, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland Telephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmailiec.ch Web: www.iec.
19、ch CODE PRIX PRICE CODEXBCommission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission 2 61188-5-1 CEI:2002 SOMMAIRE AVANT-PROPOS 10 1Domaine dapplication et objet.14 2Rfrences normatives .14 3Termes et dfinitions.16 4Exigences de conception.28 4.1Gnralits 28 4.1.1Classificati
20、on .30 4.1.2Dtermination des zones de report .30 4.2Systmes de dimensionnement32 4.2.1Tolrancement des composants.34 4.2.2Tolrancement des pastilles.42 4.2.3Rserves de fabrication42 4.2.4Tolrances dassemblage.42 4.2.5Analyse des dimensions et des tolrances44 4.3Possibilit de ralisation des conceptio
21、ns.60 4.3.1Zone de report pour montage en surface 62 4.3.2Choix des composants standard.62 4.3.3Dveloppement du substrat du circuit.62 4.3.4Considrations dassemblage.62 4.3.5Prvision des essais automatiss.62 4.3.6Documentation du montage en surface.62 4.4Contraintes denvironnement62 4.4.1Composants
22、sensibles lhumidit.62 4.4.2Considrations denvironnement dans lutilisation finale64 4.5Rgles de conception.66 4.5.1Espacement des composants.66 4.5.2Assemblage des cartes simple et double face70 4.5.3Conception du stencil de brasage.70 4.5.4Hauteur de dpassement des composants pour nettoyage70 4.5.5R
23、epres conventionnels .72 4.5.6Conducteurs 78 4.5.7Conseils relatifs aux trous de liaison.80 4.5.8Rserves de fabrication normales.84 4.5.9Mise en flan .88 4.6Finitions des couches extrieures 94 4.6.1Finitions des masques de brasage .94 4.6.2Espacement du masque de brasage.94 4.6.3Finition des zones d
24、e report .96 5Validation de la qualit et de la fiabilit96 5.1Techniques de validation96 6Testabilit.98 6.1Les cinq types dessai98 6.1.1Essai de la carte nue98 6.1.2Essai sur la carte assemble100 61188-5-1 IEC:2002 3 CONTENTS FOREWORD.11 1Scope and object 15 2Normative references15 3Terms and definit
25、ions17 4Design requirements .29 4.1General .29 4.1.1Classification .31 4.1.2Land pattern determination.31 4.2Dimensioning systems .33 4.2.1Component tolerancing 35 4.2.2Land tolerancing 43 4.2.3Fabrication allowances.43 4.2.4Assembly tolerancing .43 4.2.5Dimension and tolerance analysis.45 4.3Design
26、 producibility61 4.3.1SMT land pattern63 4.3.2Standard component selection .63 4.3.3Circuit substrate development 63 4.3.4Assembly considerations63 4.3.5Provision for automated test.63 4.3.6Documentation for SMT63 4.4Environmental constraint63 4.4.1Moisture sensitive components.63 4.4.2End-use envir
27、onment considerations 65 4.5Design rules.67 4.5.1Component spacing .67 4.5.2Single- and double-sided board assembly.71 4.5.3Solder paste stencil71 4.5.4Component stand-off height for cleaning 71 4.5.5Fiducial marks73 4.5.6Conductors 79 4.5.7Via guidelines 81 4.5.8Standard fabrication allowances .85
28、4.5.9Panelization .89 4.6Outer layer finishes95 4.6.1Solder-mask finishes95 4.6.2Solder-mask clearances.95 4.6.3Land-pattern finishes97 5Quality and reliability validation .97 5.1Validation techniques.97 6Testability .99 6.1Five types of testing.99 6.1.1Bare-board test 99 6.1.2Assembled board test.1
29、01 4 61188-5-1 CEI:2002 6.2Accs aux nuds 100 6.2.1Philosophie dessai 100 6.2.2Stratgie dessai pour les cartes nues 102 6.3Accs total aux nuds de la carte assemble 102 6.3.1Prparation des essais en circuit104 6.3.2Essais avec multi-sondes.104 6.4Accs limit aux nuds .104 6.5Aucun accs aux nuds 106 6.6
30、Impact des montages dessai en coquille106 6.7Caractristiques dessai des cartes imprimes .106 6.7.1Espacement des zones de report dessai106 6.7.2Taille et forme des pastilles dessai106 6.7.3Paramtres de conception en vue des essais .108 7Types de structure de cartes imprimes 110 7.1Considrations gnra
31、les.114 7.1.1Catgories .116 7.1.2Diffrence de dilatation thermique 116 7.2Matriaux organiques.116 7.3Matriaux non organiques116 7.4Autres structures de cartes imprimes .116 7.4.1Structures plan support .116 7.4.2Technologie des cartes imprimes haute densit.116 7.4.3Interconnexion par fil discret 118
32、 7.4.4Structures me intgre 118 7.4.5Structures me en mtal porcelainis118 8Considrations dassemblage dans la technologie du montage en surface .118 8.1Squence du montage en surface 118 8.2Prparation des substrats 120 8.2.1Application dadhsif 120 8.2.2Adhsifs conducteurs.122 8.2.3Application de la pte
33、 de brasure .122 8.2.4Pices de brasure prformes122 8.3Pose des composants122 8.3.1Transfert des donnes des composants .122 8.4Processus de brasage124 8.4.1Soudage la vague .124 8.4.2Brasage en phase vapeur.126 8.4.3Refusion par infrarouges 128 8.4.4Convection lair chaud .128 8.4.5Brasage par refusio
34、n au laser.128 8.5Nettoyage 128 8.6Rparations et reprises130 8.6.1Rutilisation des composants enlevs 130 8.6.2Effets de dissipation thermique.130 8.6.3Influence du type de matriau des cartes imprimes.132 8.6.4Influence de la pastille de cuivre et du montage du conducteur.132 8.6.5Slection dquipement
35、s adquats pour les retouches 132 8.6.6Influence de la structure quipe et des processus de brasage.132 61188-5-1 IEC:2002 5 6.2Nodal access .101 6.2.1Test philosophy101 6.2.2Test strategy for bare boards .103 6.3Full nodal access for assembled board.103 6.3.1In-circuit test accommodation.105 6.3.2Mul
36、ti-probe testing .105 6.4Limited nodal access .105 6.5No nodal access 107 6.6Clam-shell fixtures impact107 6.7Printed board test characteristics .107 6.7.1Test land pattern spacing .107 6.7.2Test land size and shape107 6.7.3Design for test parameters .109 7Printed board structure types.111 7.1Genera
37、l considerations 115 7.1.1Categories .117 7.1.2Thermal expansion mismatch.117 7.2Organic base material117 7.3Non-organic base materials117 7.4Alternative PB structures117 7.4.1Supporting-plane PB structures 117 7.4.2High-density PB technology117 7.4.3Discrete-wire interconnect119 7.4.4Constraining c
38、ore structures.119 7.4.5Porcelainized metal (metal core) structures 119 8Assembly considerations for surface-mount technology (SMT).119 8.1SMT assembly process sequence 119 8.2Substrate preparation.121 8.2.1Adhesive application 121 8.2.2Conductive adhesive 123 8.2.3Solder paste application .123 8.2.
39、4Solder preforms .123 8.3Component placement .123 8.3.1Component data transfer123 8.4Soldering processes.125 8.4.1Wave soldering 125 8.4.2Vapour-phase soldering .127 8.4.3IR reflow 129 8.4.4Hot air/gas convection129 8.4.5Laser reflow soldering 129 8.5Cleaning 129 8.6Repair/rework 131 8.6.1Re-use of
40、removed components.131 8.6.2Heatsink effects .131 8.6.3Dependence on printed board material type133 8.6.4Dependence on copper land and conductor layout 133 8.6.5Selection of suitable rework equipment.133 8.6.6Dependence on assembly structure and soldering processes133 6 61188-5-1 CEI:2002 Annexe A (
41、informative) Impressions dessai Evaluation du processus .134 Annexe B (informative) Abrviations 140 Figure 1 Exemple de tolrancement par profil .32 Figure 2 Exemple de dimensionnement du condensateur 3216 pour un cordon de brasure optimal .36 Figure 3 Dimensionnement par profil dun SOIC sorties en a
42、ile de mouette 38 Figure 4 Pas dun composant sorties multiples.48 Figure 5 Condition de zone de dlimitation du primtre .58 Figure 6 Orientation des composants pour le soudage la vague .66 Figure 7 Alignement de composants similaires68 Figure 8 Repres de flans et locaux72 Figure 9 Repres conventionne
43、ls locaux et globaux 74 Figure 10 Emplacement des repres conventionnels sur une carte imprime.74 Figure 11 Zone dgage autour des repres.76 Figure 12 Gomtries de montage en surface.78 Figure 13 Trame dessai de la capacit dacheminement des conducteurs.80 Figure 14 Relation entre la zone de report et t
44、rous de liaison 82 Figure 15 Exemples de concepts de positionnement des trous de liaison 82 Figure 16 Description des conducteurs .86 Figure 17 Exemples de pastilles modifies88 Figure 18 Flan classique en stratifi cuivre-verre 90 Figure 19 Jeu entre conducteurs et rainure pour le rainurage en V90 Fi
45、gure 20 Systme rupture (impression fente guide)92 Figure 21 Fentes guides .92 Figure 22 Fentre dun masque de brasage group.94 Figure 23 Fentres de masque de brasage poche96 Figure 24 Limites de temprature des composants .98 Figure 25 Concept de grille de trous de liaison dessai 104 Figure 26 Relatio
46、n gnrale entre la taille des contacts de test et les rats de sonde 108 Figure 27 Distance entre sonde dessai et composant.110 Figure 28 Squence typique de lassemblage pour trous traversant et montage en surface.120 Figure 29 Squence typique du montage en surface sur une et deux faces .120 Figure A.1
47、 Description gnrale de limpression de validation du processus et de ses interconnexions.134 Figure A.2 Clich photographique de la face primaire de la carte dessai IPC-A-49136 Tableau 1 Elments de lanalyse des tolrances pour les composants puce .50 Tableau 2 Sorties pour ruban plat en L et en aile de
48、 mouette (pas suprieur 0,625 mm)50 Tableau 3 Sorties pour ruban plat en L et en aile de mouette (pas infrieur ou gal 0,625 mm)52 Tableau 4 Sorties rondes ou aplaties (forges) .52 Tableau 5 Sorties en J52 Tableau 6 Composants extrmit rectangulaire ou carre (condensateurs et rsistances cramique)52 Tableau 7 Broches embout cylindrique (MELF) 54 Tableau 8 Broches base seule.54 61188-5-1 IEC:2002 7 Annex A (informative) Test