Стандарты IPC

Что допустимо, а что нет?

Бóльшая часть рисунков и фотографий,включенных в стандарт IPC-A-600H, отражаеттри уровня качества для каждой определеннойхарактеристики, а именно: желаемое состояние, допустимое состояние и недопустимоесостояние. Текст, сопровождающий каждыйуровень, устанавливает «критерий приемки»для каждого класса изделия.

Желаемое состояние — классы 1, 2, 3: отверстия находятся по центру площадок.
Допустимо — класс 3:

Отверстия расположены не по центру площадок,
но поясок составляет 0,050 мм (0,0020″)
или более.

Минимальный поясок на внешнем слое
может быть уменьшен на 20% от минимально
допустимого пояска в области измерения
из-за таких дефектов, как раковины, вмятины,
царапины, микроотверстия или скос.

Рис. 7. Расположение просверленного отверстия
и что считается допустимым
для различных классов IPC

На рис. 7 показано, насколько важным является расположение просверленного отверстия и что считается допустимым для различных классов IPC. Вывод, сделанный на основерис. 1 и 2, заключается в том, что эти САПРдолжны быть подготовлены так, чтобы производитель ПП мог выполнить требования IPC.

Стандарт IPC-A-600H содержит правила, касающиеся всех типовых дефектов печатныхплат, как это показано на рис. 7–11.

Основная структура и общееприменение системы стандартов

Целью IPC являлось и является созданиеполной системы стандартов, начиная от ламинатов и проектирования и заканчивая конечным электронным узлом. Отдельные стандарты для ламинатов, проектирования, изготовления печатных плат и электронных узлов,по ремонту, доработке и т. д. разработаны попринципу конструктора.

Они «надстраиваются», как частично внутри конкретной технической темы, так и в цепочке производства электроники. Толстые стрелки в таблице 4 символизируют двумерный принцип основныхнаправлений: для каждого основного шага создания электронного узла разработана сериястандартов, во главе которой находится документ с основными требованиями по этой теме (ламинаты, проектирование и т. д.).

Таблица 4. Связь по содержанию стандартов IPC

Например, стандарт IPC-2221 представляетсобой базовое направление серии стандартовпо проектированию IPC-222x. ДокументыIPC-2222 до 2226 с описанием определенныхи специфических тем подкрепляют стандартIPC-2221. При необходимости серия стандартов может быть дополнена новыми стандартами.

Так, например, в данный момент стандарт IPC-6017 Qualification and PerformanceSpecification for Embedded Passive Printed Boardsвнутри серии IPC-6010, которая содержит требования к печатным платам, находится в процессе разработки. Быстрый и актуальный обзор структуры системы стандартов IPC можно получить с помощью схемы разветвлениястандартов IPC (IPC Specification Tree), которая в связи со своим объемом не может бытьпредставлена в данной статье, но доступна дляскачивания в Интернете [4].

Усилия IPC направлены на согласование содержания документов отдельных серий стандартов с соответствующими этапами создания электронных модулей, так, например, содержание серии IPC-222x по проектированиюсогласуется с содержанием серии «Требованияк печатным платам» (IPC-6010) и с визуальными критериями приемки печатных плат(IPC-A-600G).

Это относится также к кабелями разъемам IPC/WHMA-A-620A) и электронным узлам (IPC-A-610D). Стандарты IPC необходимо по возможности применять при учете этих взаимосвязей для извлечения из нихмаксимальной пользы. Однако это требует общего знания системы стандартов IPC.

В своих стандартах IPC берет за основу разделение готовых электронных приборов натри класса:

• Класс 1: бытовая электроника —
  General Electronic Products.
• Класс 2: промышленная электроника —
  Dedicated Service Electronic Products.
• Класс 3: специальная электроника —
  High Performance Products.

Возрастающее значениестандартов и объединений

В связи со стремительным техническим развитием в области конструирования и технологий производства электроники, а также в связи с изменяющимися общими экономическими условиями технические директивы или стандарты не потерялисвоего значения для промышленности.

Напротив,растущее распределение отдельных задач или специализация, которая происходит в промышленности с помощью аутсорсинга и/или глобализациипроцесса производства, только усиливает потребность в актуальных технических директивах, помогающих в работе.

Вследствие этих тенденцийэлектронные модули изготавливает все большееколичество специалистов с различным уровнем образования, дифференцированными требованиямик квалификации и качеству продукции, а такжес различной культурно-этнической подоплекой привозрастающих экономических требованиях.

В брошюре DIN (Deutsches Institut für Normung e.V.—Немецкий институт стандартизации) г-н ОттоКинцле, один из основателей данной организации,дал следующее определение стандартизации: «Стандартизация — это исключительное определенноерешение повторяющейся задачи при соответственно заданных научных, технических и экономических возможностях».

Стандарты или директивы представляют собойтем самым общедоступную базу знаний с взвешенными, обобщенными и признанными полезнымизнаниями. Они помогают пользователю использовать общую базу знаний и разрабатывать единые представления о качестве.

Именно это свойство имеет очень большое значение для экономики, подверженной глобализации, и при продолжающемся процессе аутсорсинга. Чем актуальнейстандарты отражают уровень знаний определенной отрасли, тем больше их важность для экономики. Для решения определенного круга задач,вместо того, чтобы заново «изобретать колесо»,нужно разработать специфичные для определенного предприятия стандарты, которые, в свою очередь, основаны на общепринятых стандартах.

При применении актуальных стандартов компании получают «минимально необходимый импульс для продвижения вперед». Экономическаяпольза от применения актуальных стандартов очевидна: они облегчают предприятиям быстрое достижение прибыльности. Это существенная причина того, что отраслевое объединение американской электронной промышленности IPC (Institutefor Printed Circuits —Институт печатных плат, теперь Association Connecting Electronics Industries—Ассоциация, объединяющая электронную промышленность) с момента своего образования активно занимается разработкой стандартов для этойотрасли промышленности.

Согласно точному описанию в брошюре организации DIN техническаястандартизация является «задачей самоуправлениязаинтересованных в этом кругов с включением государственных структур», то есть задачей самихпредприятий электронной промышленности.

Руководство IPC знает, что современные системыстандартов необходимо постоянно обновлятьи подвергать доработке под руководством отраслевого объединения. Это подчеркивает важную роль,которую функционирующее отраслевое объединение может играть для электронной промышленности своей страны и за ее пределами.

Рисунок. Распределение работы по стандартизации между IPC и другими международными отраслевыми промышленными объединениями

Выбор материала

Конструктор печатной платы должен выбрать материал, из которого она будет изготовлена. При выборе базового материалаконструктор сначала определяет, каким требованиям должна отвечать печатная плата. Этитребования включают: температуру пайки (длясвинцовой или бессвинцовой технологии),температуру эксплуатации, электрическиесвойства, типы соединений (монтаж компонентов пайкой, разъемы), прочность конструкциии плотность трассировки. Все базовые материалы, используемые для печатных плат, имеютразличные свойства (табл. 2 и 3).

Таблица 2. Основные характеристики материалов

Таблица 3. Условия эксплуатации материалов

Критерии приемки печатных платв соответствии со стандартомipc-a-600h-2021

Этот стандарт IPC описывает предпочтительные, допустимые и недопустимые явления, которые можно заметить на поверхности или внутрипечатной платы. Примеры таких явлений показаны на рис. 1–5. Стандарт представляет визуальную интерпретацию минимальных требований,изложенных в различных стандартах по печатным платам, таких как серия IPC-6010 и стандартJ-STD-003B.

Цель приведенных в стандарте наглядных иллюстраций — дать изображение дляопределенных критериев, относящихся к требованиям действующих стандартов IPC. Чтобыможно было корректно использовать этот стандарт и содержащиеся в нем сведения, печатнаяплата должна отвечать конструкторским требованиям подходящего стандарта серии IPC-2220[1] и требованиям к параметрам ПП подходящего стандарта серии IPC-6010 [2].

Примеры, представляющие собой лишь малую часть содержания стандарта IPC-A-600H:

• Характеристики, определяемые при внешнем осмотре и осмотре внутренней структуры.
• Базовый материал и состояние под его поверхностью.
• Припойное покрытие и оплавленный сплав
  олово-свинец.
• Сквозные металлизированные отверстия.
  Общие сведения. Отверстия, полученные
  сверловкой и пробивкой.
• Паяльная маска.
• Маркировка.
• Испытания на уровень чистоты.

Особенности производства

Изготовление печатных плат на различныхзаводах мировой электронной промышленности происходит неодинаково. Существуютопределенные ограничения, связанные с используемым при изготовлении печатных платоборудованием, которые необходимо учитывать в целях достижения максимального выхода годных и снижения издержек. В таблице 4приводятся некоторые технологические ограничения и их описание.

Таблица 4. Некоторые технологические ограничения и их описание

Печатная плата — самый важный элементэлектронного изделия

Ассоциация IPC была создана 6 компаниями —поставщиками печатных плат в 1957 году в Чикаго,и основной предпосылкой для этого послужила необходимость разработки стандартов для повышениякачества и надежности печатных плат. Сегодня печатные платы — это не кусок пластика с несколькимимедными проводниками.

Если поставщик ПП не проверяет входящие данные Gerber, не применяет заданные базовые материалы, не имеет процедур для механических, химических, оптических и электрических испытаний, могутвозникнуть дефекты, показанные на рис. 1–6.

На рис. 1 показано, как выглядит переходное отверстие с площадкой, когда оно создается в программе трассировки САПР. Отверстие выглядит идеально,однако это всего лишь теоретический этап.

После выполнения сверловки отверстие может выглядеть, как на рис. 1, только при большом везении.Наиболее вероятно, что просверленное отверстиеокажется расположенным, как показано на рис. 2.При этом образуется слабое место в области соединения проводника и площадки.

Проходя весь производственный цикл, многослойная плата несколько раз подвергается нагреву.Одни из самых слабых мест конструкции ПП —соединения переходных отверстий с внутреннимислоями (рис. 3).

Разброс значений КТР (коэффициента температурного расширения) в большой степени зависитот того, из какого базового материала изготовленаПП (стандарт IPC-4101C). Если плата подвергаетсямножеству циклов изменения температуры, а базовый материал обладает большим КТР, возникает трещина в металлизации отверстия (рис. 4), подобнаятой, что показана на рис. 3.

На рис. 5 можно видеть трещину металлизации на кромке металлизированного отверстия.Электротестирование до нанесения финишного покрытия способно идентифицироватьэтот дефект как разрыв. В приведенном примере финишное покрытие было выполненодо электротестирования, плата его успешнопрошла и была отгружена как качественная.

При расширении применения компонентовс матричным расположением выводов и масштаба кристалла (BGA и CSP) со все меньшимшагом выводов совмещение паяльной маскистановится сложной задачей (рис. 6). В приведенном выше примере паяльная маска близкак тому, чтобы закрыть часть площадки BGA, чтоможет привести к проблемам пайки шариковыхвыводов из-за неплотного прилегания трафаретаи «вычерпывания» паяльной пасты.

Растущее количествопереводов документов ipc

Особенно стремительное развитие электронной промышленности в Китае позволило руководителям компаний понять, что использование стандартов IPC может помочь им быстрее догнать ведущие западные промышленныестраны. С 2007 года в Японии также увеличилось количество переводов стандартов IPC,причем нельзя не заметить определенное единообразие с теми документами, которые былитакже переведены на китайский язык (табл. 1).

Возможная причина этого единообразия заключается в том, что переводы на японскийи китайский языки облегчают сотрудничествояпонских компаний с партнерами в Китае, куда было перенесено производство. С 2007 годакомпания «Предприятие ОСТЕК» предлагаетотечественной электронной промышленности в России все большее количество переводовна русский язык стандартов для производстваэлектронных модулей [2].

Хорошим примером глобализации применения стандартов IPC может служить стандарт IPC-A-610D «Критерии приемки электронных сборок». Актуальная англоязычнаяверсия D была переведена до августа 2008 года на 13 языков: китайский, датский, немецкий, финский, французский, итальянский,японский, польский, румынский, русский,шведский, испанский и вьетнамский.

Таблица 2. Регионы применения переводовстандарта IPC-A-610D

Немецкое отраслевое объединение по проектированию и производству печатных плати электронных модулей — FED (FachverbandElektronik Design e.V.)—занимает одну из ведущих позиций по количеству переводов (14)наиболее важных стандартов IPC (табл. 3).

В дополнение к ним была также переведенадокументация для обучения и сертификациисотрудников предприятий согласно стандарту IPC-A-610D (CIT = Certified IPC Trainerи CIS = Certified IPC Specialists) [3]. Тематика переведенных стандартов включает в себянаиболее важные процессы изготовления электронных модулей и тем самым позволяетнемецким предприятиям воспользоватьсяполным сортиментом документов IPC.

Этоособенно важно для сотрудников, уровень владения техническим английским языком которых не позволяет им надежно использоватьанглоязычные оригиналы документов. Для новых сотрудников, которые до этого работалив другой отрасли, это ведет к облегчению начального применения стандартов IPC.

Таблица 3. Стандарты IPC, которые были переведены на немецкий язык организацией FED

* На данный момент организация FED переводит этот стандарт на немецкий язык

Растущее поле деятельности ipc:разработка стандартов

Ассоциация IPC с офисом в Баннокбурне,штат Иллинойс, США, была основанав 1957 году. В 2007 году после 50-летнего существования организации ее члены смоглиоценить крайне позитивное развитие IPC.Это промышленное объединение насчитывает на данный момент более 2500 компанийчленов в 54 странах по всему миру.

Целеустремленные действия IPC направлены на то, чтобы стать признанным ведущим объединением отрасли производстваэлектроники, которым IPC на данный момент, возможно, уже является. Разработкастандартов — одна из важнейших областейдеятельности для достижения желаемой позиции.

В зависимости от целесообразностиIPC сотрудничает при разработке новых документов с прочими национальными и международными отраслевыми объединениями.В первую очередь это находящиеся в СШАпромышленные объединения JEDEC, EIAи WHMA. JEDEC и EIA являются «родными»для многих производителей электронныхкомпонентов, так как проблематика созданияЭК оказывает большое влияние на проектирование и изготовление электронных узлов(рисунок).

Однако и японское объединениепроизводителей печатных плат JPCA относится к партнерам IPC. В каталоге (PublicationsCatalog 2007–2008 [1]) нумерация стандартовпозволяет понять, какое объединение участвовало в совместной разработке определенного документа (табл. 1).

Данный каталог содержит указания и краткое описание болеечем трехсот стандартов (Standards) и справочников (Guides), впрочем, последние зачастую представляют собой перевод содержания стандартов. Например, IPC-HDBK-610Handbook and Guide to Supplement IPC-A-610Acceptability of Electronic Assemblies; IPCHDBK-840 Solder Mask Handbook — в качестве перевода стандарта IPC-SM-840D.

Таблица 1. IPC-стандарты для производства электроники, переведенные в Китае, Японии и Германии(по состоянию на 07.08.08)

Расширениеобласти стандартизации

Так как для военной и авиационно-космической техники в некоторых случаях недостаточно и без того высоких требований к электронике 3-го класса, несколько лет назад IPCфактически добавила новый класс — 3 .

На базе этого расширения IPC начала дополнять специальными документами важные основные направления, в том числе и визуальные критерии приемки. Примеры:

• J-STD-001DS.1: Space Applications Electronic
  Hardware Addendum to J-STD-001D Requirements
  for Soldered Electrical and Electronic
  Assemblies (2006).
• IPC/WHMA-A-620AS: Space Applications
  Electronic Hardware Addendum to IPC/WHMAA-620A (кабельная разделка, разъемы и т. д.,
  будет издан предположительно в 2008 году).

Стандарт IPC-6012B Qualification and PerformanceSpecification for Rigid Printed Boards ужев 2004 году был дополнен специальным разделом «Спецификация класса электроники длякосмической и военной авиационной техники».Расширение класса 3 классом 3 в стандартахпроисходит в рамках постепенного официального замещения военных стандартов (MILStandards)министерства обороны США стандартами IPC.

При анализе находящихся на стадии разработки новых стандартов и документации дляобучения, а также уже готовых новых документов можно заметить, что область деятельности IPC расширяется в граничную область между схемотехникой и проектированием, а также в сторону конечного монтажа приборов(Box Build).

Особенно это касается определенных тем, которые с точки зрения стандартизации находятся в нейтральной зоне, и, возможно, другие организации обрабатывают их недостаточно актуально и гибко, что очень важнодля эффективного проектирования электронных узлов и приборов. Примеры:

• IPC-9591 Performance Parameters for Air
  Moving Devices (год издания: 2006).
• IPC-2612 Sectional Requirements for Electronic
  Diagramming Documentation (Schematic
  and Logic Descriptions) (издание ожидается
  в 2009 году).

Начиная с 1997 года, IPC разрабатываетновые стандарты согласно методике ANSI(American National Standards Institute — Американский национальный институт стандартов).ANSI представляет собой главную государственную организацию по стандартизации в США.

Для выполнения своей стратегии глобализации IPC старается в последнее время обновлять наиболее важные основные стандартыс периодичностью в 2–3 года в соответствиис актуальным уровнем технического развития.Во многих случаях это успешно происходит,в качестве примера можно привести стандарты IPC-J-STD-001, IPC-A-610D.

Таблица 5. Актуальность стандартов для технологии пайки и паяльных материалов

Примечание. WD = Working Draft (первый рабочий вариант)

Стандарты ipc – техническая информация для конструкторов и технологов по печатным платам – продукция –

Стандарты на испытания печатных плат

• IPC-9252 «Электрический контроль несобранных печатных плат. Руководящие принципы и требования» (Guidelines and Requirements for Electrical Testing of Unpopulated Printed Boards).
• IPC-A-311  «Контроль процессов при использовании фотооборудования» (Process Controls for Phototool Generation and Use).
• IPC-A-600F «Критерии приемки печатных плат. (Документ переиздан в 2000 году)» (Acceptability of Printed Boards).
• IPC-AI-642  «Автоматический контроль оригиналов, внутренних слоев и несобранных печатных плат» (Automated Inspection of Artwork, Innerlayers, and Unpopulated PWBs).
• IPC-D-356 «Представление результатов электрического контроля печатных плат в цифровой форме». (Bare Board Electrical Test Information in Digital Form)
• IPC-ET-652 «Электрические испытания незаполненных печатных плат». (Electrical Testing of Unpopulated Printed Boards).
• IPC-MS-810 «Серийное изготовление микрошлифов». (High Volume Microsection)
• IPC-OI-645  «Оптические средства контроля печатных плат» (Visual Optical Inspection Aids).
• IPC-PC-90  «Использование статистического контроля процессов (SPC)» (Implementation of Statistical Process Control (SPC)).
• IPC-SS-615  «Слайды по оценке качества печатных плат (около 300 штук)» (Board Quality Evaluation Slide Set (approx. 300 slides)).
• IPC-TA-720 Technology Assessment on Laminates Технологическая оценка ламинатов.
• IPC-TA-721 «Технологическая оценка многослойных печатных плат» (Technology Assessment for Multilayer Boards).
• IPC-TM-650  «Руководство по выбору методов контроля печатных плат (включает 2-годичную поддержку)» (Test Methods Manual (Includes 2 year update service)).
• IPC-TR-483 «Испытания размерной стабильности тонких ламинатов» (Dimensional Stability Testing of Thin Laminates).
• IPC-TR-579  «Оценка надежности покрытий в отверстиях небольшого диаметра в печатных платах» (Reliability Evaluation of Small Diameter Plated Through Holes in PWBs).
• J-STD-003  «Контроль паяемости печатных плат» (Solderability Tests of Printed Boards).
• ГОСТ 23752.1-92 «Платы печатные. Методы испытаний».

Стандарты на материалы для печатных плат

• IPC-3408 «Общие требования к анизотропным проводящим клейким пленкам» (General Requirements for Anistropically Conductive Adhesives Films).
• IPC-A-142 «Фольгированные арамидные ткани для печатных плат». (Finished Fabric Woven from Aramid for Printed Boards).
• IPC-CC-830 «Изоляционные компаунды для защиты печатных плат. Параметры и методы испытаний». (Qualification and performance of electrical insulation compounds for printed board assemblies).
• IPC-CF-148 «Покрытые смолой металлы для многослойных печатных плат». (Resin Coated Metal for Multilayer Printed Boards).
• IPC-CF-152A «Спецификация на композитный металлический материал для печатных плат». (Composite Metallic Material Specification for Printed Wiring Boards).
• IPC-EG-140 «Стеклоткань типа “E” для печатных плат». (Fabric Woven From “E” Glass for Printed Boards).
• IPC-FC-231C «Гибкие диэлектрики для печатных плат (Исправление – 10/95)». (Flexible Bare Dielectrics for use in Flexible Printed Wiring (Amend – 10/95))
• IPC-FC-232C «Покрытые адгезивом диэлектрические пленки для гибких печатных плат». ((Исправление – 10/95)Adhesive Coated Dielectric Films for Use as Cover Sheets for Flexible Printed Wiring (Amend. – 10/95)).
• IPC-FC-241C «Гибкие фольгированные диэлектрики для печатных плат». ((Исправление – 10/95)Flexible Metal-Clad Dielectrics for Use in Fabrication of Flexible Printed Wiring (Amend. -10/95)).
• IPC-L-108B «Материалы тонких металлокордов для многослойных печатных плат. Технические требования» (Specification for thin metal clad base materials for multilayer printed boards).
• IPC-L-109B «Препреги для многослойных печатных плат. Технические условия» (Specification for resin preimpregnated fabric (prepreg) for multilayer printed boards).
• IPC-L-112A «Фольгированные ламинаты» (Foil Clad, Composite Laminate).
• IPC-L-115B «Металлокорды для печатных плат. Технические условия». (Specification for rigid metal clad base materials for printed boards).
• IPC-L-125A «Фольгированные и нефольгированные подложки для высокоскоростных и высокочастотных схем». (Plastic Substrates, Clad or Unclad, for High Speed/High Frequency Interconnections).
• IPC-M-107 Printed Board Materials Standards (14 document package) Стандарты по материалам для печатных плат (14 документов).
• IPC-MF-150F «Металлическая фольга для печатных плат. (Исправление 1 – 8/92)» (Metal Foil for Printed Wiring Applications (Amend 1 – 8/92)).
• IPC-MI-660  «Руководства по входному контролю сырья» (Incoming Inspection of Raw Materials Manual).
• IPC-ML-960  «Массламинаты для многослойных печатных плат» (Mass Lamination Panels for Multilayer Printed Boards).
• IPC-QF-143  «Фольгированные кварцевые ткани для печатных плат» (Finished Fabric Woven from Quartz (Pure Fused Silica for Printed Boards).
• IPC-SG-141  «Фольгированные стеклоткани типа “С” для печатных плат» (Finished Fabric Woven from “S” Glass for Printed Boards).
• IPC-SM-839  «Применение паяльных масок» (Pre and Post Solder Mask Application).
• IPC-SM-840C «Полимерные покрытия (паяльные маски) для печатных плат. Параметры и методы испытаний» (Permanent Polymer Coating (Solder Mask) for Printed Boards).

Стандарты на технологические процессы печатных плат

• IPC-CS-70 «Химическая безопасность в производстве печатных плат» (Chemical Handling Safety in Printed Boards and Manufacturing).
• IPC-D-310C «Фотооборудование и методы измерения» (Phototool Generation and Measurement Techniques).
• IPC-DR-570A «Сверла диаметром 1/8 для сверления печатных плат» (1/8 Inch Diameter Shank Carbide Drills for Printed Boards).
• IPC-DR-572 «Руководство по сверлению печатных плат» (Drilling Guidelines for Printed Boards).
• IPC-G-400 Technology Reference Includes Manuals 401,402,and 403 Образы технологии (содержит описания документов 401,402 и 403).
• IPC-G-401 «Руководство по разработке процесса (12-документов)» (Technology Reference Manual-Design (12-document package)).
• IPC-NC-349 «Форматы данных для цифрового управления процессами сверления» (Computer Numerical Control Formatting for Driller sand Routers).
• IPC-R-700C «Модификация, ремонт и восстановление печатных плат – см. IPC-7711 и IPC-7721» (Modification, Rework and Repair – see IPC-7711 and IPC-7721).
• IPC-TR-468 «Факторы, влияющие на эффективность сопротивления изоляции печатной платы» (Factors Affecting Insulation Resistance Performance of Printed Boards).
• ГОСТ 23662-79 «Платы печатные. Получение заготовок, фиксирующих и технологических отверстий. Требования к типовым технологическим процессам».
• ГОСТ 23664-79 «Платы печатные. Получение монтажных и подлежащих металлизации отверстий. Требования к типовым технологическим процессам».
• ГОСТ 23665-79 «Платы печатные. Обработка контура. Требования к типовым технологическим процессам».
• ГОСТ 23770-79 «Платы печатные. Типовые технологические процессы химической и гальванической металлизации».
• ГОСТ 27200-87 «Платы печатные. Правила ремонта».
• ГОСТ Р 51039-97 «Платы печатные. Требования к восстановлению и ремонту».

Требования к контактным площадками пояскам отверстий

Все контактные площадки и пояски отверстий должны быть по возможности максимального размера. Чтобы соответствоватьтребованиям, предъявляемым к пояскам отверстий, с помощью приведенных ниже соотношений следует определить минимальныеразмеры контактной площадки, окружающейметаллизированное или неметаллизированноеотверстие. В наихудшем случае соотношениеразмеров отверстия и площадки должно соответствовать формуле:

Минимальный размер площадки ==a 2b c,

где а — максимальный диаметр готового отверстия (для внешних слоев используется максимальный диаметр готового отверстия, длявнутренних — диаметр отверстия после сверления). b — минимальный требуемый поясок.(В расчете следует учитывать подтрав.

Подтрав,когда он имеет место, уменьшает область изоляционного материала, на которую опираетсявнутренняя часть площадки. Минимальныйпоясок, применяемый в конструкции, не должен быть меньше, чем максимальный допустимый подтрав.) с — стандартное производственное отклонение, приведенное в таблице5 и учитывающее применяемые инструментыи изменения параметров процесса при производстве печатных плат.

Таблица 5. Минимальные стандартныепроизводственные отклонения для контактныхплощадок межслойной коммутации

Минимальный поясок на внешнем слоеопределяется минимальным размером меднойобласти (в самом узком месте) между краемотверстия и краем площадки после металлизации отверстия (рис. 5).

Кроме выполнения правил конструирования,описанных в стандартах серии IPC-2220, оченьважно использовать правильную геометриюконтактных площадок, предназначенных дляповерхностного монтажа компонентов. Информация, приведенная в стандарте IPC-7351A(общие требования к конструкциям и контактным площадкам для поверхностного монтажа),имеет целью предоставить подходящие размеры, форму и допуски контактных площадокдля поверхностного монтажа, чтобы обеспечить достаточную площадь для формированиягалтели, удовлетворяющей требованиям процессов монтажа и пайки печатных плат, а такжесделать возможным контроль, тестированиеи ремонт этих паяных соединений.

Стандарт IPC-7351A определяет три уровнятехнологичности конструкции, которые относятся к элементам рисунка, допускам, измерениям, монтажу, контролю по завершениипроизводственного процесса:

• Уровень плотности A: конструкция общего
  уровня — предпочтительна (рис. 6а).
• Уровень плотности B: конструкция среднего
  уровня — стандарт (рис. 6б).
• Уровень плотности C: конструкция повышенной плотности — размеры уменьшены
  (рис. 6в).

Другим важным фактором является определение размеров монтажной зоны компонента — это минимальная площадь, обеспечивающая минимальный электрический и механический зазор как между максимальнымигабаритами самих компонентов, так и междумаксимальными габаритами групп их контактных площадок (рис. 7).

Чтобы определить правильное посадочноеместо компонента, необходимо принять в расчет следующие параметры:

• Производственные допуски следует учитывать уже на стадии проектирования изделия.
• Монтажная зона представляет собой исходную величину для определения минимальной площади, необходимой для размещения компонента и группы контактных
  площадок.
• При определении дополнительной площади
  компонента, необходимой для выполнения
  установки, тестирования, доработок и ремонта, должны оказать помощь специалисты по производству, монтажу и тестированию.

Данный стандарт IPC, задающий размеры групп контактных площадок, включаетв себя специальное программное обеспечение — Land Pattern Viewer, которое можетоказаться очень полезным при применениирекомендованных IPC размеров контактныхплощадок.

Продолжение: Стандарт IPC-4101C и серия IPC-6010