Установка изделий электронной техники на печатные платы по ГОСТ 29137-91
Установка изделий электронной техники на печатные платы по ГОСТ 29137-91
Первые два элемента (вариант установки и формовки) – по таблице. Цифра 1 в третьей позиции первого элемента означает дополнительное крепление, в таблице наличие варианта установки с дополнительным креплением это обозначено подчёркиванием: например, 010 означает, что есть варианты 010 и 011
2-3 однонаправленных вывода
2 однонаправленных вывода
3 однонаправленных вывода
выводы вниз, опорные выступы
набок, выводы в одну сторону
набок, выводы в разные стороны
корпус перпендикулярно плате
каплевидный корпус, осевые выводы
выводы на равном расстоянии от платы
выводы на разном расстоянии от платы
плоские однонаправленные выводы
вертикально (планарно – с подставкой)
набок (планарно – с подставкой)
корпус типа 1 (выводы под корпусом)
корпус типа 2 (dip)
корпус типа 3 (круглый)
корпус типа 4 (планарный)
3 и более однонаправленных вывода
3 и более однонаправленных вывода
один вывод вниз, остальные вбок
Третий элемент – зависит от второго: ХХХ.00.0000.
ХХХ.02. – при шаге сетки 2,5 – 02АА, при шаге сетки 1,25 – 03ВВ, где АА=(lУ–10)/2,5+1; ВВ=(lУ–10)/1,25+1, где lУ – установочный размер (округляется в большую сторону до числа, кратного 2,5 или 1,25); lУ=[L–M+10], где L – длина корпуса, M=0 для дросселя, M=1,5 для диода, M=6 для резистора или конденсатора;
220.03.04CC, где СС=(lУ–2,5)/1,25+1, где lУ=(D+d)/2+0,5, где D – диаметр корпуса, d – диаметр вывода; при этом формовочный размер (от корпуса до крайней точки изгиба) 2,0 для резистора или конденсатора, 4,0 для диода, 5,0 для дросселя
ХХХ.04. – планарная установка ИЭТ с круглыми выводами – при диаметре выводов менее 0,5 мм – 05DD; от 0,5 до 1 мм – 06EE, более 1 мм – 07FF (см. ГОСТ 29137-91)
ХХХ.08. – планарная установка ИЭТ с круглыми выводами – при диаметре выводов менее 0,5 мм – 0901; от 0,5 до 1 мм – 0902, более 1 мм – 0903 (см. ГОСТ 29137-91)
ХХХ.09.10GG (см. ГОСТ 29137-91); ХХХ.10.04СС (три вывода – в линию с шагом 2,5); ХХХ.11.0000 (см. ГОСТ 29137-91)
ХХХ.12-15.0000 (12 – 8 выводов по квадрату 7,5; 13 – 8 выводов по квадрату 10; 14 – 12 выводов по квадрату 7,5; 15 – 12 выводов по квадрату 10) (см. ГОСТ 29137-91)
310.16-17.0000 (16 – 8 выводов в две стороны, 17 – 12 выводов в две стороны)
ХХХ.18.11KK, где KK=(lУ–10,8)/2,5+1; где lУ=[L+7,3]+0,8, где [ ] означает округление в большую сторону до числа, кратного 2,5
Четвёртый элемент – при планарной установке – глубина формовки (расстояние от нижней плоскости выводов в месте выхода из корпуса до платы), умноженная на 10;
Пятый элемент – наличие дополнительной формовки: 01 – зиг, 02 – зиг-замок; 03 – замок; 00 – нет дополнительной формовки
Поверхностный монтаж
Поверхностный монтаж — технология изготовления электронных изделий на печатных платах, а также связанные с данной технологией методы конструирования печатных узлов.
Технологию поверхностного монтажа печатных плат также называют ТМП (технология монтажа на поверхность), SMT (англ. surface mount technology ) и SMD-технология (от англ. surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность), а компоненты для поверхностного монтажа также называют «чип-компонентами». ТМП является наиболее распространённым на сегодняшний день методом конструирования и сборки электронных узлов на печатных платах. Основным отличием ТМП от «традиционной» технологии — сквозного монтажа в отверстия — является то, что компоненты монтируются на поверхность печатной платы только со стороны токопроводящих дорожек и для этого не требуются отверстия. Сквозной монтаж и ТМП могут комбинированно использоваться на одной печатной плате. Преимущества ТМП проявляются благодаря комплексу особенностей элементной базы, методов конструирования и технологических приёмов изготовления печатных узлов [1] .
Содержание
Электронные компоненты, используемые для поверхностного монтажа, называют SMD-компонентами или КМП (от компонент, монтируемый на поверхность).
Типовая последовательность операций в ТМП включает:
- изготовление печатной платы;
- нанесение паяльной пасты на контактные площадки платы:
- дозирование пасты из специального шприца вручную или на станке в единичном и мелкосерийном производстве; в серийном и массовом производстве;
В единичном производстве, при ремонте изделий и при монтаже компонентов, требующих особой точности, как правило, в мелкосерийном производстве также применяется индивидуальная пайка струёй нагретого воздуха или азота.
Во время пайки важно обеспечить правильное изменение температуры во времени (термопрофиль), чтобы [3] :
- избежать термоударов;
- обеспечить хорошую активацию флюса;
- обеспечить хорошее смачивание поверхностей припоем.
Разработка термопрофиля (термопрофилирование) в настоящее время приобретает особую важность в связи с распространением бессвинцовой технологии. При бессвинцовой технологии «окно» процесса (разница между минимальной необходимой и максимально допустимой температурой термопрофиля) значительно у́же из-за повышенной температуры плавления припоя.
Одним из важнейших технологических материалов, применяемых при поверхностном монтаже, является паяльная паста (также иногда называемая «припойной пастой»). Паяльная паста представляет собой смесь порошкообразного припоя с органическими наполнителями, включающими флюс. Назначение паяльной пасты [4] :
- выполнение роли флюса (паста содержит флюс):
- удаление оксидов с поверхности под пайку;
- снижение поверхностного натяжения для лучшей смачиваемости поверхностей припоем;
- улучшение растекания жидкого припоя;
- защита поверхностей от действия окружающей среды;
Технология поверхностного монтажа начала своё развитие в 1960-х годах, и получила широкое применение к концу 1980-х годов. Одним из первопроходцев в этой технологии была компания IBM. Электронные компоненты были изменены таким образом, чтобы уменьшить контактные площадки или выводы, которые паялись теперь непосредственно к поверхности печатной платы.
С развитием автоматизации, поверхностный монтаж (наряду со смешанным) стал доминировать (с 2000-х) в производстве электронной техники.
С точки зрения технологии, у поверхностного монтажа следующие достоинства перед сквозным:
Контрактное производство
Высокое качество, предъявляемое к выпускаемой продукции, обеспечивается применением в производстве современных технологий сборки, монтажа, контроля качества, средствами испытаний аппаратуры и ее узлов, а также благодаря внедрению на ПАО «Морион» стандартов, адаптированных к требованиям стандартов IPC и JEDEC. Качество паяных соединений и сборки печатной платы контролируется на соответствие стандарту IPC-A-610C, Class 3. Приемка сборки и пайки электронных блоков соответствует IPC-A-610D, класс 3.
Многозоновые печи пайки оплавлением поверхностного монтажа плат Установки селективной пайки штыревых компонентов плат Состав оборудования:
- две линии поверхностного монтажа Universal и Samsung с многозоновыми печами оплавления ERSA и системой пайки в инертной среде — производительность 60000 и 35000 компонентов в час;
- линия пайки двойной волной Soltec Delta Wave;
- установки селективной пайки ERSA и ZSW;
- автоматическая оптическая инспекция ALD625;
- установка струйной отмывки печатных плат Super Swash III;
- установка промывки трафаретов Swash;
- автомат трафаретной печати DEK 03IX;
- оборудование спецмонтажа ERSA, РАСЕ, WELLER;
- cистема селективного нанесения влагозащитных покрытий SL-940E;
- установка визуального контроля (стереоскоп, телекамера, монитор) DIMA SMIS-50ZT, Mantis;
- установка разделения групповых заготовок;
- ультразвуковая отмывочная ванна ELMAT 700/Н;
- оборудование для формовки штыревых компонентов.
- установка зачистки проводов EcoStrip 9300;
- тестер кабельных линий SYNOR 5000-P;
- термотрансферные принтеры Zebra и Brady для изготовления самоклеящихся этикеток с печатью надписей.
Технические характеристики линий поверхностного монтажа:
- количество устанавливаемых компонентов 60000 и 35000 шт./час;
- количество собираемых плат в смену на одной линии — до 600;
- размер плат — от 50×50 до 460×510 мм;
- толщина платы от 0,38 до 4,2 мм;
- класс точности — 5;
- точность установки элементов ±50 мкм при 5σ;
- шаг выводов поверхностно-монтируемых компонентов (SMD) — от 0,1 мм;
- размер площади контактных площадок – от 0,2×0,2 мм;
- односторонний и двухсторонний монтаж с применением трафаретов и без, с установкой за один проход по линии до 120-ти номиналов ЧИП компонент и до 50-ти типоразмеров корпусов микросхем;
- типы корпусов SMD: BGA, mBGA, SOIC, QFP, SOT, QFN, PLCC, CHIP (от 0201);
- монтаж штыревых компонентов;
- свинцовая и бессвинцовая технология пайки;
- контроль окружающей температуры и влажности воздуха;
- оптический контроль качества пайки;
- установка компонентов из стандартных катушек, пеналов, поддонов.
Для оформления заказа на монтаж печатных плат необходимо предоставить:
- исходный файл платы *.pcb PCAD, Protel;
- файл групповой заготовки (если платы мультиплицированы);
- технологические файлы для заказа печатной платы в формате Gerber RS-274X (CAM-350);
- сборочный чертеж или монтажную схему в формате AutoCAD или Adobe Reader;
- спецификацию или перечень позиционных обозначений элементов и соответствующих их номиналов в формате Microsoft Office;
- файл для установщика поверхностно-монтируемых компонентов (Pick &Place);
- дополнительные требования для монтажа платы.
В случае размещения заказа на изготовление и монтаж печатной платы Вашей разработки наши специалисты помогут Вам с адаптацией топологии трассировки платы и размещения компонентов под автоматизированный монтаж, включая получение Gerber-файлов для изготовления печатной платы и трафарета.
ОСТ 92-9389-98. Установка электрорадиоэлементов на печатные платы радиоэлектронной аппаратуры. Технические требования (80975)
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Информационным указателем отраслевых НДС, утвержденных в ІУ квартале 1998 г.
ВЗАМЕН ОСТ 92-9389-80
ЗАРЕГИСТРИРОВАН В ЦКБС ФГУП «ЦНИИ машиностроения»Содержание
I Область применения ‘ I
Нормативные ссылки 2
Основные положения 3
Технические требования 5ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТОВ НА ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Технические требованияДата введения 1998- 07- 01
Область применения г Настоящий стандарт распространяется на установку электрорадиоэлементов производства Российской федерации и стран СНГ : резисторов, конденсаторов, дросселей, полупроводниковых приборов, микросхем, микросборок, матриц , блоков и реле ( далее-элементы), поставляемых по техническим условиям , государственным стандартам, стандартам Российской федерации и стран СНГ на односторонние, двухсторонние и многослойные печатные платы ( далее — печатные платы ) радиоэлектронной аппаратуры ( далее — аппаратура ) I — 6 классов по ГОСТ РВ 20.39.301 и устанавливает технические требования к установке элементов.
Стандарт не распространяется на установку элементов в аппаратуре, работающей в диапазоне сверхвысоких частот, и в аппаратуре , монтаж которой производится методом бесфлюсовой пайки.
Стандарт обязателен для разработчиков, изготовителей и заказчиков аппаратуры при её проектировании, изготовлении и приемке, а также при проектировании оборудования и оснастки.
Стандарт согласован с ОАО ЦКБ « Дейтон»
. оЙй’- офйС- cW/’W руНормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты :
ГОСТ 2.313 — 82 ЕСКД. Условные изображения и обозначения неразъемных соединений.
ГОСТ РВ 20.39.301 -98.
ГОСТ 17467 — 88 Микросхемы интегральные. Основные размеры.
ГОСТ 18472 — 88 Приборы полупроводниковые. Основные размеры
ГОСТ 22318 — 77 Арматура переходов для печатных многослойных плат.
ОСТ 92 -1042 —98 Радиоэлектронная аппаратура и приборы Технические требования и требования безопасности г к типовым технологическим операциям сборки и монтажа блоков и узлов на печатные платы
ОСТ 92-1043-98 Радиоэлектронная аппаратура и приборы. Типовые технологические операции сборки и монтажа блоков и узлов с применением дискретных элементов на печатные платы
ОСТ 92-1044-98 Радиоэлектронная аппаратура и приборы. Типовые технологические операции сборки и монтажа блоков и узлов с применением микросхем и микросборок в корпусном исполнении на печатные платы
ОСТ 92-4685-99 Аппаратура радиоэлектронная. Технические требования типы крепления и типовые технологические процессы склеивания изделий электротехнических и электронной техники клеями, клеями — мастиками, герметиками и компаундами
ОСТ 92-9388-98′. Формовка выводов электрорадиоэлементов для установки на печатные платы /радиоэлектронной аппаратуры. Конструирование
ОСТ 11. 0518- 87 Конденсаторы. Руководство к применению
РД 11.0636- 89 Резисторы. Руководство к применению
Установку элементов, не включенных в ОСТ 92- 9388 следует производить:
при наличии в ОСТ 92-9388 типопредставителей (по конструктивному исполнению, типу корпуса, габаритным размерам) аналогично вариантам установки типопредставителей;
при отсутствии в ОСТ 92-9388 типопредставителей в соответствии с требованиями технических условий на элемент.
При установке элементов с отклонениями от технических условий на элемент вариант установки должен быть согласован с разработчиком элемента .
Требования к установке элементов на печатную плату должны быть указаны в конструкторской документации ссылкой на настоящий стандарт.
Примеры записи в конструкторской документации вариантов установок элементов с позиционными обозначениями R1, R2, С1, С2 и т.д, для имеющих поз. 1,2,3,4,5,6 . и т. д.: •Установку элементов производить по ОСТ 92- 9389 R1, R2 . вариант 1;
С1, С2 . вариант 4 е ;
• Установку элементов производить по ОСТ 92- 9389 поз. 1,2,5 . вариант 1;
поз. 3,4,6 . вариант4″.
Допускается указывать прокладку, устанавливаемую под элемент.
Дополнительные требования ^установке элементов, учитывающие требования технических условий на элемент, но не предусмотренные настоящим стандартом, или имеющие отклонения от настоящего стандарта, должны быть указаны в конструкторской документации на изделие.Порядок разработки, согласования и утверждения извещений об изменении настоящего стандарта при введении новой элементной базы по ОСТ 92-9388.
Основные размеры и типы корпусов интегральных микросхем ,по ГОСТ 17467.
Основные размеры и типы корпусов полупроводниковых приборов по ГОСТ 18472.: . OCT 92-9389-98
4 Технические требования I
Установка элементов должна производиться в соответствии с требованиями настоящего стандарта,конструкторской (КД) и технологической (ТД) документацией, утвержденной в установленном порядке.
Формовка выводов элементов — по ОСТ 92-9388.
Подготовку элементов.сборку и монтаж узлов на печатных платах производить в соответствии с требованиями ОСТ 92-1042, ОСТ 92-1043, и ОСТ 92-1044. .
Установку элементов на печатную плату производить в соответствии с таблицей 1,исходя из их весовых,габаритных и конструктивных, данных.
Способ крепления элемента на печатной плате,выбор прокладки и необходимость приклеивания элементов к печатной плате или прокладке в вариантах установки,где прокладка не указана,выбирается конструктором в соотэетствии с требованиями технических условий на элемент и условиями эксплуатации аппаратуры.
Каждый вывод элемента должен устанавливаться в отдельное монтажное отверстие или на контактную площадку печатной платы.
Допускается устанавливать в отверстие,армированное арматурой ти- _па ПТ по ГОСТ 22318, не более двух выводов элементов.
При установке выводов элементов внахлестку участок вывода,подлежащий пайке,не должен выходить за пределы контактной площадки.
В технически обоснованных случаях допускается на одной контакт- ной площадке располагать внахлестку два вывода элементов в соответ-
Соединение вывода элемента с контактами печатной платы необходимо осуществлять:
в отверстия металлизированные и неметаллизированные — при одностороннем расположении на печатной плате резисторов, конденсаторов, дросселей, полупроводниковых приборов , матриц, блоков и реле;
в отверстия металлизированные — при. одностороннем расположении на печатной плате микросхем и микросборок в корпусах 1,2,3;
внахлестку — при одностороннем и двустороннем расположении элементов массой до 3 г, микросхем в корпусах» типов 2,3,4, элементов массой до 7 г, отформованных по вариантам 25 — 57 ОСТ 92-9388 ;
на лепесток — для регулировочных элементов аппаратуры, при изготовлений опытного образца и в других технически обоснованных случаях.
Резисторы, конденсаторы, дроссели и полупроводниковые приборы массой до 2 г включительно разрешается устанавливать без приклейки.
Допускаетсяўстанавлйвать внахлестку элементы массой более 3 г и элементы массой брлее 7 г, отформованные по вариантам 25 — 57 ОСТ 92-9388 с приклейкой и креплением хомутами, скобами и др.
При установке элементов с выводами, направленными в одну сторону, внахлестку допускается производить подформовку выводов в горизонтальной плоскости в пределах допуска на межцентровое расстояние между выводами, а также подформовку концов выводов в вертикальной плоскости в пределах допуска на габаритные размеры корпуса элемента для совмещения их с контактными площадками.
Элемент должен устанавливаться на печатную плату без зазора (если это не противоречит требованиям технических условий на элемент) при отсутствии незащищенных проводников под ним или при наличии изоляции между печатной платой и корпусом элемента.
Допускается при установке внахлестку наличие зазора между корпу-
сами резисторов, конденсаторов, дросселей, диодов и печатной платой, обусловленного допусками на размер корпуса, если это не противоречит условиям эксплуатации аппаратуры.
Установка элемента на печатную плату с зазором по вариантам 2, 31 (если это не противоречит требованиям технических условий на элемент) допускается в технически обоснованных случаях.
Микросхемы и микросборки следует устанавливать после обрезки выводов.
Установку микросхем на теплоотвод производить в соответствии с требованиями технических условий.
Установку резисторов по варианту 4 следует применять в аппаратуре, механические нагрузки и требования к которой должны соответствовать РД11 0636. Формовку выводов резисторов для установки по варианту 4 выполнять по РД 11 0636.
Установку конденсаторов по варианту 4 и конденсаторов типа КМ по вариантам 1,2,7а,8,9 следует применять в аппаратуре, механические нагрузки и требования к которой должны соответствовать ОСТ 11.0518 . Формовку выводов конденсаторов по варианту 4 выполнять по ОСТ 11.0518.
Установку микросхем по вариантам 28, 29 применять в аппаратуре 1-3 классов по ГОСТ РВ 20.39.301.
Склеивание элементов с печатной платой, обозначенное в КД в соответствии с ГОСТ 2.31-3, следует производить клеями, мастиками, компаундами и т.п. в соответствии с ОСТ,92-4685.
Конфигурация корпусов элементов и прокладок, применяемых при установке элементов, в КД показана условно.
Элементы рекомендуется располагать так, чтобы обозначение их номинала и маркировка .были видны и, по возможности, обращены в сторону, удобную для чтения.
При автоматизированной, механизированной установке элементов (кро-
и у» зам Лум./ле микросхем и полупроводниковых приборов) на печатную плату или при автоматизированной,механизированной формовке их выводов с последующей ручной установкой допускается произвольное расположение г- ■
маркировки. В этом случае элементы перед монтажом проверяются контролером ОТК с последующей отметкой в технологическом паспорте.
Печатные проводники на чертежах вариантов установки условно не показаны.
Соединение выводов элементов с печатной платой
Соединения аксиального вывода элемента и штыревого вывода микросхем с неметаллизированным отверстием печатной платы..
Выводы элементов диаметром (толщиной) менее 0,3 .мм подгибать вплотную к контактной площадке. Длина подогнутого участка вывода к контактной площадке печатной платы должна быть от 0,5 до 2 мм (рисунок 2).
Выводы элементов диаметром от 0,3 до 0,5 мм и ленточные выводы крепить подгибкой к контактной площадке на угол 30 — 40°. Длина подогнутого участка вывода должна быть от 0,5 до 2 мм (рисунок 3). Длина подогнутого участка вывода элемента, устанавливаемого на печатную плату,изготовленную методом открытых контактных площадок, не должна выступать за размеры перфорированного отверстия (рисунок 4)
Конец вывода элемента располагать в направлении печатного проводника в случае подрезанной контактной площадки.
Выводы элементов с количеством выводов более трех (модули,матрицы и др.) и диаметром более 0,5 мм не подгибать. Длина выступающего со стороны платы вывода должна быть от 0,5 до 2 мм (рисунок 5′
Не допускается в процессе установки:
—подгибка выводов элементов в сторону подрезанной части контактных площадок;
—выход вывода за пределы контактной площадки (кроме направления в сторону печатного проводника);-отслоение и нарушение целостности контактной площадки;
— подгибка выводов элементов диаметром от 0,3 мм и более, если
контактные площадки не соединены с печатными проводниками
Соединения аксиального вывода элемента и штыревого вывода микросхемы с мо”’^лизированным отверстием печатной платы.
Выводы элементов диаметром (толщиной) до 0,4 мм включительно крепить плотной подгибкой к контактной площадке. Длина подогнутого к контактной площадке участка вывода должна быть от 0,5 до 2rif
(рисунок 6). Конец вывода располагать в направлении печатного проводника в случае подрезанной контактной площадки.
Выводы элементов диаметром более 0,4 мм не подгибать. Длина выступающего со стороны пайки вывода должна быть от 0,5 до 2 мм.
В технически обоснованных случаях допускается подгибать выводы диаметром от 0,4 до 0,8 мм на угол 30 е — 40?
Соединения внахлестку вывода элемента с контактной площадкой печатной платы.
Длина контактируемого участка вывода элемента с контактной площадкой не должна быть менее указанной на рисунках 8,9 и в ОСТ92-9388.
Конденсаторы и’резисторы , указанные в варианте установки 14, рекомендуется устанавливать с перекрытием не менее чем на 2/3 ширины контактной площадки элемента.