ГОСТ Р МЭК 61191-2-2017. Национальный стандарт Российской Федерации. Печатные узлы. Часть 2. Поверхностный монтаж. Технические требования

7 Требования к приемке

 

7.1 Общие требования

Материалы, технологические процессы и процедуры, описанные и установленные в МЭК 61191-1, направлены на обеспечение качества паяных соединений выше по классу минимальных требований к поверхностному монтажу, установленных в данном разделе. Рекомендуется, чтобы процессы и управление ими обеспечивали производство продукции, соответствующей или превышающей требования определенного класса качества.

7.2 Управление процессом и корректирующие действия

Подробные требования к приемке, ограничениям корректирующих действий, определению пределов управления и общим критериям качества монтажа, описанным в МЭК 61191-1, являются обязательной частью настоящего стандарта. Кроме того, все печатные узлы поверхностного монтажа должны соответствовать следующему подразделу и по приемке соединений.

7.3 Поверхностная пайка выводов и контактов

7.3.1 Общие требования

Паяные соединения или контакты на компонентах, предназначенных для поверхностного монтажа, должны обеспечивать пайку, соответствующую общим требованиям раздела 10 МЭК 61191-1 с учетом конкретных размеров, заданных в 7.3.3 - 7.3.12 настоящего стандарта. Некоторые компоненты поверхностного монтажа будут выравниваться относительно контактных площадок сами во время пайки оплавлением, поэтому допускается определенная степень несовмещения до заданной величины. Однако минимальное проектное расстояние между проводниками должно соблюдаться.

В следующих пунктах не задаются точные размеры соединений, единственное требование заключается в том, чтобы надлежащим образом смоченная галтель, как вывода или контакта, так и контактных площадок, была видимой. Геометрические размеры, не заданные никакими требованиями, считаются некритичными для качества межсоединения.

Соединения поверхностного монтажа, сформированные для соединителей, розеток или других выводов или выходных контактов без механического крепления к печатной плате, подвергаемые воздействию механических напряжений при сочленении и расчленении, должны обеспечивать требования к печатным узлам класса C.

7.3.2 Высота галтели припоя и галтели пятки

7.3.2.1 Общие требования

Высота галтелей припоя F, в том числе галтелей на пятке вывода, описанная в следующих пунктах, должна оцениваться расстоянием, на которое поднялся по соединяемой поверхности припой. Рисунок 2 иллюстрирует правило данного измерения для соединений одинаковой высоты, но с разным объемом припоя. В 7.3.3 - 7.3.12 для некоторых конфигураций выводов критерий минимальной допустимой высоты галтели нормируется по толщине вывода T или половине толщины (0,5 T). Если критерий нормируется по T, высота галтели на пятке отформованного вывода должна измеряться в самой нижней точке внутреннего радиуса изгиба вывода: точке A на рисунке 2b (т.е. класс C на рисунках 3 - 5).

 

 

Рисунок 2a - Высота галтели F

 

 

Рисунок 2b - Высота галтели, базирующаяся на толщине вывода

 

Рисунок 2 - Высота галтели

 

Если критерий нормируется по 0,5 T, допускается галтель ниже 0,5 T (т.е. класс B на рисунках 3 - 5).

Примечание - В 7.3.3 включены: текстовые требования пункта, соответствующий рисунок и таблица параметров с конкретными размерами.

 

7.3.2.2 Контуры паяного соединения

Технология монтажа должна обеспечивать компенсацию рассогласования коэффициентов теплового расширения (КТР) компонента и платы. Данная технология должна обеспечиваться выводами компонента, специальными монтажными приспособлениями и стандартными паяными соединениями. Допускается применение специальных прокладок, устанавливаемых между компонентом и контактной площадкой. Безвыводные компоненты не должны монтироваться с применением дополнительного провода между монтируемым безвыводным компонентом и контактной площадкой. Для обеспечения компенсации рассогласования КТР кристаллоносителя с контактами на нижней поверхности (см. 7.3.8 и 7.3.9) допускается не требовать высоту припоя 0,2 мм.

Конструкции, в которых специальные контуры паяных соединений используются как часть системы компенсации рассогласования КТР, рекомендуется указывать на утвержденном сборочном чертеже. Процесс монтажа должен обеспечивать паяное соединение, удовлетворяющее требованиям настоящего стандарта.

7.3.2.3 Положение пятки вывода компонента поверхностного монтажа

Пятка выводов компонента не должна выступать за пределы контактной площадки.

Примечание - Пятка начинается в месте закругления на изгибе вывода.

 

7.3.2.4 Удаляемые перемычки

Компоненты (например, соединители или гибкие печатные платы), в конструкцию которых входят удаляемые перемычки, допускается устанавливать или паять на месте перед удалением перемычки. Допускается появление незащищенного основного металла после удаления перемычки.

7.3.3 Плоские ленточные L-образные выводы и выводы в виде крыла чайки

Паяные соединения плоского ленточного вывода компонента на контактной площадке подложки, отформованного из жестких или гибких материалов в виде буквы L или крыла чайки, должны удовлетворять требованиям рисунка 3, предъявляемым к совмещению и форме галтели припоя для изделий любого класса.

 

 

D - длина бокового соединения; W - ширина вывода;

T - толщина вывода

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		Класс A	Класс B	Класс C
Максимальное боковое смещение	A	1/2 W или 0,5 <d> (что менее) 1/3 W для компонентов с шагом выводов менее 0,5	1/2 W или 0,5 <d> (что менее) 1/3 W для компонентов с шагом выводов менее 0,5	1/2 W или 0,5 <d> (что менее)
Максимальный выступ носка вывода <c>	B	1/2 W <d>	Не допускается
Минимальная ширина соединения по торцу вывода <c>	C	W - A	W - A	W - A
Минимальная длина бокового соединения <b>, <c>	D	1/2 L	2/3 L	3/4 L
Максимальная высота галтели пятки вывода	E	<a>, <e>	<a>	<a>
Минимальная высота галтели пятки вывода	F	<e>	G + 1/2 T	G + T
Минимальная толщина припоя	G	<e>	<e>	<e>
<a> Для галтелей припоя классов A и B допускается выход за верхний изгиб вывода. <b> Допускается, чтобы выводы, не имеющие смачиваемых боковых сторон или торцов по конструкции (такие как выводы, штампованные или обрезанные из подготовленных заготовок), не имели боковых или торцевых галтелей, но боковое смещение за пределы контактных площадок недопустимо для всех классов. <c> Требования к боковым соединениям данной таблицы не предъявляются к компонентам с шириной выводов более длины бокового соединения (W > D). <d> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться. <e> Галтель с признаком хорошего смачивания.   Примечание - Для рамки с выводами, сделанной из сплава 42, рекомендуется выбирать следующий высокий класс.

 

Рисунок 3 - Плоские ленточные L-образные выводы

и выводы в виде крыла чайки

 

7.3.4 Круглые или расплющенные выводы

Соединения с круглыми или расплющенными выводами должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к размерам и формам галтели на рисунке 4 для изделий каждого класса.

 

 

W - ширина расплющенного вывода или диаметр круглого вывода;

T - толщина вывода в месте соединения (накрытая контактная

площадка)

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		Класс A <a>	Класс B <b>	Класс C
Максимальное боковое смещение	A	1/3 W	1/3 W	1/4 W
Максимальный выступ носка вывода	B	<b>	<b>	<b>
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	<c>	<c>	W - A
Минимальная длина бокового соединения	D	1/2 L	2/3 L	3/4 L
Максимальная высота галтели пятки вывода	E	<a>	<a>	<a>
Минимальная высота галтели пятки вывода	F	<c>	G + 1/2 T	G + T
Минимальная толщина припоя	G	<c>	<c>	<c>
Минимальная высота бокового соединения	Q	<c>	G + 1/2 T или G + 0,5 (что менее)	G + 1/2 T или G + 0,5 (что менее)
<a> Для галтелей классов A и B допускается выход припоя за верхний изгиб вывода. Не рекомендуется, чтобы припой подтекал под корпус ниже профиля компонента поверхностного монтажа, чьи выводы сделаны из Fe-Ni сплава 42 или подобных материалов. <b> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться. <c> Галтель с признаком хорошего смачивания.

 

Рисунок 4 - Соединение с круглыми или расплющенными выводами

 

7.3.5 J-образные выводы

Соединения, образованные пайкой с J-образными выводами, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к размерам и формам галтели на рисунке 5 для изделий любого класса.

 

 

W - ширина вывода; T - толщина вывода

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		A	B	C
Максимальное боковое смещение <f>	A	1/2 W	1/2 W	1/4 W
Максимальный выступ носка вывода	B	<c>, <f>	<a>, <f>	<a>, <f>
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	<d>	W - A	W - A
Минимальная длина бокового соединения <e>	D	<d>	1,5 W	1,5 W
Максимальная высота галтели	E	<a>	<a>	<a>
Минимальная высота галтели	F	<b>, <d>	G + 0,5 T2	G + T2
Минимальная толщина припоя	G	<d>	<d>	<d>
<a> Не рекомендуется, чтобы галтели касались основания корпуса. <b> Максимальная высота галтели относительно радиуса изгиба не более 2 T. Галтели должны образовываться как на участке носка, так и на участке пятки J-образного вывода. <c> Точное значение параметра не задается. <d> Галтель с признаком хорошего смачивания. <e> Допускается, чтобы выводы, не имеющие смачиваемых боковых сторон или торцов по конструкции (контакты штампованные или обрезанные из подготовленных заготовок), не имели боковых или торцевых галтелей, но боковое смещение за пределы контактных площадок недопустимо для всех классов. <f> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться.

 

Рисунок 5 - Соединения с J-образными выводами

 

7.3.6 Прямоугольные торцевые контакты

Паяные соединения компонентов, имеющих контактные поверхности прямоугольной формы, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к размерам и формам галтелей припоя на рисунке 6 для изделий любого класса.

 

 

H - высота контактной поверхности; W - ширина контактной

поверхности; T - длина контактной поверхности;

P - ширина контактной площади

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		Параметр	Обозначение	Параметр
Максимальное боковое смещение <e>	A	1/2 W или 1,5 (что менее)	1/3 W или 1,5 (что менее)	1/4 W или 1,5 (что менее)
Выступ торца	B	Не допускается
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	1/2 W	1/2 W	3/4 W
Минимальная длина бокового соединения <c>	D	<d>	1/2 T	3/4 T
Максимальная высота галтели <a>	E	<a>	<a>	<a>
Минимальная высота галтели	F	<d>	G + 1/4 H или G + 0,5 (что менее)	G + 1/4 H или G + 0,5 (что менее)
Минимальная толщина припоя <b>	G	<d>	<d>	0,2 <b>
Минимальное концевое перекрытие <c>	J	2/3 T	2/3 T	3/4 T
<a> Допускается выступание галтели за контактную площадку или наличие галтели на верхней поверхности контакта, но припой не должен распространяться на корпус компонента. <b> Если не гарантируется удовлетворительная очистка при уменьшенном зазоре. G не задается, если очистка не требуется. <c> Не распространяется на компоненты с торцевой монтажной поверхностью. <d> Галтель с признаком хорошего смачивания. <e> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться.

 

Рисунок 6 - Соединения с прямоугольными торцевыми контактами

 

7.3.7 Цилиндрические чашечные контакты

Паяные соединения компонентов с цилиндрическими чашечными контактами (например, MELF), должны соответствовать требованиям рисунка 7 к размерам и формам галтели припоя, для изделий любого класса.

 

 

W - диаметр концевого контакта; T - длина концевого контакта

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		A	B	C
Максимальное боковое смещение <c>	A	1/3 W	1/3 W	1/4 W
Выступ торца	B	Не допускается
Минимальная ширина соединения по торцу	C	<b>	1/2 W	1/2 W
Минимальная длина бокового соединения	D	<b>	1/2 T	3/4 T
Максимальная высота галтели (на конце и сбоку)	E	<a>	<b>	<a>
Минимальная высота галтели (на конце и сбоку)	F	<b>	<b>	G + 1/4 W или G + 1 (что менее)
Минимальная толщина припоя	G	<b>	<b>	<b>
Минимальное концевое перекрытие	J	2/3 T	2/3 T	T
<a> Допускается выступание галтели за контактную площадку или наличие галтели на верхней поверхности контакта, но припой не должен распространяться на корпус компонента. <b> Галтель с признаком хорошего смачивания. <c> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться.

 

Рисунок 7 - Соединения с цилиндрическими чашечными

контактами

 

7.3.8 Контакты на нижней поверхности компонента

Дискретные чип-компоненты, безвыводные кристаллодержатели и другие компоненты, имеющие контакты на нижней поверхности корпуса, должны удовлетворять требованиям рисунка 8, предъявляемым к размерам и формам галтели припоя для изделий любого класса.

 

 

W - ширина концевого контакта; T - длина концевого контакта;

P - ширина контактной площадки

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		A	B	C
Максимальное боковое смещение	A	<a>, <d>	<a>, <d>	<a>, <d>
Концевой выступ	B	Не допускается
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	1/2 W	1/2 W	3/4 W
Минимальная длина бокового соединения	D	<a>	<a>	<a>
Максимальная высота галтели пятки вывода	E	<a>	<a>	<a>
Минимальная высота галтели пятки вывода	F	<a>	<a>	<a>
Минимальная толщина припоя <c>	G	<b>	<b>	0,2 <c>
<a> Значение параметра не задается. <b> Галтель с признаком хорошего смачивания. <c> Если не гарантируется удовлетворительная очистка при уменьшенном зазоре. G не задается, если очистка не требуется. <d> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться.

 

Рисунок 8 - Соединения с контактами на нижней поверхности

компонента

 

7.3.9 Безвыводной кристаллоноситель с контактами в выемках

Соединения, сформированные в металлизированных выемках безвыводных кристаллоносителей, должны удовлетворять требованиям рисунка 9, предъявляемым к размерам и формам галтели припоя для изделий любого класса.

 

 

W - ширина металлизированной выемки; T - высота

металлизированной выемки; P - выступ контактной площадки

по отношению к корпусу

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		A	B	C
Максимальное боковое смещение <d>	A	1/2 W		1/4 W
Концевой выступ	B	Не допускается
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	1/2 W		3/4 W
Минимальная длина бокового соединения <a>	D	<c>	1/2 F или P (что менее)
Максимальная высота галтели пятки вывода	E	Неприменима
Минимальная высота галтели пятки вывода	F	<c>	G + 1/4 H	G + 1/2 H
Минимальная толщина припоя	G	<c>		0,2 <b>
<a> Длина D зависит от высоты галтели F и нормируется по торцу корпуса. <b> Если не гарантируется удовлетворительная очистка при уменьшенном зазоре. G не задается, если очистка не требуется. <c> Галтель с признаком хорошего смачивания. <d> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться.

 

Рисунок 9 - Безвыводной кристаллоноситель с контактами

в выемках

 

7.3.10 Выводы для пайки встык

Соединения выводов, расположенных перпендикулярно к контактной площадке платы в форме торцевого стыка, должны удовлетворять требованиям рисунка 10, предъявляемым к размерам и формам галтелей припоя для изделий любого класса. Для изделий классов A и B с выводами, имеющими по конструкции несмачиваемые стороны (отштампованные выводы или вырубленные из заготовок с гальваническим покрытием), допускается отсутствие боковых галтелей. В конструкции рекомендуется предусмотреть возможность удобного контроля смачиваемых поверхностей.

 

 

W - ширина вывода; T - толщина вывода

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		A	B	C <b>
Максимальное боковое смещение <e>	A	1/4 W	Не допускается
Минимальная выступающая часть контактной площадки	B	T или 0,5 (что более)
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	3/4 W
Минимальная длина бокового соединения <a>	D	<c>
Максимальная высота галтели пятки вывода	E	<a>
Минимальная высота галтели пятки вывода	F	0,5		G + 1/2 W или G + 0,5 (что более)
Минимальная толщина припоя	G	0,1 <d>
<a> Допускается заход галтели в радиус изгиба. Не допускается распространение припоя под корпус компонента, выводы которого изготовлены из Fe-Ni сплава 42 или аналогичных материалов. <b> Допускается для изделий класса C. При этом компоненты должны иметь разрешение на пайку выводов встык. <c> Точное значение параметра не задается. <d> Галтель с признаком хорошего смачивания. <e> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться.

 

Рисунок 10 - Соединения с выводами для пайки встык

 

7.3.11 Ленточные L-образные выводы, отформованные под корпус

Паяные соединения для компонентов, имеющих ленточные L-образные выводы, отформованные под корпус, должны удовлетворять требованиям рисунка 11, предъявляемым к размерам и формам галтели припоя.

 

 

H - высота вывода; L - длина вывода; P - ширина контактной

площадки; W - ширина вывода

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		A	B	C
Максимальное боковое смещение <b>	A	1/2 W		1/4 W или 1/4 P (что менее)
Минимальная выступающая часть контактной площадки	B	<a>		1/2 H или 0,5 (что менее)
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	1/2 W		3/4 W или 3/4 P (что менее)
Максимальная высота галтели пятки вывода	E	H
Минимальная высота галтели пятки вывода	F	G + 1/4 H или G + 0,5 (что менее)
Минимальная толщина припоя	G	Нет ограничений, если все прочие требования удовлетворяются
<a> Значение параметра задается. <b> Минимальные проектные расстояния между проводниками не должны уменьшаться.

 

Рисунок 11 - Соединения с ленточными L-образными выводами,

отформованными под корпус

 

7.3.12 Плоские выступающие выводы

Паяные соединения для компонентов, рассеивающих большую мощность, с плоскими выступающими выводами должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к размерам и формам галтели, указанным на рисунке 12 для изделий любого класса.

 

 

L - длина вывода; P - ширина контактной площадки; W - ширина

вывода; T - толщина вывода

 

Параметр	Обозначение	Размер для класса печатных узлов, мм
		A	B	C
Боковое смещение	A	Не допускается
Выступ носка	B	Не допускается
Минимальная ширина соединения по торцу вывода	C	1/2 W		W
Минимальная длина бокового соединения	D	L - K <a>
Максимальная высота галтели пятки вывода	E	<b>		G + T + 1
Минимальная высота галтели пятки вывода	F	<b>		G + T
Максимальная толщина припоя	G	<b>		0,2
Максимальная выступающая часть контактной площадки	J	<b>		T
Максимальный зазор	K	<b>	2 T	T
<a> Если вывод и контактная площадка предназначены для пайки под корпусом компонента, то вывод должен обладать смачиваемостью в зазоре K. <b> Значение параметра не задается.

 

Рисунок 12 - Соединения с плоскими выступающими выводами

 

7.4 Общие требования после пайки ко всем печатным узлам с поверхностным монтажом

7.4.1 Несмачиваемость

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: несмачиваемость на любом контакте, если она сокращает площадь монтажной поверхности вывода или контактной площадки более, чем на 5% от максимального значения.

7.4.2 Несмачивающиеся поверхности

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: несмачивающиеся поверхности на любых соединяемых элементах, если это приводит к несмачиваемости более 5% наблюдаемой поверхности соединения, подлежащей смачиванию.

7.4.3 Питтинги, пустоты, свищи, кратеры и полости

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: если площадь или периметр смачивания паяного соединения уменьшается ниже заданного минимального значения для соединений соответствующего типа.

7.4.4 Натекание припоя

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: натекание припоя препятствует выполнению требований к заданному минимальному смачиванию соединений соответствующего типа или приводит к чрезмерной жесткости вывода.

7.4.5 Паутинки и корки припоя

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: наличие любой паутинки или корки припоя.

7.4.6 Перемычки припоя

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: любые нежелательные перемычки, соединяющие изолированные проводящие поверхности.

Недопустимо - для классов B, C: избыток припоя приводит к более жесткому соединению между двумя или более выходными контактами, которые предназначены для электрического соединения, но физически разделены. Это также может являться недопустимым - дефектом, обусловленным рисками появления механических напряжений из-за рассогласования КТР.

7.4.7 Нарушение маркировки

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: потеря идентификационных или параметрических значений маркировки из-за ухудшения буквенных или цветовых обозначений на компонентах, деталях, печатных платах.

7.4.8 Выплеск припоя

Допустимо - допустимое состояние для классов A, B, C: выплески припоя, которые закруглены на концах или имеют высоту менее 0,5 мм в схемах, которые работают при напряжении ниже 250 В переменного или постоянного тока.

Недопустимо - дефект для класса A, B, C: любой выплеск, который нарушает минимальное проектное расстояние между проводниками.

7.4.9 Дефектное соединение

Допустимо - допускаемое состояние для классов A, B, C: соединение с шероховатой поверхностью (зернистой или матовой).

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: любое соединение с трещиной, поднятием галтели или с видимым загрязнением поверхности.

7.4.10 Повреждение компонента

Недопустимо - дефект для классов A, B, C - любое повреждение компонента, элемента или платы, которое:

a) приводит к потере функциональности и снижению надежности; или

b) препятствует выполнению требований соответствующего МЭК, требований заказчика; или

c) приводит к отбраковке во время контроля качества.

7.4.11 Обрыв цепи, несмачиваемость

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: любое паяное соединение, в котором имелся припой, но не произошло смачивания любой из поверхностей, являющихся частью минимального соединения, например, из-за образования шариков припоя, плохой паяемости, эффекта поверхностного натяжения (образование "надгробия").

7.4.12 Перекос компонента

Допустимо - допускаемое состояние для классов A, B, C: компонент установлен с перекосом в любом направлении, но удовлетворяет требованиям для всех паяных соединений.

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: любой компонент, перекос которого приводит к невыполнению заданных минимальных требований.

7.4.13 Затекание непроводящего клея

Допустимо - допускаемое состояние для классов A, B, C: затекание клея на паяное соединение, не препятствующее выполнению требований соответствующего МЭК, предъявляемых к минимальным смачиванию и совмещению.

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: затекание клея на паяное соединение, приводящее к невыполнению определенных минимальных требований для соединения или не допускающее надежную доработку.

7.4.14 Обрыв цепи, отсутствие припоя

Недопустимо - дефект для классов A, B, C: любое нарушение процесса формирования соединения, обусловленное локальным отсутствием припоя до или во время пайки, например, из-за дефекта трафарета, затенения или образования шариков припоя.

7.4.15 Компонент на ребре

Допустимо - допускаемое состояние для классов A, B, C: при условии, что длина корпуса компонента менее 3,2 мм, ширина менее 1,6 мм, толщина более 1 мм и все требования, предъявляемые к паяному соединению и совмещению, выполняются.