PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)用IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)
PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)用IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)
有幸在PCB上組裝通孔組件并進(jìn)行焊接，盡管可能會(huì)有一些挑戰(zhàn)需要克服。盡管它比穿線(xiàn)針要容易得多，但仍有一些參數(shù)應(yīng)具有準(zhǔn)確的公差，以防止PCBA中出現(xiàn)問(wèn)題。
幸運(yùn)的是，您可以依靠現(xiàn)有的IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保將焊盤(pán)或過(guò)孔參數(shù)設(shè)置為最佳值。
什么是IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)？
IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)為PTH組件的著陸和鉆孔尺寸提供了指導(dǎo)。
作為PCB設(shè)計(jì)師，您會(huì)經(jīng)常遇到IPC一詞。IPC以前稱(chēng)為印刷電路研究所。這是一個(gè)旨在規(guī)范PCB設(shè)計(jì)生命周期各個(gè)方面的組織。您將獲得有關(guān)如何在PCB布局中處理技術(shù)方面的詳細(xì)信息，包括有關(guān)電鍍通孔的問(wèn)題。
IPC-2221和IPC-7251有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其中包含設(shè)計(jì)中通孔元件的準(zhǔn)則。IPC-2221是通用標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了PCB的電氣和制造要求。IPC-2221的第9節(jié)專(zhuān)門(mén)討論孔和互連，可為PTH設(shè)計(jì)提供很好的參考。
IPC-2221提供了有關(guān)最小環(huán)形圈尺寸，焊盤(pán)要求，位置公差以及通孔設(shè)計(jì)的其他相關(guān)要求的詳細(xì)指南。該文檔還提供了圖像，作為應(yīng)如何鉆孔和制造孔的示例。
IPC-2222是IPC-2222文件的補(bǔ)充，該文件包含有關(guān)硬質(zhì)有機(jī)印制板的標(biāo)準(zhǔn)。IPC-2222包含根據(jù)密度水平計(jì)算孔尺寸的準(zhǔn)則。
您還可以在IPC-7251文檔中找到更詳細(xì)的指南。IPC-7251是通孔設(shè)計(jì)和焊盤(pán)圖案的專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)。它包含更具體的準(zhǔn)則，例如，各種類(lèi)型的通孔引線(xiàn)的組件公差，接頭公差和組件的占位尺寸。
IPC-7251中指定的參數(shù)通常指定為三個(gè)級(jí)別的可生產(chǎn)性：
級(jí)別A：一般設(shè)計(jì)的可生產(chǎn)性
級(jí)別B：適中的設(shè)計(jì)可生產(chǎn)性
C級(jí)：高設(shè)計(jì)生產(chǎn)率
為什么IPC貫穿式標(biāo)準(zhǔn)很重要？
環(huán)形圈和鉆頭尺寸會(huì)影響可焊性。
假設(shè)通孔設(shè)計(jì)比表面安裝的設(shè)計(jì)容易，這是一個(gè)錯(cuò)誤。如果不遵守法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，很容易在組裝過(guò)程中犯下無(wú)法彌補(bǔ)的錯(cuò)誤。
例如，正確確定零件墊的鉆孔尺寸是一件棘手的事情。如果鉆頭尺寸太小，您會(huì)發(fā)現(xiàn)很難將其插入組件的引線(xiàn)中。將組件擠壓到過(guò)小的焊盤(pán)中會(huì)損壞組件或剝落鍍層。
另一方面，帶有鉆孔的墊片的公差較大，會(huì)導(dǎo)致部件在放置后過(guò)于松動(dòng)。這會(huì)影響可焊性和PCB修復(fù)工作。
除了鉆頭尺寸，環(huán)形圈的尺寸是通孔設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。一個(gè)環(huán)形圈是延伸超出所述PCB上所鉆的孔的銅面積。環(huán)形圈需要遵守一個(gè)最小值。如果圓環(huán)太小，則在維修過(guò)程中加熱或承受機(jī)械應(yīng)力時(shí)，孔周?chē)你~很容易脫落。
使用IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算焊盤(pán)尺寸
根據(jù)IPC-2221的焊盤(pán)尺寸建議，獲得正確的焊盤(pán)尺寸。
您需要確定焊盤(pán)的尺寸，以避免我們已經(jīng)討論過(guò)的問(wèn)題。值得慶幸的是，IPC-2221清楚地闡明了應(yīng)如何計(jì)算焊盤(pán)尺寸。使用以下公式為通孔組件獲取正確的焊盤(pán)尺寸：
最小焊盤(pán)尺寸=最大引線(xiàn)直徑+（2 x最小環(huán)形圈要求）+標(biāo)準(zhǔn)制造余量
最大引線(xiàn)直徑可從組件的數(shù)據(jù)表中得出，而其他兩個(gè)參數(shù)可從IPC-2221標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)表中獲得。
有幸在PCB上組裝通孔組件并進(jìn)行焊接，盡管可能會(huì)有一些挑戰(zhàn)需要克服。盡管它比穿線(xiàn)針要容易得多，但仍有一些參數(shù)應(yīng)具有準(zhǔn)確的公差，以防止PCBA中出現(xiàn)問(wèn)題。
幸運(yùn)的是，您可以依靠現(xiàn)有的IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保將焊盤(pán)或過(guò)孔參數(shù)設(shè)置為最佳值。
什么是IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)？
IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)為PTH組件的著陸和鉆孔尺寸提供了指導(dǎo)。
作為PCB設(shè)計(jì)師，您會(huì)經(jīng)常遇到IPC一詞。IPC以前稱(chēng)為印刷電路研究所。這是一個(gè)旨在規(guī)范PCB設(shè)計(jì)生命周期各個(gè)方面的組織。您將獲得有關(guān)如何在PCB布局中處理技術(shù)方面的詳細(xì)信息，包括有關(guān)電鍍通孔的問(wèn)題。
IPC-2221和IPC-7251有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其中包含設(shè)計(jì)中通孔元件的準(zhǔn)則。IPC-2221是通用標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了PCB的電氣和制造要求。IPC-2221的第9節(jié)專(zhuān)門(mén)討論孔和互連，可為PTH設(shè)計(jì)提供很好的參考。
IPC-2221提供了有關(guān)最小環(huán)形圈尺寸，焊盤(pán)要求，位置公差以及通孔設(shè)計(jì)的其他相關(guān)要求的詳細(xì)指南。該文檔還提供了圖像，作為應(yīng)如何鉆孔和制造孔的示例。
IPC-2222是IPC-2222文件的補(bǔ)充，該文件包含有關(guān)硬質(zhì)有機(jī)印制板的標(biāo)準(zhǔn)。IPC-2222包含根據(jù)密度水平計(jì)算孔尺寸的準(zhǔn)則。
您還可以在IPC-7251文檔中找到更詳細(xì)的指南。IPC-7251是通孔設(shè)計(jì)和焊盤(pán)圖案的專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)。它包含更具體的準(zhǔn)則，例如，各種類(lèi)型的通孔引線(xiàn)的組件公差，接頭公差和組件的占位尺寸。
IPC-7251中指定的參數(shù)通常指定為三個(gè)級(jí)別的可生產(chǎn)性：
級(jí)別A：一般設(shè)計(jì)的可生產(chǎn)性
級(jí)別B：適中的設(shè)計(jì)可生產(chǎn)性
C級(jí)：高設(shè)計(jì)生產(chǎn)率
為什么IPC貫穿式標(biāo)準(zhǔn)很重要？
環(huán)形圈和鉆頭尺寸會(huì)影響可焊性。
假設(shè)通孔設(shè)計(jì)比表面安裝的設(shè)計(jì)容易，這是一個(gè)錯(cuò)誤。如果不遵守法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，很容易在組裝過(guò)程中犯下無(wú)法彌補(bǔ)的錯(cuò)誤。
例如，正確確定零件墊的鉆孔尺寸是一件棘手的事情。如果鉆頭尺寸太小，您會(huì)發(fā)現(xiàn)很難將其插入組件的引線(xiàn)中。將組件擠壓到過(guò)小的焊盤(pán)中會(huì)損壞組件或剝落鍍層。
另一方面，帶有鉆孔的墊片的公差較大，會(huì)導(dǎo)致部件在放置后過(guò)于松動(dòng)。這會(huì)影響可焊性和PCB修復(fù)工作。
除了鉆頭尺寸，環(huán)形圈的尺寸是通孔設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。一個(gè)環(huán)形圈是延伸超出所述PCB上所鉆的孔的銅面積。環(huán)形圈需要遵守一個(gè)最小值。如果圓環(huán)太小，則在維修過(guò)程中加熱或承受機(jī)械應(yīng)力時(shí)，孔周?chē)你~很容易脫落。
使用IPC通孔標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算焊盤(pán)尺寸
根據(jù)IPC-2221的焊盤(pán)尺寸建議，獲得正確的焊盤(pán)尺寸。
您需要確定焊盤(pán)的尺寸，以避免我們已經(jīng)討論過(guò)的問(wèn)題。值得慶幸的是，IPC-2221清楚地闡明了應(yīng)如何計(jì)算焊盤(pán)尺寸。使用以下公式為通孔組件獲取正確的焊盤(pán)尺寸：
最小焊盤(pán)尺寸=最大引線(xiàn)直徑+（2 x最小環(huán)形圈要求）+標(biāo)準(zhǔn)制造余量
最大引線(xiàn)直徑可從組件的數(shù)據(jù)表中得出，而其他兩個(gè)參數(shù)可從IPC-2221標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)表中獲得。
標(biāo)簽：PCB設(shè)計(jì)
