DIN EN 61188-1-1-1998 Printed boards and printed board assemblies - Design and use - Part 1-1 Generic requirements flatness considerations for electronic assemblies (IEC 61188-1-1 .pdf

1、DEUTSCHE NORMEN 61188-1-1 DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinICS 31.180Deskriptoren: Leiterplatte, Bau

2、gruppe, Ebenheit, Konstruktion, AnforderungPrinted boards and printed board assemblies Design and use Part 1-1:Generic requirements Flatness considerations for electronic assemblies(IEC 61188-1-1 : 1997);German version EN 61188-1-1 : 1997Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conception et utilis

3、ation Partie 1-1: Prescriptions gnriques Considrations concernant la planitdensembles lectroniques (CEI 61188-1-1 : 1997);Version allemande EN 61188-1-1 : 1997Die Europische Norm EN 61188-1-1 : 1997 hat den Status einer Deutschen Norm.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbei

4、tsgremium K 661 “Gedruckte Schaltungen” der DeutschenElektrotechnischen Kommission im DIN und VDE (DKE) zustndig.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.)

5、 bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutsche

6、n Normen ist nachstehendwiedergegeben. Zum Zeitpunkt der Verffentlichung dieser Norm waren die angegebenen Ausgaben gltig.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummernwird jeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden

7、.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN 52(Sec)435 : 1993-11.Nationaler Anhang NA (informativ)LiteraturhinweiseDIN EN 61189-2Prfverfahren fr Elektromaterialien, Leiterplatten und andere Verbindungsstrukturen und Baugruppen Teil 2: Prfverfahren fr Materialien fr Verbindungsstrukturen (IEC 61189-2 :

8、1997);Deutsche Fassung EN 61189-2 : 1997 + Corrigendum : 1997Europische Norm Internationale Norm Deutsche NormEN 61189-2 : 1997+ Corr. AugustIEC 61189-2 : 1997 DIN EN 61189-2 : 1997-10Entwurf Mrz 1998Fortsetzung 7 Seiten ENDeutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE (DKE)Leiterplatten und F

9、lachbaugruppenKonstruktion und AnwendungTeil 1: Allgemeine Anforderungen Hauptabschnitt 1: Gesichtspunktezur Ebenheit von elektronischen Baugruppen(IEC 61188-1-1 : 1997) Deutsche Fassung EN 61188-1-1 : 1997Ref. Nr. DIN EN 61188-1-1 : 1998-03Preisgr. 07 Vertr.-Nr. 2507Diese Norm enthlt die deutsche b

10、ersetzung der Internationalen Norm IEC 61188-1-1B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03EUROPISCHES KOMITEE FR ELEKTROTECHNISCHE NORMUNGEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen

11、 de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 BrsselprErsatz fr 1997 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.ENTWURFDeskriptoren: Gedruckte Schaltungen, Leiterplatten

12、 und Flachbaugruppen, Konstruktion, Anwendung, grundlegende Anforderungen,Abweichung von der Ebenheit, Plazierung von SMDLeiterplatten und FlachbaugruppenKonstruktion und AnwendungTeil 1: Allgemeine Anforderungen Hauptabschnitt 1: Gesichtspunktezur Ebenheit von elektronischen Baugruppen(IEC 61188-1-

13、1 : 1997)EN 61188-1-1Printed boards and printed board assemblies Design anduse Part 1-1: Generic requirements Flatness considera-tions for electronic assemblies (IEC 61188-1-1 : 1997)Cartes imprimes et cartes imprimes quipes Conceptionet utilisation Partie 1-1: Prescriptions gnriques Consid-rations

14、concernant la planit densembles lectroniques(CEI 61188-1-1 : 1997)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 1997-10-01 angenommen.Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, inder die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jedende

15、rung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischenAngaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deut

16、sch, Englisch, Franzsisch).Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigenerVerantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariatmitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die

17、nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Niederlande,Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien, Tschechische Republik und demVereinigten Knigreich.Ref. Nr. EN 61188-1-1 : 1997 DOkt

18、ober 1997ICS 31.180Deutsche FassungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03Seite 2EN 61188-1-1 : 1997VorwortDer Text des Schriftstcks 52/721/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61188-1-1, ausgearbeitet von dem IEC/TC 52 “Printedcircuits”, wurde der IEC-CENELEC Parallelen A

19、bstimmung unterworfen und von CENELEC am 1997-10-01 als EN 61188-1-1angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung eineridentischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden mu (dop): 1998-07-01 sptestes Datum,

20、zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen,zurckgezogen werden mssen (dow): 1998-07-01Anhnge die als “normativ” bezeichnet sind, gehren zum Norm-Inhalt.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 6118

21、8-1-1 : 1997 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als EuropischeNorm angenommen.InhaltSeite SeiteVorwort 2Einleitung .21 Anwendungsbereich 32 Normative Verweisungen 33 Grundlegende Anforderungen .33.1 Konstruktion .33.2 Herstellung starrer Leiterplatten . . . . . . . . . . . . 33.3 Bestckung

22、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.4 Anwendung .34 Abweichungen von der Ebenheit starres kupferkaschiertes Basismaterial .34.1 Ursachen .34.2 Vorbeugung und korrigierende Manahmen . . . . . 34.3 Prfverfahren und Anforderungen . . . . . . . . . . . 45 Abweichungen von der Ebenheit unbes

23、tckte starre Leiterplatten 45.1 Ursachen .45.2 Vorbeugung .45.3 Korrekturmanahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55.4 Anforderungen an die Ebenheit . . . . . . . . . . . . . 55.5 Meverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Abweichungen von der Ebenheit starre Flachbaugruppen .56.

24、1 Ursachen .56.2 Vorbeugung 66.3 Korrektur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Probleme bei der Plazierung vonoberflchenmontierbaren Bauteilen 67.1 Plazierung der Bauteile (Bestckung) . . . . . . . . . 67.2 Anforderungen fr “Aufnahme-Ablage”-Maschinen . . 68 Abweichungen von der Ebe

25、nheit bei derInstandhaltung 69 bersicht ber Vorbeugungsmanahmen 610 bersicht ber korrigierende Manahmen .6Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen aufinternationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen . . 7EinleitungDie Technologie der starren Leiterplatten verlangt so

26、wohl von den Trgermaterialien als auch von den Baugruppen einen hohenGrad an Ebenheit. Auftretende Verwerfungen knnen eine Reihe von Ursachen haben. Daher mu sich jeder, der mit der Kon-struktion, Herstellung und dem Einsatz von Leiterplatten zu tun hat, der mglicherweise auftretenden Probleme bewut

27、 sein undmu diese Probleme auch verstehen. Es ist wichtig, da diese Personen besonderes Augenmerk auf diejenigen Faktoren legen,die in ihrem Einflubereich liegen.In der folgenden Tabelle werden Hinweise auf die drei in IEC 61189-2 aufgefhrten Prfverfahren gegeben.Prfverfahren fr Wlbung und Verwindun

28、g, Prfliste fr MaterialienKenngre ZustandPrfungs-Nr. nach IEC 61189-2Wlbung Anlieferungszustand 2M01Wlbung Nach der Verarbeitung 2M02Verwindung Anlieferungszustand 2M01Verwindung Nach der Verarbeitung 2M04B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03Seite 3EN 61188-1-1 : 19971

29、 AnwendungsbereichDieser Teil der IEC 61188-1 beschreibt die Faktoren, die dieEbenheit von starren Leiterplatten und Flachbaugruppensteuern. Ziel dieser Norm ist es, Konstrukteure, Hersteller,Bestcker und Anwender von starren Leiterplatten und Flach-baugruppen ber diejenigen Faktoren zu informieren,

30、 die dieEbenheit beeinflussen. Diese Norm enthlt Empfehlungen frfolgende Bereiche bzw. Produkte: Konstruktion (Abschnitt 3); Basismaterial (Abschnitt 4); unbestckte Leiterplatten (Abschnitt 5); bestckte Leiterplatten (Abschnitt 6).2 Normative VerweisungenDie folgenden normativen Dokumente enthalten

31、Festlegun-gen, die durch Verweisung in diesem Text Bestandteil diesesTeils der IEC 61188-1 sind. Zum Zeitpunkt der Verffent-lichung dieser Norm waren die angegebenen Ausgabengltig. Alle normativen Dokumente unterliegen der berarbei-tung. Vertragspartner, deren Vereinbarungen auf diesem Teilder IEC 6

32、1188-1 basieren, werden gebeten, die Mglichkeitzu prfen, ob die jeweils neuesten Ausgaben der imfolgenden genannten Normen angewendet werden knnen.Die Mitglieder von IEC und ISO fhren Verzeichnisse dergegenwrtig gltigen Internationalen Normen.IEC 61189-2 : 1977Test methods for electrical materials,

33、interconnectionstructures and assemblies Part 2: Test methods formaterials for interconnection structures3 Grundlegende Anforderungen3.1 KonstruktionDer Konstrukteur von starren Leiterplatten/Baugruppen mudarauf hinwirken, eine mechanisch ausgewogene Konstruk-tion zu erreichen. Bei Leiterplatten bez

34、ieht sich eine aus-gewogene Konstruktion auf die gleichmige Verteilung vonHarz, Verstrkungsmaterial und Kaschierung, jeweils bezogenauf jede der drei Mittelachsen der Platte. Wenn (z. B. zurWrmeableitung) ein Metallblech auf das Trgermaterial auf-geklebt wird, mu weiterhin bedacht werden, welchen An

35、teildieses Metallblech zur Ebenheit beitrgt.Flachbaugruppen weisen im allgemeinen nur auf einer SeiteBauelemente auf, seit dem Aufkommen der Oberflchenmon-tage werden bei vielen Konstruktionen jedoch beide Platten-seiten mit Bauelementen versehen. Die richtige Anordnungder Bauelemente nach ihrer Gre

36、, ihrem Gewicht und ihrerAnzahl von Anschluleitern, die mit der Platte verbundenwerden mssen, wird die Ebenheits-Charakteristik der Bau-gruppe verbessern.3.2 Herstellung starrer LeiterplattenDer Hersteller von starren Leiterplatten mu sich damit aus-einandersetzen, in welcher Weise das Material zu h

37、andhabenund zu verarbeiten ist, um die Verwerfung mglichst klein zuhalten.3.3 BestckungDer Bestcker von starren Leiterplatten mu versuchen sicher-zustellen, da beim Bestckungsproze, insbesondere beiden Ltprozessen und bei der Handhabung der Platten, keineVerwerfung eingebracht wird.3.4 AnwendungDer

38、Anwender mu durch ordnungsgeme Lagerung undeine gute Gertetechnik die Wahrscheinlichkeit einer Ver-werfung nach der Bestckung minimieren.4 Abweichungen von der Ebenheit starres kupferkaschiertes Basismaterial4.1 UrsachenDie folgenden Ursachen knnen entweder einzeln oder inKombination an der Verwerfu

39、ng von kupferkaschiertemMaterial beteiligt sein.4.1.1 VerstrkungsmaterialGlasgewebe kann whrend des Webens und der Weiter-behandlung verspannt werden. Die Verwerfung des Laminates,die durch einzelne, verspannte Glasgewebetafeln in dasMaterial eingebracht wird, wird gering sein.4.1.2 Kupfer-Kaschieru

40、ngDie Wirkung der Kupfer-Kaschierung auf die Verwerfung ist inder Regel klein.4.1.3 Material im B-Zustand (Prepreg)Durch das Lackieren des Verstrkungsmaterials mit Harz,das anschlieend teilweise ausgehrtet wird, entsteht Basis-material im “B-Zustand” (Prepreg). Eine ungleichmigeLackierung kann zu Sp

41、annungen fhren, die eine Verwerfungdes Laminats zur Folge haben. Diesen Spannungen knnenfolgenden Ursachen zugeordnet werden: ungleichmiger Zug auf das Verstrkungsmaterialbeim Passieren des Treaters (Harz-Lackierstrecke); ungleichmige oder uneinheitliche Dicke des Harz-auftrags ber die Breite des Ve

42、rstrkungsmaterials; fehlerhafte Aushrtung (Polymerisation) des Harzes,d. h. Unter- oder berhrtung gegenber dem B-Zustand.4.1.4 VerpressenEin ungleichmiger Verpredruck und eine ungleichmigeVerpretemperatur bauen Spannungen auf. Auch eine unaus-gewogene Konstruktion, d. h. eine Konstruktion mit Einzel

43、-lagen, die nicht in X- und Y-Richtung ausgerichtet sind, wirdzur Folge haben, da Spannungen auftreten.Eine einseitige Kaschierung des Laminats kann die Verwer-fung vergrern. Je dicker die Kaschierung ist, desto grerwird die Verwerfung sein. Auerdem kann eine Verwerfungdurch unterschiedlich dicke Ka

44、schierungen auf beiden Laminat-seiten erzeugt werden.4.1.5 Schneiden und HandhabungDas Schneiden des Laminats kann ebenfalls Spannungen er-zeugen. Auch eine nichthorizontale Lagerung des kaschier-ten Materials kann eine Verwerfung bewirken.4.2 Vorbeugung und korrigierende ManahmenUm die Verwerfung s

45、o klein wie mglich zu halten, mssendie in 4.1 diskutierten Faktoren gesteuert werden. BesondereBeachtung ist der Konstruktionstechnik und den Vorschriftenzu schenken. Es ist eine Verfahrenssteuerung durchzufhren.Wenn der Verpreproze abgeschlossen ist, ist wenn sichim Materialinneren Spannungen ausge

46、bildet haben keinekorrigierende Manahme mehr mglich.Glasbergangstemperatur (Tg): Die Glasbergangstempe-ratur Tgist diejenige Temperatur, bei der ein warmhrtenderKunststoff von einem glashnlichen (starren) Zustand ineinen verformbaren (flexiblen) Zustand bergeht. Dieserbergang ist vollstndig reversib

47、el; das Material wird sichunterhalb von Tgwie Glas und oberhalb wie ein verformbaresMaterial verhalten. Daher werden Verformungen, die im ver-formbaren Zustand eingebracht werden, eingefroren, wenndas Material in den glashnlichen Zustand zurckkehrt.Der Tgvon Epoxid-Glashartgewebe fr allgemeine Zweck

48、eliegt blicherweise im Bereich zwischen 120 C und 135 C,er kann aber auch so niedrig liegen, da er gerade 105 Cerreicht. Andere Harze knnen wesentlich andere Tg-Werteaufweisen.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03Seite 4EN 61188-1-1 : 1997Wenn das verprete Material bei

49、 Raumtemperatur nicht ebenist, ist das Vorliegen einer inneren Spannung offensichtlich.Es knnen jedoch selbst dann, wenn das Material bei Raum-temperatur eben ist, innere Spannungen vorliegen. Wird dasMaterial auf Temperaturen oberhalb des Tgdes Harzeserwrmt, behlt das Harz die verbliebenen Spannungen nichtmehr, das Material e