在PCB设计中应用(yòng)IPC通孔标准--上海韬放電(diàn)子科(kē)技有(yǒu)限公司

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2021-04-06

我有(yǒu)幸在PCB上组装通孔组件并进行焊接，尽管可(kě)能(néng)会有(yǒu)一些挑战需要克服。尽管它比穿線(xiàn)针要容易得多(duō)，但仍有(yǒu)一些参数应具有(yǒu)准确的公差，以防止PCBA中出现问题。

幸运的是，您可(kě)以依靠现有(yǒu)的IPC通孔标准来确保将焊盘或过孔参数设置為(wèi)最佳值。

什么是IPC通孔标准？

IPC通孔标准為(wèi)PTH组件的着陆和钻孔尺寸提供了指导。

作為(wèi)PCB设计师，您会经常遇到IPC一词。IPC以前称為(wèi)印刷電(diàn)路研究所。这是一个旨在规范PCB设计生命周期各个方面的贸易组织。您将获得有(yǒu)关如何在PCB布局中处理(lǐ)技术方面的详细信息，包括有(yǒu)关電(diàn)镀通孔的问题。

IPC-2221和IPC-7251有(yǒu)两个标准，其中包含设计中通孔元件的准则。IPC-2221是通用(yòng)标准，涵盖了PCB的電(diàn)气和制造要求。IPC-2221的第9节专门讨论孔和互连，可(kě)為(wèi)PTH设计提供很(hěn)好的参考。

IPC-2221提供了有(yǒu)关最小(xiǎo)环形圈尺寸，焊盘要求，位置公差以及通孔设计的其他(tā)相关要求的详细指南。该文(wén)档还提供了图像，作為(wèi)应如何钻孔和制造孔的示例。

IPC-2222是IPC-2222文(wén)件的补充，该文(wén)件包含有(yǒu)关硬质有(yǒu)机印制板的标准。IPC-2222包含根据密度水平计算孔尺寸的准则。

您还可(kě)以在IPC-7251文(wén)档中找到更详细的指南。IPC-7251是通孔设计和焊盘图案的专用(yòng)标准。它包含更具體(tǐ)的准则，例如，各种类型的通孔引線(xiàn)的组件公差，接头公差和组件的占位尺寸。

IPC-7251中指定的参数通常指定為(wèi)三个级别的可(kě)生产性：

级别A：一般设计的可(kě)生产性

级别B：适中的设计可(kě)生产性

C级：高设计生产率

為(wèi)什么IPC贯穿式标准很(hěn)重要？

环形圈和钻头尺寸会影响可(kě)焊性。

假设通孔设计比表面安装的设计容易，这是一个错误。如果不遵守法规标准，很(hěn)容易在组装过程中犯下无法弥补的错误。

例如，正确确定零件垫的钻孔尺寸是一件棘手的事情。如果钻头尺寸太小(xiǎo)，您会发现很(hěn)难将其插入组件的引線(xiàn)中。将组件挤压到过小(xiǎo)的焊盘中会损坏组件或剥落镀层。

另一方面，带有(yǒu)钻孔的垫片的公差较大，会导致部件在放置后过于松动。这会影响可(kě)焊性和PCB修复工作。

除了钻头尺寸，环形圈的尺寸是通孔设计中的重要参数。一个环形圈是延伸超出所述PCB上所钻的孔的铜面积。环形圈需要遵守一个最小(xiǎo)值。如果圆环太小(xiǎo)，则在维修过程中加热或承受机械应力时，孔周围的铜很(hěn)容易脱落。

使用(yòng)IPC通孔标准计算焊盘尺寸

使用(yòng)IPC-2221焊盘尺寸建议来获得正确的焊盘尺寸。

您需要确定焊盘的尺寸，以避免我们已经讨论过的问题。值得庆幸的是，IPC-2221清楚地阐明了应如何计算焊盘尺寸。使用(yòng)以下公式為(wèi)通孔组件获取正确的焊盘尺寸：

最小(xiǎo)焊盘尺寸=最大引線(xiàn)直径+（2 x最小(xiǎo)环形圈要求）+标准制造余量

最大引線(xiàn)直径可(kě)从组件的数据表中得出，而其他(tā)两个参数可(kě)从IPC-2221标准的相应表中获得。

计算出焊盘尺寸后，您需要在功能(néng)强大的PCB设计和分(fēn)析软件中进行相应的配置。尝试使用(yòng)OrCAD，因為(wèi)其友好的用(yòng)户界面使设置通孔参数变得容易。它还具有(yǒu)许多(duō)其他(tā)工具，可(kě)帮助确保您的设计第一次成功。