IEC 61188-5-6:2003
(Main)Printed boards and printed board assemblies - Design and use - Part 5-6: Attachment (land/joint) considerations - Chip carriers with J-leads on four sides
Printed boards and printed board assemblies - Design and use - Part 5-6: Attachment (land/joint) considerations - Chip carriers with J-leads on four sides
Provides information on land pattern geometries used for the surface attachment of electronic components with J leads on four sides. Provides the appropriate size, shape and tolerances of surface mount land patterns so as to ensure sufficient area for the appropriate solder fillet, and also allows for inspection, testing and reworking of resulting solder joints.
Cartes imprimées et cartes imprimées équipées - Conception et utilisation - Partie 5-6: Considérations sur les liaisons pistes-soudures - Composants à sorties en J sur quatre côtés
Donne des informations sur les géométries de zones de report utilisées pour la fixation des composants électroniques avec des sorties en J sur les quatre côtés. Fournit les dimensions, les formes et les tolérances appropriées des zones de report de montage en surface afin de garantir une surface suffisante au raccord de brasure approprié et permet également l'inspection, les essais et les retouches des joints de brasure.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61188-5-6
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-01
Cartes imprimées et cartes imprimées équipées –
Conception et utilisation –
Partie 5-6:
Considérations sur les liaisons pistes-soudures –
Composants à sorties en J sur quatre côtés
Printed boards and printed board assemblies –
Design and use –
Part 5-6:
Attachment (land/joint) considerations –
Chip carriers with J-leads on four sides
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61188-5-6:2003
Numérotation des publications Publication numbering
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exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
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base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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sur les publications de la CEI
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constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
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en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
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cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61188-5-6
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-01
Cartes imprimées et cartes imprimées équipées –
Conception et utilisation –
Partie 5-6:
Considérations sur les liaisons pistes-soudures –
Composants à sorties en J sur quatre côtés
Printed boards and printed board assemblies –
Design and use –
Part 5-6:
Attachment (land/joint) considerations –
Chip carriers with J-leads on four sides
IEC 2003 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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Международная Электротехническая Комиссия
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For price, see current catalogue
– 2 – 61188-5-6 CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION .8
1 Domaine d’application et objet.10
2 Références normatives .10
3 Informations générales.12
3.1 Description générale des composants .12
3.2 Marquage .12
3.3 Format de support de boîtier .12
3.4 Prise en compte des processus.12
4 QFJ (carré) .12
4.1 Remarques introductives.12
4.2 Description des composants .12
4.3 Dimension des composants.16
4.4 Conception d’excroissance de pastille de joint brasé .16
4.5 Dimensions de la zone de report .20
5 QFJ (rectangulaire) .24
5.1 Remarques introductives.24
5.2 Description des composants .24
5.3 Dimensions des composants.26
5.4 Conception d’excroissance de pastille de joint brasé .28
5.5 Dimensions de la zone de report .32
Bibliographie .36
Figure 1 – QFJ (carré) .14
Figure 2 – Dimensions de boîtier QFJ (carré).16
Figure 3 – Conception d’excroissance de pastille de joint brasé de composant QFJ
carré ayant différents niveaux (voir Tableau 5 de la CEI 61188-5-1) .20
Figure 4 – Dimensions de la zone de report pour QFJ (carré).24
Figure 5 – QFJ (rectangulaire).24
Figure 6 – Dimensions de boîtier QFJ (rectangulaire).28
Figure 7 – Conception d’excroissance de pastille de joint brasé de composant QFJ
rectangulaire ayant différents niveaux (voir Tableau 5 de la CEI 61188-5-1) .32
Figure 8 – Dimensions de la zone de report pour QFJ (rectangulaire).34
61188-5-6 IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 5
INTRODUCTION .9
1 Scope and object .11
2 Normative references.11
3 General information .13
3.1 General component description .13
3.2 Marking .13
3.3 Carrier packaging format .13
3.4 Process considerations.13
4 QFJ (square) .13
4.1 Introductory remark .13
4.2 Component description .13
4.3 Component dimensions .17
4.4 Solder joint fillet design .17
4.5 Land pattern dimensions.21
5 QFJ (rectangular) .25
5.1 Introductory remark .25
5.2 Component description .25
5.3 Component dimensions .27
5.4 Solder joint fillet design .29
5.5 Land pattern dimensions.33
Bibliography.37
Figure 1 – QFJ (square) .15
Figure 2 – QFJ (square) dimensions .17
Figure 3 – Solder joint fillet design of QFJ square component with different levels
(see IEC 61188-5-1, Table 5) .21
Figure 4 – QFJ (square) land pattern dimensions .25
Figure 5 – QFJ (rectangular) .25
Figure 6 – QFJ (rectangular) dimensions.29
Figure 7 – Solder joint fillet design of QFJ rectangular component with different levels
(see IEC 61188-5-1, Table 5) .33
Figure 8 – QFJ (rectangular) land pattern dimensions .35
– 4 – 61188-5-6 CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
CARTES IMPRIMÉES ET CARTES IMPRIMÉES ÉQUIPÉES –
CONCEPTION ET UTILISATION –
Partie 5-6: Considérations sur les liaisons pistes-soudures –
Composants à sorties en J sur quatre côtés
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61188-5-6 a été établie par le comité d'études 91 de la CEI:
Techniques d’assemblage des composants électroniques.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
91/338/FDIS 91/366/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les directives ISO/CEI, Partie 2
Il convient que la CEI 61188-5-6 soit lue conjointement avec la CEI 61188-5-1.
61188-5-6 IEC:2003 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
PRINTED BOARDS AND PRINTED BOARD ASSEMBLIES –
DESIGN AND USE –
Part 5-6: Attachment (land/joint) considerations –
Chip carriers with J-leads on four sides
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international cooperation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on relevant subjects since each technical committee has representation from
all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61188-5-6 has been prepared by IEC technical committee 91:
Electronics assembly technology.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
91/338/FDIS 91/366/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
IEC 61188-5-6 should be read in conjunction with IEC 61188-5-1.
– 6 – 61188-5-6 CEI:2003
La CEI 61188-5 comporte les parties suivantes sous le titre général Cartes imprimées et cartes
imprimées équipées – Conception et utilisation :
Partie 5-1: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Prescriptions génériques
Partie 5-2: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Composants discrets
Partie 5-3: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Composants à sorties en aile de
mouette sur deux côtés
Partie 5-4: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Composants à sorties en J sur
deux côtés
Partie 5-5: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Composants à sorties en aile de
mouette sur quatre côtés
Partie 5-6: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Composants à sorties en J sur
quatre côtés
Partie 5-7: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Composants (DIP) à broches sur
deux côtés
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2004. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
___________
La plupart de ces parties sont encore à publier.
61188-5-6 IEC:2003 – 7 –
IEC 61188-5 consists of the following parts, under the general title Printed boards and printed
board assemblies – Design and use :
Part 5-1: Attachment (land/joint) considerations – Generic requirements
Part 5-2: Attachment (land/joint) considerations – Discrete components
Part 5-3: Attachment (land/joint) considerations – Gull-wing leads, two sides
Part 5-4: Attachment (land/joint) considerations – J leads, two sides
Part 5-5: Attachment (land/joint) considerations – Gull-wing leads, four sides
Part 5-6: Attachment (land/joint) considerations – Chip carriers with J-leads on four sides
Part 5-7: Attachment (land/joint) considerations – Post (DIP) leads, two sides
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2004. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
———————
At the time of writing, most of these parts are still to be published.
– 8 – 61188-5-6 CEI:2003
INTRODUCTION
La présente partie de la CEI 61188 concerne les zones de report pour les composants avec
des sorties en J sur les quatre côtés. Chaque article donne des informations selon le schéma
qui suit:
Les dimensions des zones de report proposées dans cette norme sont basées sur les calculs
fondamentaux de tolérance associés aux zones de protubérance de soudure et aux excédents
de périmètre (voir la CEI 61188-5-1). Ce périmètre recouvre tout ce qui concerne les besoins
de fabrication normaux.
Les dimensions fixées des zones de report concernées dans la présente norme sont
généralement applicables pour l'application de la pâte de brasage ainsi que du processus de
soudage par refusion. Pour l'application du processus de brasage à la vague, les dimensions
des zones de report doivent être modifiées, il est préférable d'avoir une orientation parallèle à
la direction de la vague et des dispositifs d'échantillonnage de soudage convenablement
dimensionnés doivent être ajoutés.
Cette spécification présente un triple dimensionnement des zones de report (niveaux 1, 2 et 3)
sur la base de trois types de zones de protubérances et d'excédents de périmètre maximal
(max.) moyen et minimal (min.). A chaque zone de report a été assigné un identifiant pour
indiquer les caractéristiques de la robustesse spécifique des zones de report. Les utilisateurs
ont également la possibilité d'organiser les informations de façon à ce qu'elles s'adaptent le
mieux possible à leur utilisation spécifique.
La présente norme considère que les dimensions de la pastille sont toujours plus grandes que
les sorties du composant ou que leurs dimensions. Si un utilisateur a des raisons valables
d'utiliser l’épargne de brasure pour limiter le mouillage sur une puce ou pour utiliser des
pastilles de taille inférieure aux sorties du composant ou pour appliquer des concepts
différents de ceux de la CEI 61188-5-1, cette norme ne sera pas applicable.
Il est de la responsabilité de l'utilisateur de vérifier les zones de report des composants pour
montage en surface (CMS) utilisés pour mener à bien un processus de montage convenable
comportant les essais et une fiabilité assurée pour l'utilisation en conditions perturbées du
produit.
Les dimensions de composants données dans cette norme correspondent à ceux qui sont
disponibles sur le marché, et ne doivent être considérées qu’en tant que références.
61188-5-6 IEC:2003 – 9 –
INTRODUCTION
This part of IEC 61188 covers land patterns for components with J leads on four sides. Each
clause contains information in accordance with the following format:
The proposed land pattern dimensions in this standard are based upon the fundamental
tolerance calculation combined with the given land protrusions and courtyard excesses (see
IEC 61188-5-1). The courtyard covers all issues pertaining to normal manufacturing needs.
The land pattern dimensions covered in this standard are generally applicable for reflowed
solder paste processes. For immersion soldering processes (e.g. wave, jet, drag soldering),
lands may have to be modified to prevent shadowing and shorting (e.g. by extending land
length parallel to the direction of motion of the board and/or provision of solder thieves).
This specification offers a threefold land pattern dimensioning (levels 1, 2, and 3) on the basis
of a threefold set of land protrusions and courtyard excesses maximum (max.), median
(mdn.), and minimum (min.). Each land pattern has been assigned an identification number to
indicate the characteristics of the specific robustness of the land patterns. Users also have
the opportunity to organize the information to suit their particular design.
This standard assumes that land dimensions are always larger than component termination or
lead outlines. If a user has good reason to use solder resist to limit wetting on a land, or to
use lands smaller than component terminations, or to apply a concept different from that of
IEC 61188-5-1, this standard may not apply.
It is the responsibility of the user to verify the surface mounting devices (SMD) land patterns
used for achieving an undisturbed mounting process, including testing, and an ensured
reliability for the product stress conditions when in use.
Dimensions of the components listed in this standard are those available on the market, and
are for reference purposes only.
– 10 – 61188-5-6 CEI:2003
CARTES IMPRIMÉES ET CARTES IMPRIMÉES EQUIPÉES –
CONCEPTION ET UTILISATION
Partie 5-6: Considérations sur les liaisons pistes-soudures –
Composants à sorties en J sur quatre côtés
1 Domaine d’application et objet
La présente partie de la CEI 61188 donne des informations sur les géométries de zones de
report utilisées pour la fixation des composants électroniques avec des sorties en J sur les
quatre côtés.
Cette norme a pour but de fournir les dimensions, les formes et les tolérances appropriées des
zones de report de montage en surface afin de garantir une surface suffisante au raccord de
brasure approprié et de permettre également l’inspection, les essais et les retouches des
joints de brasure.
Chaque article comporte une série spécifique de critères détaillés relatifs aux composants, aux
dimensions des composants, à la conception du joint de brasure ainsi qu’aux dimensions de la
zone de report.
NOTE L’acronyme QFJ est l’appellation conventionnelle utilisée au Japon ; l’acronyme PLCC est l’appellation
conventionnelle utilisée aux Etats-Unis pour ces composants.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60068-2-58, Essais d'environnement – Partie 2-58: Essais – Essai Td – Méthodes d'essai
de la soudabilité, de la résistance de la métallisation à la dissolution et de la résistance à la
chaleur de soudage des composants pour montage en surface
CEI 60191-2, Normalisation mécanique des dispositifs à semi-conducteurs – Partie 2:
Dimensions
CEI 61188-5-1, Cartes imprimées et cartes imprimées équipées – Conception et utilisation –
Partie 5-1: Considérations sur les liaisons pistes-soudures – Prescriptions génériques
CEI 61760-1, Technique du montage en surface – Partie 1: Méthode de normalisation pour la
spécification des composants montés en surface (CMS)
61188-5-6 IEC:2003 – 11 –
PRINTED BOARDS AND PRINTED BOARD ASSEMBLIES –
DESIGN AND USE –
Part 5-6: Attachment (land/joint) considerations –
Chip carriers with J-leads on four sides
1 Scope and object
This part of IEC 61188 provides information on land pattern geometries used for the surface
attachment of electronic components with J leads on four sides.
The object of this standard is to provide the appropriate size, shape and tolerances of surface
mount land patterns so as to ensure sufficient area for the appropriate solder fillet, and also
allow for inspection, testing and reworking of resulting solder joints.
Each clause contains a specific set of criteria, setting out details on the component, the
component dimensions, the solder joint design and the land pattern dimensions.
NOTE The acronym QFJ is the naming convention used by Japan; the acronym PLCC is the naming convention
used by the USA for these components.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60068-2-58, Environmental testing – Part 2-58: Tests – Test Td: Test methods for
solderability, resistance to dissolution of metallization and soldering heat of surface mounting
devices (SMD)
IEC 60191-2, Mechanical standardisation of semiconductor devices – Part 2: Dimensions
IEC 61188-5-1, Printed boards and printed board assemblies – Design and use – Part 5-1:
Attachment (land/joint) considerations – Generic requirements
IEC 61760-1, Surface mounting technology – Part 1: Standard method for the specification of
surface mounting components (SMDs)
– 12 – 61188-5-6 CEI:2003
3 Informations générales
3.1 Description générale des composants
Les composants sont constitués par les boîtiers de porte-puce à sorties en J dont les sorties
s’étendent par delà les encombrements de boîtier. La forme des boîtiers peut être soit carrée
soit rectangulaire. Ces bornes fournissent généralement des espaces pour le corps du boîtier
par rapport à l’encapsulation et à la structure d’interconnexion pour des raisons liées au
dégagement, au contrôle ou à la disposition des différences de dilatation thermique.
Dans les porte-puce à sorties en plastique, la distinction d’encapsulation primaire concerne le
point dans lequel une puce est incorporée dans le boîtier. Un boîtier pré-moulé est fourni en
tant que corps à sorties avec une cavité ouverte pour la fixation des puces. Une partie du
corps post-moulé possède généralement une puce fixée à une grille de connexion avec un
corps en plastique isolant moulé autour de l’assemblage.
3.2 Marquage
Les familles de produits QFJ (carrée ou rectangulaire) sont généralement marquées
conformément au marquage propre du fabricant. Y figurent le nom du fabricant ou son logo
ainsi que l’indication de la broche 1. Certains produits peuvent comporter l’indication de la
broche sur le boîtier au lieu du marquage de la broche 1. Des marquages supplémentaires
peuvent comporter la date-code du lot de fabrication et/ou la localisation de la fabrication.
3.3 Format de support de boîtier
Le support des boîtiers peut être en barrettes mais le support en bande est préférable pour
une meilleure manipulation et pour des utilisations à grand volume. Le support en plateau n’est
pas acceptable à cause de la coplanéité des broches requise pour le placement et la brasure.
3.4 Prise en compte des processus
Les boîtiers QFJ sont normalement traités par opération de brasage par fusion (voir la CEI
60068-2-58).
Les dispositifs à pas fins et à sorties nombreuses peuvent nécessiter un traitement spécial
hors de la localisation normale de la duite et des opérations en fabrication de fusion.
4 QFJ (carré)
4.1 Remarques introductives
Cet article indique les dimensions du composant et de la zone de report pour les composants à
boîtiers QFJ carrés. La construction de base est également traitée. Les Figures 2 et 3
fournissent une liste de tolérances et de dimensions prévues pour les joints de brasure
utilisées pour obtenir les dimensions des zones de report.
4.2 Description des composants
Les QFJ sont utilisés dans de nombreuses applications pour l’électronique commerciale,
industrielle ou militaire.
4.2.1 Construction de base
Voir Figure 1.
61188-5-6 IEC:2003 – 13 –
3 General information
3.1 General component description
The component consists of quad flat J-lead packages with terminations, which extend beyond
the package outlines. The shape of the packages can be either square or rectangular. These
terminations typically separate the body of the package from the packaging and interconnect
structure (P&IS) for reasons of clearing, inspecting or accommodating differences in thermal
expansion.
In plastic leaded chip carriers, the primary packaging distinction concerns the point at which a
chip is incorporated into the package. A pre-molded package is supplied as a leaded body
with an open cavity for chip attachment. A post-molded body part typically has the chip
attached to a lead frame with an insulating plastic body molded around the assembly.
3.2 Marking
The QFJ (square and rectangular) families of parts are generally marked with the
manufacturer’s part numbers, name or symbol, and a pin 1 indicator. Some parts may have a
pin 1 feature in the case shape instead of a pin 1 marking. Additional markings may include
date-code manufacturing lot and/or manufacturing location.
3.3 Carrier packaging format
The carrier packaging format may be provided in tubes but embossed carrier taping is
preferred for best handling and high volume applications. Bulk packaging is not acceptable
because of lead coplanarity required for placement and soldering.
3.4 Process considerations
QFJ packages are normally processed by reflow solder operations (see IEC 60068-2-58).
High lead-count fine pitch parts may require special processing outside the normal pick/place
and reflow manufacturing operations.
4 QFJ (square)
4.1 Introductory remark
This clause provides the component and land pattern dimensions for square QFJ (quad flat J-
lead) components. Basic construction is also covered. Figures 2 and 3 provide a listing of the
tolerances and target solder joint dimensions used to arrive at the land pattern dimensions.
4.2 Component description
QFJs are widely used in variety of applications for commercial, industrial or military
electronics.
4.2.1 Basic construction
See Figure 1.
– 14 – 61188-5-6 CEI:2003
IEC 3270/02
Figure 1 – QFJ (carré)
Les porte-puce QFJ sont utilisés lorsqu’un scellement hermétique n’est pas prescrit. D’autres
contraintes comprennent une plage de températures limitée (généralement 0 °C ou 70 °C) et
une protection environnementale nominale. L’avantage du QFJ réside dans son coût faible
comparé aux boîtiers en céramique.
4.2.2 Matériaux de sortie
La coplanéité à extrémité de sortie élevée dans les porte-puce à sorties pour montage en
surface est un facteur important pour la fiabilité des fixations brasées à la carte imprimée.
La planéité peut être mesurée à partir des trois sorties les plus faibles d’un boîtier à sorties.
La coplanéité de 0,1 mm au maximum est recommandée avec toutefois, une préférence pour
0,05 mm.
Le porte-puce en plastique pré-moulé a été conçu pour être connecté au substrat P et l
(structure d’assemblage et d’interconnexion) au moyen d’une douille. La pression de ressort
sur les deux côtés du boîtier est destinée à contraindre le mouvement, et également tenir
compte du voilement de substrat jusqu’à 0,5 %. Une fixation brasée au substrat P et l est
également possible. La conception est également destinée à utiliser la technique de
l’encapsulant en silicone pour la protection et le revêtement de puce.
Le porte-puce à sorties en plastique pré-moulé et post-moulé est composé d’un ensemble
diélectrique en métal composite qui inclut une grille de connexion à conducteur et un corps
isolant moulé. Dans les deux types de porte-puce en plastique, toutes les opérations
nécessaires de métallisation sont réalisées par le fabricant de boîtiers pour éliminer l’étamage
et la métallisation de la part de l’utilisateur.
4.2.3 Marquage
Tous les dispositifs doivent porter le marquage d’un numéro de modèle et de l’emplacement de
la «Broche 1». L’emplacement de la «Broche 1» peut être moulé dans le corps en plastique ou
marquée à l’aide d’encre.
4.2.4 Format de support de boîtier
Le support des boîtiers pour les boîtiers plats peut être en barrettes, mais dans la plupart des
cas les boîtiers plats sont fournis sur support en bande.
4.2.5 Prise en compte des processus
Il convient que les dispositifs soient en mesure de résister aux dix cycles par l’intermédiaire
d’un système de refusion normalisé fonctionnant à 235 °C. Chaque cycle doit consister en une
exposition à 235 °C pendant 60 s. Les dispositifs doivent aussi être capables de résister au
minimum à 10 s d’immersion dans la brasure fondue à 260 °C. Les composants doivent
satisfaire aux exigences de la CEI 61760-1.
61188-5-6 IEC:2003 – 15 –
IEC 3270/02
Figure 1 – QFJ (square)
QFJs (quad flat J-lead packages) are employed where a hermetic seal is not required. Other
constraints include a limited temperature range (typically 0 °C or 70 °C) and nominal
environmental protection. QFJs have the advantage of low cost as compared to ceramic
packages.
4.2.2 Termination materials
High lead-end coplanarity in surface mounted lead chip carriers is an important factor in
reliable solder attachment to the printed board. Planarity may be measured from the lowest
three leads of a leaded package. Coplanarity of 0,1 mm maximum is recommended with a
preference for 0,05 mm.
The pre-molded plastic chip carrier was designed to be connected to the packaging and
interconnection (P&l) substrate by means of a socket. Spring pressure on both sides of the
package is intended to constrain movement as well as allow for substrate warpage as high as
0,5 %. Solder attach to the P&l substrate is also possible. The design is also intended to
make use of silicone encapsulate technology for chip coverage and protection.
The pre- and post-molded plastic leaded chip carrier is composed of a composite
metal/dielectric assembly that includes a conductor lead frame and a molded insulating body.
In both types of plastic chip carriers, all necessary plating operations are performed by the
package manufacturer to eliminate tinning or plating by the user.
4.2.3 Marking
All parts shall be marked with a part number and “Pin 1” location. The “Pin 1” location may be
molded into the plastic body or marked with ink.
4.2.4 Carrier package format
The carrier package format for flat packs may be provided in tubes but, in most instances, flat
packs are delivered in embossed taping.
4.2.5 Process considerations
Parts should be capable of withstanding ten cycles through a standard reflow system
operating at 235 °C. Each cycle shall consist of a 60 s exposure at 235 °C. Parts must also be
capable of withstanding a minimum of 10 s immersion in molten solder at 260 °C. The
components shall meet the requirements of IEC 61760-1.
– 16 – 61188-5-6 CEI:2003
4.3 Dimensions des composants
Les Figures 2 et 4 fournissent les dimensions des composants QFJ (carré).
H
A
S J L
P
B
W
T
L
IEC 3271/02
Dimensions en millimètres
LW T A B JHP
Identificateur
de
Réfé- De base
composant Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max. Max.
rence
QFJ – 20 9,60 10,21 0,33 0,58 1,20 1,74 8,71 9,22 8,71 9,22 7,87 4,57 1,27
QFJ – 28 12,14 12,75 0,33 0,58 1,20 1,74 11,25 11,76 11,25 11,76 10,41 4,57 1,27
QFJ – 44 17,22 17,83 0,33 0,58 1,20 1,74 16,33 16,84 16,33 16,84 15,49 4,57 1,27
QFJ – 52 19,76 20,37 0,33 0,58 1,20 1,74 18,87 19,38 18,87 19,38 18,03 5,08 1,27
QFJ – 68 24,84 25,45 0,33 0,58 1,20 1,74 23,95 24,51 23,95 24,51 23,11 5,08 1,27
QFJ – 84 29,92 30,53 0,33 0,58 1,20 1,74 29,03 29,59 29,03 29,59 28,19 5,08 1,27
QFJ – 100 35,00 35,61 0,33 0,58 1,20 1,74 34,11 34,67 34,11 34,67 33,27 5,08 1,27
QFJ – 124 42,62 43,23 0,33 0,58 1,20 1,74 41,73 42,29 41,73 42,29 40,89 5,08 1,27
Figure 2 – Dimensions de boîtier QFJ (carré)
4.4 Conception d’excroissance de pastille de joint brasé
La Figure 3 donne les dimensions et la forme du raccord de brasure après l’opération de
brasure. Les dimensions minimales, médianes et maximales de chaque raccord du bout,
de talon et latérales sont déterminées par la prise en considération de la fiabilité du joint de
brasure et la qualité ainsi que par la productivité pendant le montage des dispositifs. La
conception des zones de report nécessite la prise en compte de trois facteurs de précision:
la précision des dimensions des dispositifs (C), la précision du montage des dispositifs sur les
circuits imprimés (P) et la précision des dimensions des puces sur les circuits imprimés (F) en
plus des dimensions des raccords. La formule nécessaire pour obtenir la tolérance résultant de
ces facteurs est la suivante:
a) Effet sur la conception pour une brasure sans auto-alignement (niveau 1):
Dans le processus de brasure à la vague, il n’y a pas d’effet d’auto-alignement. De ce fait
la formule ne peut pas être simplifiée mais reste identique comme indiqué ci-après:
2 2 2
Z = L + 2 J + T T = F + P + C
L1 L1 L
max min H max H H
61188-5-6 IEC:2003 – 17 –
4.3 Component dimensions
Figures 2 to 4 provide the component dimensions for QFJ (square) components.
H
A
S J L
P
B
W
T
L
IEC 3271/02
Dimensions in millimetres
LW T A B J H P
Component
identifier
Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max. Ref Max. Basic
9,60 10,21 0,33 0,58 1,20 1,74 8,71 9,22 8,71 9,22 7,87 4,57 1,27
QFJ-20
QFJ-28 12,14 12,75 0,33 0,58 1,20 1,74 11,25 11,76 11,25 11,76 10,41 4,57 1,27
QFJ-44 17,22 17,83 0,33 0,58 1,20 1,74 16,33 16,84 16,33 16,84 15,49 4,57 1,27
QFJ-52 19,76 20,37 0,33 0,58 1,20 1,74 18,87 19,38 18,87 19,38 18,03 5,08 1,27
QFJ-68 24,84 25,45 0,33 0,58 1,20 1,74 23,95 24,51 23,95 24,51 23,11 5,08 1,27
QFJ-84 29,92 30,53 0,33 0,58 1,20 1,74 29,03 29,59 29,03 29,59 28,19 5,08 1,27
QFJ-100 35,00 35,61 0,33 0,58 1,20 1,74 34,11 34,67 34,11 34,67 33,27 5,08 1,27
QFJ-124 42,62 43,23 0,33 0,58 1,20 1,74 41,73 42,29 41,73 42,29 40,89 5,08 1,27
Figure 2 – QFJ (square) dimensions
4.4 Solder joint fillet design
Figure 3 shows the shape and dimensions of the solder fillet after the soldering process. The
minimum, median, and maximum dimensions of each of toe, heel, and side fillet are
determined by taking into consideration solder joint reliability, and also quality and
productivity in the parts mounting process. Designing land patterns requires consideration of
three factors concerning accuracy: part dimension accuracy (C), part mount accuracy on
PWBs (P) and land shape accuracy on PWBs (F), in addition to fillet dimensions. The
formulae to obtain the tolerance resulted from these factors are as follows:
a) Design consideration when soldered without self-alignment effect (level 1):
In the flow soldering process, there is no self-alignment effect. Thus, the formulae cannot
be simplified but remain the same as follows:
2 2 2
Z = L + 2 J + T T = F + P + C
L1 L1 L
max min H max H H
– 18 – 61188-5-6 CEI:2003
2 2 2
G = S (rms) – 2 J – T T = F + P + C
L1 L1 S
min max T max T T
2 2 2
X = W + 2 J + T T = F + P + C
L1 L1 W
max min S max S S
b) Effet sur la conception pour une brasure sans auto-alignement (niveau 2):
2 2 2
Z = L + 2 J + T T = F + P + C
L2 L2 L
max min H mdn H H
2 2 2
G = S (rms) – 2 J – T T = F + P + C
L2 L2 S
min max T mdn T T
2 2 2
X = W + 2 J + T T = F + P + C
L2 L2 W
max min S mdn S S
c) Effet sur la conception pour une brasure avec auto-alignement (niveau 3):
2 2 2
Z = L + 2 J + T T = F + P + C
max min H min H H L3 L3 L
2 2 2
G = S (rms) – 2 J – T T = F + P + C
min max T mi
...








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