[科普中國(guó)]-外形圖

一個(gè)器件的外形圖即是包括器件機(jī)械互換性要求的全部尺寸特性的圖形，它表明設(shè)備中器件允許的空間位置，以及確保機(jī)械互換性所需要的其他尺寸特性。

外形圖的意義在“企業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審確認(rèn)證明書(shū)”中有一個(gè)腳注：“主要技術(shù)要求項(xiàng)目包括外形尺寸、主要性能指標(biāo)和環(huán)境應(yīng)力指標(biāo)?！奔词钦f(shuō)，一個(gè)元器件的外形尺寸具有與其性能指標(biāo)和環(huán)境應(yīng)力指標(biāo)同等重要的地位，需要在軍標(biāo)制定、評(píng)審確認(rèn)以至于質(zhì)量保證的檢驗(yàn)中予以充分重視。然而，迄今為止，在大量的元器件軍用詳細(xì)規(guī)范制定中，外形圖及外形尺寸問(wèn)題并未得到普遍的關(guān)注，似乎只是標(biāo)準(zhǔn)基本內(nèi)容中一個(gè)可有可無(wú)的點(diǎn)綴。這個(gè)問(wèn)題在具有多種封裝形式，且引出端數(shù)較多的集成電路專(zhuān)業(yè)顯得更為突出。1

外形圖尺寸和公差一、外形圖

在器件標(biāo)準(zhǔn)化工作中，為了有利于整機(jī)的研制和維修，必須充分考慮器件的互換性要求。這種互換性要求除器件的電特性、熱特性、引出端排列順序外，還有一個(gè)至關(guān)重要的機(jī)械互換性。一個(gè)器件的外形圖即是包括器件機(jī)械互換性要求的全部尺寸特性的圖形，它表明設(shè)備中器件允許的空間位置，以及確保機(jī)械互換性所需要的其他尺寸特性。

外形圖的標(biāo)準(zhǔn)化，可以促使各器件制造廠(chǎng)執(zhí)行這些圖形所示公差，以便擴(kuò)大用戶(hù)的范圍，同時(shí)，也可使設(shè)備設(shè)計(jì)人員使用從不同廠(chǎng)家或不同國(guó)家采購(gòu)的器件之間的機(jī)械互換性得到保證。外形圖應(yīng)采用第三象角投影圖，包括側(cè)視圖、頂視圖以及為表示一些特殊結(jié)構(gòu)或特征所需的附加視圖。圖形并不要求特別精確，但要求比例準(zhǔn)確。在某些需要更清楚表示的地方，則應(yīng)有局部放大圖形。

器件詳細(xì)規(guī)范中的外形尺寸是用于器件成品的。因此它們不必標(biāo)出制造公差，但要給出用戶(hù)能接受的極限值。在圖形上標(biāo)注的尺寸有下述幾類(lèi)：

1、公差尺寸

公差尺寸最好選用最小和最大極限值，或選用一個(gè)標(biāo)稱(chēng)值及最小、最大極限值來(lái)表示，但標(biāo)稱(chēng)值不一定是兩個(gè)極限值的平均值。

2、非公差極限尺寸

非公差極限尺寸可以是極小值，也可以是極大值，應(yīng)根據(jù)該尺寸的特點(diǎn)來(lái)確定。如陶瓷雙列封裝中的封裝長(zhǎng)度和基面到封裝頂部的距離均只給出最大值即可，就是說(shuō)，只要小于給定值就判為合格。

3、非公差標(biāo)稱(chēng)尺寸

這種尺寸可在實(shí)際標(biāo)稱(chēng)圖表中作通用性數(shù)據(jù)，也可在規(guī)定的理想幾何位置上使用。各種雙列、單列、四列以及扁平式封裝中的引線(xiàn)節(jié)距以及金屬圓形封裝的引線(xiàn)端位置圓直徑和基準(zhǔn)角均標(biāo)注非公差標(biāo)稱(chēng)尺寸，表示是一種理論正確尺寸，是確立被測(cè)部位的理想形狀、方向和位置的尺寸，該尺寸不附公差，而應(yīng)圍以框格，零件實(shí)際尺寸僅由公差框格中位置度、輪廓度或傾斜度公差來(lái)限定。標(biāo)注尺寸時(shí)，應(yīng)根據(jù)尺寸的精確度，相應(yīng)地點(diǎn)出小數(shù)點(diǎn)的位數(shù)，即以小數(shù)點(diǎn)的位數(shù)來(lái)表示尺寸精度。如要測(cè)量一個(gè)接近于0.01mm的數(shù)，則尺寸的表示就要考慮到相應(yīng)的第二位小數(shù)（如2.54mm），而極限值、標(biāo)稱(chēng)值和公差尺寸極限都應(yīng)用同一精度的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)來(lái)表示，如最小值0.35mm，標(biāo)稱(chēng)值0.45mm，最大值0.59mm，即均要精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。1

外形圖上的標(biāo)記外形圖上的標(biāo)記是器件詳細(xì)規(guī)范外形圖中最易被人遺忘的角落。其中有機(jī)械標(biāo)記，它可為自動(dòng)操作（包括自動(dòng)粘片、鍵合、封蓋、測(cè)試等）提供方位（如鍵、切口、細(xì)槽等形式）。還有一個(gè)極為重要的是外觀(guān)標(biāo)記，它是識(shí)別第一引出端位置的參考特征（如鍵、切口、細(xì)槽、凹坑、色碼等）。由于集成電路引出端多、功能復(fù)雜，如果不明確引出端標(biāo)位，將給器件的安裝、維修帶來(lái)難以預(yù)料的災(zāi)難性后果，輕則使器件損壞，重則報(bào)廢設(shè)備。因此，在外形圖上應(yīng)標(biāo)示出外觀(guān)標(biāo)記所應(yīng)處的區(qū)域。在IEc748-n《半導(dǎo)體集成電路（不包括混合電路）分規(guī)范》以及美軍標(biāo)準(zhǔn)MnJ-STD-883《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》所規(guī)定的鑒定和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)中，均有針對(duì)“標(biāo)記”問(wèn)題而設(shè)置的試驗(yàn)分組。僅僅因標(biāo)記不合格也將判器件失效而拒收。1

外形圖的要求目前在器件外殼詳細(xì)規(guī)范外形尺寸的標(biāo)示中又陷入了另一個(gè)誤區(qū)。其一是在外殼規(guī)范中給出了完整的器件圖，其二是尺寸按IEC191-2（（半導(dǎo)體器件的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化第2部分尺寸》的方式給出。標(biāo)準(zhǔn)編制者還常常言之鑿鑿，聲稱(chēng)“是符合IEC標(biāo)準(zhǔn)”的。殊不知外殼的規(guī)范與器件詳細(xì)規(guī)范對(duì)尺寸的考慮和要求是有著極大的區(qū)別的。不論是IEC191-2、JEDEC95《半導(dǎo)體器件的注冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)的外形圖》，還是MIL-STD-1835《微電路外殼外形》，它們均屬于半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，其圖形是器件成品完整的外形圖。它們考慮的是對(duì)機(jī)械互換性重要的尺寸予以標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)其他的尺寸則盡可能讓器件制造者有更多的自由。而外殼詳細(xì)規(guī)范中的圖形則為外殼結(jié)構(gòu)圖，它必須按其供貨狀態(tài)分別畫(huà)出底座和蓋（帽）圖，而不是器件封裝好后的成品圖。在尺寸的標(biāo)示上需要充分考慮制造公差。這類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是用保證一定的制造精度的辦法來(lái)保證零部件的互換性和配合性，以提高零部件通用化、統(tǒng)一化程度，以便實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

以陶瓷雙列外殼D14型為例，IEC191-2中，給出了外殼長(zhǎng)度最大值20.32mm、基面到封裝頂部距離最大值5.1mm、外殼跨度7.62mm等，而“半導(dǎo)體設(shè)備和材料國(guó)際組織”編制的封裝標(biāo)準(zhǔn)中，系單獨(dú)給出D14型底座標(biāo)準(zhǔn)，其尺寸精度要求比IEC191-2嚴(yán)格得多，如長(zhǎng)度定為19.05±0.254mm，還給出了底座重要尺寸的內(nèi)腔長(zhǎng)度和內(nèi)腔寬度，而這兩個(gè)尺寸是器件外形圖根本不必考慮的。

總之，在詳細(xì)規(guī)范的編制中，元器件的外形圖不是一個(gè)可有可無(wú)的問(wèn)題，外形圖的畫(huà)法和外形尺寸的標(biāo)注也不是一件簡(jiǎn)單的事情。作為標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)重要技術(shù)內(nèi)容，我們不可等閑視之。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)