Quelle est la meilleure façon de raccourcir les pads SMD adjacents?


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comment raccourcir les pads SMD?

Laquelle des trois façons illustrées ci-dessus serait la meilleure façon de court-circuiter deux pads SMD adjacents ensemble, et pourquoi? Ce sont des tampons TSSOP et le processus d'assemblage sera une refusion sans plomb, si cela est important. S'il y a de meilleures façons que je n'ai pas imaginées, n'hésitez pas à les montrer aussi.

Je peux imaginer qu'en termes d'impédance, C est le meilleur et A le pire. Mais je ne sais pas si C ou même B pourraient compliquer le processus d'assemblage.


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On m'a toujours appris à le faire de la manière A, bien que je crains de ne pas me souvenir des problèmes que B causerait.
Federico Russo

Comparé à var. R, il y a moins d'espace utilisé sur le PCB; par rapport à var. B il y a moins d'impédance entre les deux pads.
m.Alin

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@ m.Alin qu'en est-il du flux de soudure? (Notez que c'est une question, pas un commentaire sarcastique!)
exscape

@exscape J'ai négligé cet aspect
m.Alin

Réponses:


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Il y a deux problèmes ici, la connexion électrique et la connexion thermique.

La meilleure connexion électrique minimise l'impédance entre les deux plots. De ce point de vue, l'ordre de préférence est C, B, A.

La meilleure connexion thermique a la plus grande résistance thermique, donc l'ordre de préférence est A, B, C.

Comme pour la plupart de l'ingénierie, il s'agit de faire le bon compromis pour le cas spécifique après avoir considéré les avantages et les inconvénients relatifs de chacun. Nous devons donc comprendre la raison de chacune des considérations concurrentes et l'importance du résultat.

Le désir d'une faible impédance électrique devrait être évident, mais quelle importance? Cela dépend de ce qui s'écoulera entre les deux pads. S'agit-il d'un signal multi-GHz, comme aller vers ou depuis une antenne WiFi? Dans ce cas, même quelques nH et fF peuvent être importants et les considérations électriques deviennent importantes. S'agit-il d'une alimentation à courant élevé? Dans ce cas, la résistance DC est importante. La plupart du temps pour des signaux ordinaires du type de ceux que vous trouverez autour d'un microcontrôleur, même l'impédance de la disposition A sera si faible qu'elle n'aura pas d'importance.

Les problèmes de conductivité thermique dépendent de la façon dont la carte sera construite. Si la carte doit être soudée à la main, la disposition C crée un grand dissipateur de chaleur de sorte qu'il peut être difficile de garder la soudure fondue à travers le tampon combiné. Ce sera encore pire quand une partie est installée et l'autre pas. La première partie agira comme un dissipateur de chaleur, ce qui rend difficile le chauffage du coussin pour installer la deuxième partie. Finalement, la soudure fondra, mais beaucoup de chaleur aura été déversée dans la première partie. Non seulement cela demande des erreurs lors du soudage manuel, mais il peut être mauvais que la pièce soit chauffée aussi longtemps.

Si la planche est farcie par pick and place avec de la pâte à souder puis par refusion au four, il n'y a aucun problème à ce qu'un tampon suce la chaleur de l'autre car ils seront tous deux chauffés. En ce sens, la disposition C est OK, mais il y a un autre problème. Ce problème est appelé étourdissement et se produit lorsque la soudure fond à différents moments aux extrémités de petites pièces légères. La soudure fondue a une tension superficielle beaucoup plus élevée que la pâte à souder. Cette tension superficielle à une extrémité seulement d'une petite pièce peut provoquer la libération de la pièce de l'autre tampon et se dresser sur le tampon avec la soudure fondue. Cette position debout à angle droit par rapport à la planche est l'endroit où le terme tombstoningvient, comme une pierre tombale qui dépasse du sol. Ce n'est généralement pas un problème à une taille de 0805 et plus, car la pièce est trop longue et trop lourde pour que la tension superficielle à une extrémité la soulève. À 0603 et moins, vous devez y penser.

Il existe cependant un autre problème thermique, qui s'applique également aux grandes pièces. La tension superficielle de la soudure fondue sur chaque broche tire cette broche vers le centre de son tampon. C'est l'une des raisons pour lesquelles les petites erreurs d'alignement dans le placement n'ont pas d'importance. Ils sont redressés pendant la refusion par la tension de surface combinée sur toutes les broches essayant de faire la moyenne des emplacements centraux. Si une pièce connectée au pad C à une extrémité a un pad normal à l'autre, il pourrait éventuellement être tiré vers le centre du pad C et hors du pad à l'autre extrémité. Vous pouvez compenser cela un peu en faisant une empreinte spéciale avec l'autre patin d'extrémité plus proche qu'il ne le serait normalement de sorte qu'une certaine traction soit OK. Je ne jouerais à ce jeu que si j'avais vraiment besoin de la disposition C, que je ne peux imaginer que dans un cas de courant élevé ou de fréquence élevée.

L'utilisation des formes de masque de soudure normales pour le tampon C contournerait le boîtier d'extraction partielle. Il y aurait deux ouvertures de masque de soudure séparées sur le plot C avec une section de masque de soudure entre les deux. La tension superficielle tirerait vers le centre de chaque ouverture de masque de soudure, pas vers le centre de l'ensemble du tampon C. Cela ne résout cependant pas le problème étonnant pour les petites pièces.

En général, j'utiliserais la mise en page B, sauf si je connaissais une bonne raison d'utiliser A ou C.


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Une chose à considérer est que A est le meilleur pour toute situation où vous devrez peut-être couper la trace à des fins de débogage. B serait très difficile à couper une fois le PCB rempli, et C serait un cauchemar.
Connor Wolf

@Fake: En fait, B devrait être assez facile car les pièces des deux pads ne sont pas dessus. Cependant, je suis d'accord sur C. Vous devrez dessouder une des parties et éditer le circuit à partir de là.
Olin Lathrop

cela dépend de l'espacement des broches, et si c'est un SOIC ou (S / T) SOP, qui serait accessible, ou un QFN / PLCC, où il ne serait pas accessible.
Connor Wolf

@Fake: Il doit être accessible dans les deux sens, car les pièces des deux pads ne se touchent pas. Tout ce dont vous avez besoin est suffisamment d'espace pour glisser un couteau utilitaire sur les pièces. De plus, compte tenu de la forme des pads de l'OP, il ne s'agit pas d'un package QFN.
Olin Lathrop

Pendant un moment, je pensais également à tombstoning , mais de par leur forme, ceux-ci semblent être des tampons QFP, puis cela ne s'applique pas.
stevenvh

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Quelqu'un a dit quelque chose comme: Demandez à 2 concepteurs électroniques, obtenez 3 réponses. :-).

broches à courant élevé

Lorsque j'ai un appareil qui gère des courants élevés - c'est peut-être un pilote de moteur ou un régulateur de tension - alors je connecte les plus grandes traces possibles à chaque broche à tension constante ou à commutation lente - type C, ou de préférence même plus de cuivre.

broches à faible courant

La plupart des appareils TSSOP ont des entrées et des sorties qui sont des signaux numériques avec des quantités de courant presque insignifiantes. Avec ces appareils, je préfère de loin une boucle facile d'accès comme le type A pour mon premier prototype de carte.

Ensuite, si j'ai connecté quelque chose qui ne devrait pas l'être, il est facile de couper cette boucle et de connecter chaque broche à autre chose.

Après avoir fait fonctionner le prototype (ce qui semble toujours prendre plus de temps que prévu), alors que cela ne ferait rien de mal de les convertir en type B, pourquoi s'embêter? Je ne me dérange généralement pas, donc mes planches de production finales ont souvent de telles boucles de type A.


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Je préfère A pour une raison de clarté. Avec A, vous pouvez clairement voir que ces pads sont censés être pontés. Oui, il occupe un espace PCB plus précieux, auquel cas B ou C sont parfaitement acceptables, mais je préférerais C sur B à des fins de débogage.

Si vous avez une seule trace comme B entre deux tampons, à moins d'avoir un bon microscope, il semble qu'il y ait quelque chose de piégé là-dedans lorsque vous le regardez à l'œil nu. Une partie de mon travail consiste à dépanner le matériel et j'ai vu nos concepteurs de matériel faire les trois.

A est de loin le plus facile à lire; C est ensuite parce que ce coussin géant montre clairement à l'œil nu qu'ils sont censés être pontés; et B est mon moins préféré parce que je finis toujours par devoir retirer une lunette pour la voir correctement.


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À côté de l'inspection / reprise optique humaine, A est la meilleure (et peut-être la seule solution) si votre fabricant utilise AOI (inspection optique automatique) ou AXI (inspection automatique aux rayons X). B pourrait ressembler à une goutte de soudure non intentionnelle. Il en va de même pour C. Avec A, vous pouvez facilement savoir ce qui se passe en ce qui concerne la soudure excessive.
zebonaut

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Souvent, le masque de soudure est retiré entre les plots de B (dépend de l'espacement des plots et des valeurs de relief du masque de soudure), exposant le cuivre entre les broches. Il en résulte ce qui ressemble à un pont de soudure qui peut être un peu déconcertant lors de l'inspection visuelle et du débogage.

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