Я смотрел примерную схему платы, предоставленную TI, и заметил кое-что довольно любопытное: переходные отверстия располагались непосредственно на контактных площадках SMD.
Является ли это нормальной/приемлемой практикой, или рекомендуется/лучше провести короткую трассировку, а затем использовать переход?
Пример:
Переходные отверстия в контактных площадках полезны в высокоскоростных конструкциях, поскольку они уменьшают длину дорожки и, следовательно, индуктивность (т. е. соединение идет прямо от контактной площадки к плоскости, а не через контактную площадку через плоскость).
Вы должны проверить, может ли ваша печатная плата сделать это. , и это может стоить дороже (переходное отверстие необходимо будет заглушить и покрыть, чтобы обеспечить гладкую поверхность). Если вы не можете поместить переходное отверстие в контактную площадку, размещение непосредственно рядом и использование более одного может помочь уменьшить индуктивность.
Они также полезны для конструкций Micro-BGA, где пространство очень ограничено и нельзя использовать традиционные методы разветвления.
Переходное отверстие в контактной площадке (или переходное отверстие с крышкой / покрытием) не следует путать с «шаблонным переходным отверстием», которое представляет собой стандартное переходное отверстие с паяльной маской, закрывающей отверстие (отсюда и «шаблонное»).
Чтобы проиллюстрировать это преимущество, вот пример разветвления посадочного места TQFP со стандартными переходными отверстиями и входными контактными площадками:
Легко понять, почему версия с переходными отверстиями предпочтительнее для высокоскоростных схем, в которых необходимо поддерживать низкую индуктивность.
Причина, по которой это дороже, связана со сложным процессом (по сравнению со стандартными переходными отверстиями) и потенциальными проблемами (например, вздутие покрытия при расширении заглушки или углубление) .
В этом документе обсуждаются различные методы заглушки.
Вот прохождение процесса:
В общем, это плохая практика: паяльная паста может капиллярно всосаться в переходное отверстие, оставив слишком мало для пайки соединения детали. Я бы разместил переходное отверстие как можно ближе к контактной площадке с узким соединением, которое не будет вытягивать паяльную пасту с контактной площадки.
Существует техника, называемая шатровым переходным отверстием , которая позволяет избежать этого, закрывая верхнюю часть переходного отверстия, но оно покрыто паяльной маской, поэтому его нельзя использовать на контактной площадке.
отредактируйте комментарии
Fake Name , которые я забыл упомянуть о подключенных переходных отверстиях , и они действительно могут быть решением. Я не упомянул их сначала, потому что я никогда не использовал их, и не могу комментировать возможные подводные камни. В ответе Оли есть очень красивая иллюстрация техники, и все просто кричит «дорого!» (где-то между очень дорогим и чертовски дорогим ™). Вам могут понадобиться закрытые микроотверстия для BGA с малым шагом, например 0,5 мм.
Смещенные микропереходы не требуют заглушек и медных заглушек, но являются скрытыми переходными отверстиями, поэтому они также дороги.
Я говорю с опытом, а не с воображаемой рекомендацией без реальных доказательств, подтверждающих это. Вы уже просили smd-площадки, а не BGA, тем не менее я видел много ответов, которые прикрывают только разветвления BGA / IC, а не пассивные компоненты.
Короче говоря, да, вы можете, но вам нужно немного осторожности на этом пути.
Via in pad - это плохо, если отверстие вашего переходного отверстия занимает более 30% площади контактных площадок И если ваша контактная площадка слишком мала! Если ваша подушечка слишком мала и вы используете механическую дрель, это может привести к поломке подушечки. В этом случае ваш производитель может порекомендовать вам использовать лазерное сверление вместо механической дрели, и это, безусловно, будет стоить вам дороже. Кроме того, в процессе сборки, чтобы избежать высасывания паяльной пасты, вам необходимо заглушить эти переходные отверстия смолой, что опять же обойдется вам дороже.
Но все эти рекомендации относятся только к деталям BGA. Если ваша контактная площадка достаточно велика, а размер отверстия мал по сравнению с размером контактной площадки (например, плата TI, которую вы упомянули), вам не нужно ни сверлить лазером, ни затыкать переходные отверстия, потому что это эффект будет слишком мал, чтобы быть заметным.
У меня был успешный опыт размещения на моей плате компонента 0603 (империал) с переходным отверстием 0,3 мм и компонента 0402 (империал) с переходным отверстием 0,2 мм. В обоих этих случаях я использовал механическое сверление без отверстий, забитых смолой. Я не видел дефектов на партии из 1000 плат с более чем 40 компонентами, как показано на следующем рисунке.
Заказывая изготовление печатных плат, вы можете ожидать, что переходные отверстия будут слегка высверлены. В зависимости от того, насколько далеко находится это «слегка», сквозное отверстие может все испортить.
Я уверен, что TI производит печатные платы самого высокого качества. Однако, если вы используете дешевый производитель печатных плат, вы можете ожидать некоторые видимые недостатки.
Иногда рекомендуется размещать переходные отверстия на контактных площадках. Компонент питания, припаянный к печатной плате, очень часто имеет множество переходных отверстий, соединяющих его большую теплопроводную заземляющую площадку с дорожкой GND на нижнем слое. В высокочастотных схемах вы должны учитывать длину дорожек вашей печатной платы. Иногда бывает полезно поместить переходное отверстие прямо на контактную площадку, чтобы уменьшить длину дорожки.
Иногда это делается с устройствами BGA или для минимизации индуктивности. Переходные отверстия должны быть подключены, что очень дорого.
Нет-нет-нет-нет-нет. Не размещайте переходные отверстия на контактных площадках*. Припой будет всасываться в переходное отверстие и создаст дефект пайки. Паяное соединение не будет иметь достаточного количества припоя, чтобы быть надежным.
Эта практика категорически запрещена в любой компании, серьезно относящейся к своей работе. Я работал, например, у крупного производителя телекоммуникационного оборудования: даже не думайте о via-in-pad.
Я видел несколько таких паяных соединений. И я видел, как такие суставы через какое-то время трещали, теряя контакт.
В наших правилах дизайна я определил это как запрет. Между контактной площадкой и переходным отверстием должна быть паяльная маска толщиной не менее 100 мкм, именно для того, чтобы избежать этой проблемы.
Если ваш сборочный дом делает небрежную работу, они позволят вам сделать это. Если они будут осторожны, они попросят вас убрать переходные отверстия из контактных площадок.
*Исключения:
Размещение переходных отверстий поверх контактных площадок SMD является довольно распространенным явлением и является приемлемой практикой, при условии, что вы проявляете осторожность при проектировании. Вот несколько рекомендаций, которым я следую при использовании Via in Pad:
Я не склонен использовать сквозное отверстие в пэде для пассивных элементов 0201. Подушечки для 0201 довольно малы для механической дрели со сквозным отверстием и могут повредить подушечку в процессе.
Когда дело доходит до пассивных элементов 0402, я использую механическое сквозное отверстие 0,15 мм/0,2 мм в пэде.
Когда дело доходит до пассивов 0603 и 0805, я использую 0,2 мм/0,25 мм сквозное механическое сквозное отверстие в пэде.
Я даже использовал отверстие 0,15 мм / контактную площадку 0,4 мм на корпусе BGA (ОЗУ DDR3L). Конечно, размер контактной площадки моего корпуса BGA был 0,41 мм. Переходное отверстие подходит без каких-либо проблем с технологичностью. Поскольку отверстие было довольно маленьким, распространенная проблема затекания припоя в отверстие незначительна.
PS: Многие люди говорят, что это плохая практика, но я использовал этот подход во многих проектах, которые были запущены в производство (объем 5 тысяч штук), и с тех пор у них не было проблем.
Удачи с дизайном!
Переходное отверстие в контактной площадке обычно считается плохой практикой для автоматизированных процессов сборки, поскольку паяльная паста может попасть в переходное отверстие во время пайки оплавлением, что приведет к некачественному паяному соединению между выводом устройства и контактной площадкой. Это можно уменьшить, используя заглушенные переходные отверстия, что связано с дополнительными затратами.
При этом эта практика используется в специализированной радиоэлектронике и электронике для суровых условий, где используется ручная сборка или визуальный осмотр и ручное подкрашивание для обеспечения почти идеальных паяных соединений в каждой точке. Если вы делаете небольшой тираж для ручной сборки, это не должно быть проблемой для вас.
суперкот
Раджеш
Оли Глейзер