Я разработал множество «простых» печатных плат для хобби и проверки концепции, но никогда не для (массового) производства. Чтобы сделать это в будущем и еще больше расширить свои дизайнерские навыки и знания, я изучаю различные стандарты схемы упаковки.
К настоящему времени я узнал, что не существует такого понятия, как «один главный стандарт для всех пакетов». Вместо этого существует несколько стандартов для нескольких пакетов, установленных несколькими организациями. «Наиболее признанными» являются стандарты IPC и JEDEC.
Но даже внутри IPC есть несколько версий. IPC-7351B — самая последняя версия от IPC (на момент написания статьи).
Я узнал*, например, что не существует такого понятия, как «стандартный» план упаковки 0603 (метрическая система 1608). Вместо этого посадочное место 0603 (также известное как «шаблон земли» ) зависит от желаемой плотности платы и используемой технологии пайки в производстве (волной или оплавлением).
*читая в самих стандартах, а также в этих интересных темах: здесь , здесь и здесь .
Это было для меня откровением, так как я ранее предполагал, что эти универсальные пакеты в некотором роде стандартизированы (потому что они очень распространены).
Так или иначе, я принял эту реальность хаотических стандартов и понимаю, что должен был выбрать один стандарт для себя, чтобы работать с ним. Я выбираю IPC, так как он наиболее часто используется в отрасли.
Мое программное обеспечение САПР (Autodesk Eagle) предлагает очень практичный генератор пакетов, который удовлетворяет нормам IPC. Он генерирует шаблон земли для желаемого пакета и его 3D-модель, соответствующую требованиям IPC.
Однако сейчас я столкнулся с дилеммой. Я обнаружил, что не существует не только «стандарта 0603» (что я решу, придерживаясь одного стандарта), но, по-видимому, даже «стандарта LQFP48», например, не существует!
Например: взять следующие компоненты от Microchip , от TI , от STM ; все они имеют корпус LQFP48 с одинаковым размером корпуса и шагом контактных площадок.
Тем не менее, во всех трех таблицах данных указан немного другой шаблон земли для того, что, как я думал, было точно таким же LQFP48. Разница незначительна и касается только удлинения (длины) подушечки и ширины подушечки (0,25 - 0,27 - 0,30 соответственно), но она есть!
Итак, каково сейчас правило? Что бы выбрали опытные проектировщики печатных плат, если бы эти компоненты были в одном дизайне?
вариант 1: использование 3-кратного другого шаблона земли для того, что на самом деле описывается как один и тот же контур пакета.
Вариант 2: Используйте LQFP48*, совместимый с IPC-7351, для всех трех вариантов.
*в терминах IPC это будет: QFP50P900X900X160-48
Поскольку различия настолько тонкие, я знаю, что оба варианта, вероятно, окажутся хорошими, но каково здесь общее правило? Что такое «хорошая практика»?
Большое спасибо!
По моему опыту, вы можете смело придерживаться стандартов IPC, которые, кстати, также предлагают три разных посадочных места для каждой части: наименьшее, наибольшее и номинальное. Вам решать, какой из них выбрать, в основном в зависимости от производственного процесса. В большинстве случаев вы будете использовать номинальные размеры пэдов.
В общих чертах, размер, указанный производителями в техническом описании, — это просто то, что они использовали для разработки оценочных комплектов, и они хорошо работали для используемого ими процесса; Я могу вам это сказать, потому что я работал в одной из крупных полупроводниковых компаний, и вот что произошло. Посадочные места обычно были взяты из стандартов IPC, которые всегда должны быть вашей ссылкой, если только это не полностью нестандартная деталь.
Когда дело доходит до массового производства, вы пройдете достаточное количество модификаций печатных плат, чтобы оптимизировать занимаемую площадь, и в этот момент производитель/сборщик печатных плат возьмет на себя и изменит шаблоны площадок, чтобы они соответствовали их производственному процессу и обеспечили хороший выход.
Правильным посадочным местом для составной земли является «тот, который работает».
Это не так легкомысленно, как кажется.
Что должен делать паттерн земли, чтобы «работать»?
a) он должен соединять каждую ножку компонента с его контактной площадкой
b) он не должен соединять его с соседними контактными площадками
c) он должен вытягивать компонент в правильное положение, когда припой находится в жидком состоянии
d) он должен быть доступен для визуального контроля
Взятые вместе, это означает, что земли должны быть как минимум такими же большими, как свинец, но не слишком близко друг к другу. Существует значительная широта в том, насколько больше могут быть земли. Именно эта широкая свобода позволяет создавать несколько дизайнов.
Земля, которая намного больше, удовлетворит (a) и (d), но может застрять припоем между землями, что приведет к нарушению (b).
Возможность пайки конкретного посадочного места без соединения между контактными площадками зависит в значительной степени от процесса, используемого сборщиком платы, и в некоторой степени от теплоемкости и точности позиционирования компонента. Если разные производители используют разные процессы сборки для уточнения посадочного места, неудивительно, что в итоге у них могут получиться немного разные размеры колодок.
Что удивительно , так это то, что этот процесс работает так же хорошо и так часто, как и раньше.
Показательный случай. Однажды я использовал корпусный диод 0402, и производитель нацелил его на очень маленькие платы с очень высокой плотностью упаковки. В результате они определили шаблон площадки с медными площадями точно такого же размера, как и контактные площадки компонентов. Это привело к небольшому объему припоя без боковых или стыковых скруглений, которые наш особый внутренний процесс оплавления часто не собирал должным образом. Мне пришлось бороться с нашим реакционным менеджером по производству и его политикой «всегда использовать рекомендации производителей», чтобы использовать земли, которые были больше и больше подходили для нашего процесса пайки. Как только у нас появилось больше припоя и скруглений, выход вернулся к 100%. Вполне вероятно, что если бы мы использовали более толстый трафарет из паяльной пасты, пайка прошла бы нормально, но это было бы неуместно для других наших компонентов с их более щедрыми контактными площадками.
пфабрики