'Herkes için bir' standartlaştırılmış arazi modeli ile veri sayfasında belirtilen arazi düzeni karşılaştırması

Hobi ve konsept kanıtı amacıyla pek çok 'basit' PCB tasarladım, ama asla (seri) üretim için değil. Gelecekte bunu yapmak ve tasarım becerilerimi ve bilgilerimi daha da genişletmek için farklı paket anahat standartlarını inceliyorum.

Şimdiye kadar “tüm paketler için bir ana standart” diye bir şey olmadığını öğrendim. Bunun yerine, birden çok kuruluş tarafından oluşturulan birden çok paket için birden çok standart vardır. 'En tanınmış' IPC ve JEDEC standartlarıdır.

Ancak IPC içinde bile birden fazla sürüm var. IPC-7351B, IPC'den en yenisidir (yazma sırasında).

“Standart” 0603 (1608 metrik) paket anahattı diye bir şey olmadığını öğrendim *. Bunun yerine, bir 0603 kapladığı alan ( 'kara deseni' olarak da bilinir ) istenen tahta yoğunluğuna ve imalatta kullanılan lehimleme tekniğine (dalga veya yeniden akış) bağlıdır.

* standartların yanı sıra bu ilginç konuları da okuyarak: burada , burada ve burada .

Daha önce bu jenerik paketlerin bir şekilde standartlaştırıldığını varsaydığım için bu benim için oldukça büyük bir vahiydi (çünkü çok yaygınlar).

Her neyse, bu kaotik standartların gerçekliğini kabul ettim ve anlayabilmek için kendim için bir standart seçmem gerektiğini anladım. Endüstride en çok kullanılan IPC'yi seçiyorum.

CAD yazılımım (Autodesk Eagle), IPC normlarını karşılayan çok pratik bir paket üreteci sunuyor. IPC uyumlu istenen bir paket için - ve 3D modeli - için bir arazi deseni oluşturur .

Ancak şimdi bir ikilemle karşı karşıyayım. Sadece bir “standart 0603” olmadığını (bir standarda bağlı kalarak çözeceğim) değil, görünüşe göre bir “standart LQFP48” bile bulunmadığını keşfettim!

Örneğin: gelen bileşenleri aşağıdaki almak Microchip'ten gelen TI , gelen STM ; hepsinde aynı kasa boyutuna ve ped aralığına sahip bir LQFP48 paketi vardır.

Bununla birlikte, her üç veri sayfası da aynı LQFP48 olduğunu düşündüğüm şey için biraz farklı bir arazi deseni belirtir. Fark incedir ve sadece pedin uzantısını (uzunluk) ve ped genişliğini (sırasıyla 0,25 - 0,27 - 0,30) etkiler, ancak orada!

Peki şimdi temel kural nedir? Deneyimli PCB tasarımcıları bu bileşenler aynı tasarımda olsaydı ne seçerdi?

seçenek 1: Aynı paket taslağı olarak tanımlanan şey için 3 kat farklı bir arazi deseni kullanmak.

2. seçenek: Her üçü için IPC-7351 uyumlu LQFP48 * kullanın.

* IPC terimleriyle bu şöyle olur: QFP50P900X900X160-48

Farklılıklar çok ince olduğundan, her iki seçeneğin de gayet iyi olacağını biliyorum, ancak buradaki genel kural nedir? 'İyi uygulama' nedir?

Çok teşekkürler!

Deneyimlerime göre, IPC standartlarına güvenli bir şekilde bağlı kalabilirsiniz, bu arada her bölüm için üç farklı ayak izi önerebilirsiniz: En Az, En ve Nominal. Çoğunlukla üretim sürecine bağlı olarak hangisini seçeceğiniz size bağlıdır. Çoğu durumda Nominal ped boyutlarını kullanırsınız.

Genel anlamda, üreticiler tarafından veri sayfasında önerilen ayak izi, basitçe değerlendirme kitlerini tasarlamak için kullandıkları ve kullandıkları süreç için iyi çalıştıkları; Bunu size söyleyebilirim, çünkü eskiden büyük yarı iletken şirketlerinden birinde çalışıyordum ve olan buydu. Ayak izleri genellikle tamamen standart olmayan bir parça olmadığı sürece daima referans olması gereken IPC standartlarından türetilmiştir.

Seri üretime gelince, ayak izini optimize etmek için yeterli PCB revizyonundan geçeceksiniz ve bu noktada PCB üreticisi / montaj evi, arazi modellerini üretim süreçlerine uyacak şekilde değiştirecek ve iyi verim sağlayacak şekilde değiştirecektir.

Bir bileşen arazisi için kullanılacak doğru ayak izi 'işe yarayan' topraktır.

Bu göründüğü kadar ters değil.

Bir arazi modelinin 'çalışmak' için ne yapması gerekir?

a) her bileşen ayağını pedine
bağlamalıdır b) bitişik pedlere bağlamamalıdır
c) lehim sıvı olduğunda bileşeni doğru hizaya
çekmelidir d) görsel olarak kontrol edilebilir olmalıdır

Bunlar birlikte ele alındığında toprakların en az öncü kadar büyük olması gerektiği, ancak birbirine çok yakın olmaması gerektiği anlamına gelir. Arazilerin ne kadar büyük olabileceği konusunda önemli bir enlem var. Birden fazla tasarım olmasını sağlayan bu geniş enlemdir.

Çok daha büyük bir arazi, (a) ve (d) 'yi tatmin eder, ancak topraklar arasında lehim sıkışabilir, bu nedenle (b)' nin faulü düşebilir.

Topraklar arasında bağlantı olmadan belirli bir ayak izinin lehimlenebilir olup olmadığı büyük ölçüde pano montajcısının kullandığı sürece ve bir dereceye kadar bileşenin termal kapasitesine ve kurşun konumlandırma hassasiyetine bağlıdır. Farklı üreticiler ayak izini hassaslaştırmak için farklı montaj süreçleri kullanıyorlarsa, biraz farklı ped boyutlarıyla sonuçlanmaları şaşırtıcı değildir.

Ne olduğu şaşırtıcı süreç çoğunlukla yaptığı gibi aynı zamanda ve çalışmasıdır.

Bu konuda bir örnek. Bir zamanlar 0402 paketli diyot kullanıyordum ve üretici bunu çok küçük, çok yüksek paketleme yoğunluğuna, levhalara doğru hedefliyordu. Sonuç olarak, bakır alanlara, bileşen pedleri ile tam olarak aynı boyutta olan bir arazi deseni belirlediler. Bu, yan veya ayak filetoları olmayan küçük bir lehim hacmiyle sonuçlandı, özel şirket içi yeniden akış sürecimiz çoğu zaman düzgün bir şekilde monte edilemedi. Gerici üretim müdürümüz ve lehim sürecimize daha büyük ve daha uygun arazileri kullanmak için 'her zaman üreticinin tavsiyesini kullan' ayak izi politikasına karşı mücadele etmek zorunda kaldım. Daha fazla lehim ve fileto elde ettikten sonra verim% 100'e geri döndü. Muhtemelen daha lehimlenmiş daha kalın bir lehim macunu şablonunu kullanıyorduk, ancak bu daha cömert topraklarıyla diğer bileşenlerimiz için uygun olmazdı.