'Một mẫu cho tất cả' mẫu đất được chuẩn hóa so với mẫu đất được chỉ định trong biểu dữ liệu

Tôi đã thiết kế rất nhiều PCB "đơn giản" cho mục đích sở thích và bằng chứng khái niệm, nhưng không bao giờ cho sản xuất (hàng loạt). Để làm như vậy trong tương lai và mở rộng hơn nữa các kỹ năng và kiến ​​thức thiết kế của mình, tôi đang khám phá các tiêu chuẩn phác thảo gói khác nhau.

Đến bây giờ tôi mới biết không có thứ gọi là tiêu chuẩn chính cho tất cả các gói. Thay vào đó, có nhiều tiêu chuẩn cho nhiều gói, được thiết lập bởi nhiều tổ chức. 'Được công nhận nhất' là các tiêu chuẩn IPC và JEDEC.

Nhưng ngay cả trong IPC cũng có nhiều phiên bản. IPC-7351B là phiên bản gần đây nhất của IPC (tại thời điểm viết bài).

Tôi đã học được * chẳng có thứ gì giống như một phác thảo gói tiêu chuẩn của Khăn 0 0 (1608). Thay vào đó, dấu chân 0603 (còn gọi là 'mẫu đất' ) phụ thuộc vào mật độ bảng mong muốn và kỹ thuật hàn được sử dụng trong sản xuất (sóng hoặc phản xạ).

* bằng cách đọc các tiêu chuẩn cũng như các chủ đề thú vị này: ở đây , ở đây và ở đây .

Đây là một sự mặc khải đối với tôi vì trước đây tôi cho rằng các gói chung đó được tiêu chuẩn hóa theo một cách (vì chúng rất phổ biến).

Dù sao, tôi đã chấp nhận thực tế này về các tiêu chuẩn hỗn loạn và tôi hiểu rằng tôi phải chọn một tiêu chuẩn cho chính mình để làm việc. Tôi chọn IPC vì nó được sử dụng nhiều nhất trong ngành.

Phần mềm CAD của tôi (Autodesk Eagle) cung cấp một trình tạo gói rất thực tế, đáp ứng các chỉ tiêu IPC. Nó tạo ra một mô hình đất cho - và mô hình 3D của - một gói mong muốn tuân thủ IPC.

Tuy nhiên bây giờ tôi phải đối mặt với một vấn đề nan giải. Tôi phát hiện ra không chỉ có một tiêu chuẩn 0603 TIẾNG không tồn tại (mà tôi sẽ giải quyết bằng cách tuân theo một tiêu chuẩn), nhưng dường như ngay cả một tiêu chuẩn LQFP48, cũng không tồn tại!

Ví dụ: lấy các thành phần sau từ Microchip , từ TI , từ STM ; tất cả chúng đều có gói LQFP48 với cùng kích thước vỏ và miếng đệm.

Tuy nhiên, cả ba bảng dữ liệu chỉ định một mô hình đất hơi khác nhau cho những gì tôi nghĩ là cùng một LQFP48. Sự khác biệt là tinh tế, và chỉ ảnh hưởng đến phần mở rộng (chiều dài) của chiều rộng của phần đệm và phần đệm (tương ứng 0,25 - 0,27 - 0,30), nhưng nó ở đó!

Vậy quy tắc của ngón tay cái bây giờ là gì? Những nhà thiết kế PCB có kinh nghiệm sẽ chọn gì nếu các thành phần này có cùng thiết kế?

tùy chọn 1: Sử dụng 3x một mẫu đất khác nhau cho những gì thực sự được mô tả là cùng một phác thảo gói.

tùy chọn 2: Sử dụng LQFP48 * tuân thủ IPC-7351 cho cả ba.

* theo thuật ngữ IPC, đây sẽ là: QFP50P900X900X160-48

Vì sự khác biệt rất tinh tế, tôi biết cả hai tùy chọn có thể sẽ trở nên tốt đẹp nhưng quy tắc chung ở đây là gì? "Thực hành tốt" là gì?

Cảm ơn nhiều!

Theo kinh nghiệm của tôi, bạn có thể tuân thủ các tiêu chuẩn IPC một cách an toàn, bằng cách này cũng gợi ý ba dấu chân khác nhau cho mỗi phần: Ít nhất, Hầu hết và Danh nghĩa. Tùy bạn chọn cái nào, tùy thuộc vào quá trình sản xuất. Trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ sử dụng kích thước pad Danh nghĩa.

Nói chung, dấu chân được đề xuất bởi các nhà sản xuất trên biểu dữ liệu, chỉ đơn giản là những gì họ đã sử dụng để thiết kế bộ dụng cụ đánh giá và hoạt động tốt cho quy trình họ sử dụng; Tôi có thể nói với bạn điều này, bởi vì tôi đã từng làm việc cho một trong những công ty bán dẫn lớn, và đây là điều đã xảy ra. Các dấu chân thường được lấy từ các tiêu chuẩn IPC, luôn luôn là tài liệu tham khảo của bạn, trừ khi nó là một phần hoàn toàn không chuẩn.

Khi đi vào sản xuất hàng loạt, bạn sẽ trải qua các phiên bản PCB đủ để tối ưu hóa dấu chân, và tại thời điểm đó, nhà sản xuất / lắp ráp PCB sẽ tiếp quản và sửa đổi các mô hình đất đai để phù hợp với quy trình sản xuất của họ, và đảm bảo năng suất tốt.

Dấu chân chính xác để sử dụng cho một vùng đất thành phần là 'một cái hoạt động'.

Đây không phải là lật như nó nghe.

Một mô hình đất phải làm gì để 'làm việc'?

a) nó phải kết nối mỗi chân thành phần với miếng đệm của nó
b) nó không được kết nối nó với các miếng đệm liền kề
c) nó phải kéo linh kiện vào vị trí chính xác khi vật hàn ở dạng lỏng
d) nó phải được kiểm tra bằng mắt

Những cái này được ghép lại với nhau có nghĩa là các vùng đất ít nhất phải lớn bằng đầu, nhưng không quá gần nhau. Có vĩ độ đáng kể trong việc các vùng đất có thể lớn hơn bao nhiêu. Đây là vĩ độ rộng cho phép có nhiều thiết kế.

Một vùng đất lớn hơn nhiều sẽ thỏa mãn (a) và (d), nhưng có thể bị hàn bị kẹt giữa các vùng đất nên bị phạm lỗi (b).

Việc một dấu chân cụ thể có thể hàn mà không có kết nối giữa các vùng đất hay không phụ thuộc rất lớn vào quy trình mà nhà lắp ráp bảng sử dụng, và ở một mức độ nào đó về công suất nhiệt và độ chính xác định vị chì của bộ phận. Nếu các nhà sản xuất khác nhau sử dụng các quy trình biên dịch khác nhau để tinh chỉnh dấu chân, thì không có gì đáng ngạc nhiên khi họ có thể kết thúc với các kích cỡ pad hơi khác nhau.

Có gì là đáng ngạc nhiên là quá trình hoạt động như tốt và thường xuyên như nó.

Một trường hợp tại điểm. Tôi đã từng sử dụng một diode đóng gói 0402 và nhà sản xuất đã nhắm nó vào các bảng rất nhỏ, do đó mật độ đóng gói rất cao. Kết quả là, họ đã chỉ định một mô hình đất có diện tích bằng đồng có kích thước chính xác như các miếng đệm thành phần. Điều này dẫn đến một khối lượng hàn nhỏ không có philê bên hoặc ngón chân, rằng quá trình chỉnh lại dòng trong nhà cụ thể của chúng tôi thường không thể lắp ráp đúng cách. Tôi đã phải chiến đấu với người quản lý sản xuất phản động của chúng tôi và 'luôn luôn sử dụng chính sách dấu chân của nhà sản xuất để sử dụng những vùng đất rộng hơn và phù hợp hơn với quy trình hàn của chúng tôi. Khi chúng tôi đã hàn nhiều hơn và philê, năng suất đã trở lại 100%. Có vẻ như chúng tôi đã sử dụng một khuôn tô hàn dày hơn, nó sẽ được hàn OK, nhưng điều đó sẽ không phù hợp với các thành phần khác của chúng tôi với vùng đất hào phóng hơn của chúng.