Стандартизированная схема землепользования «один за всех» по сравнению с указанной схемой земель в техническом описании

Я разработал много «простых» печатных плат для хобби и для проверки концепции, но никогда для (массового) производства. Для того, чтобы сделать это в будущем и еще больше расширить свои навыки и знания в области дизайна, я изучаю различные стандарты структуры пакетов.

К настоящему времени я узнал, что не существует такой вещи, как «один основной стандарт для всех пакетов». Вместо этого существует несколько стандартов для нескольких пакетов, установленных несколькими организациями. «Наиболее признанными» являются стандарты IPC и JEDEC.

Но даже в IPC существует несколько версий. IPC-7351B является самым последним из IPC (на момент написания).

Я узнал *, что нет такой вещи, как «стандартный» план пакета 0603 (1608 метрических), например. Вместо этого, размер 0603 (он же «рисунок земли» ) зависит от желаемой плотности платы и используемой технологии пайки в производстве (волнистая или оплавленная).

* 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 были стандартизированы (потому что они очень распространены).

Во всяком случае, я принял эту реальность хаотических стандартов, и я понимаю, что мне нужно было выбрать один стандарт для работы с ним. Я выбираю IPC, так как он является наиболее используемым в отрасли.

Моё программное обеспечение CAD (Autodesk Eagle) предлагает очень практичный генератор пакетов, который соответствует нормам IPC. Он генерирует схему местности для - и трехмерной модели - желаемого пакета, который соответствует IPC.

Однако сейчас я столкнулся с дилеммой. Я обнаружил, что не только «стандарт 0603» не существует (что я решу, придерживаясь одного стандарта), но, очевидно, даже «стандарт LQFP48», например, не существует!

Например: взять следующие компоненты от Microchip , от TI , от STM ; все они имеют упаковку LQFP48 с одинаковым размером корпуса и шагом площадки.

Тем не менее, все три таблицы спецификаций указывают немного различный образец земли для того, что я думал, был точно такой же LQFP48. Разница невелика и влияет только на протяженность (длину) площадки и ширину площадки (0,25 - 0,27 - 0,30 соответственно), но она есть!

Так что же такое эмпирическое правило сейчас? Что бы выбрали опытные дизайнеры печатных плат, если бы эти компоненты были одинакового дизайна?

Вариант 1: использование 3х различных схем местности 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.

* в терминах IPC это будет: QFP50P900X900X160-48

Поскольку различия настолько тонки, я знаю, что оба варианта, вероятно, получатся очень хорошими, но каково здесь общее правило? Что такое «хорошая практика»?

Большое спасибо!

По моему опыту, вы можете спокойно придерживаться стандартов IPC, которые, кстати, также предлагают три различных следа для каждой части: наименее, большинство и номинально. Выбор зависит от вас, в основном в зависимости от производственного процесса. В большинстве случаев вы будете использовать номинальные размеры колодок.

В общих чертах, след, который предлагается производителями в техническом описании, является просто тем, что они использовали для разработки оценочных комплектов, и хорошо работали для процесса, который они использовали; Я могу сказать вам это, потому что я работал на одну из крупных полупроводниковых компаний, и это то, что случилось. Следы, как правило, были получены из стандартов IPC, которые всегда должны быть вашими справочными, если только они не являются полностью нестандартной частью.

Когда дело доходит до массового производства, вы пройдете достаточное количество пересмотров печатных плат, чтобы оптимизировать занимаемую площадь, и в этот момент производитель / сборщик печатных плат возьмет на себя и модифицирует схемы размещения, чтобы они соответствовали производственному процессу, и обеспечили хороший выход.

Правильный след для использования для земли компонента - «тот, который работает».

Это не так легко, как кажется.

Что должен сделать образец земли, чтобы «работать»?

а) он должен соединять каждую опору компонента со своей площадкой
б) он не должен соединять его с соседними площадками
в) он должен подтягивать компонент в правильном положении, когда припой находится в жидком состоянии
г) он должен быть визуально осмотрен

Это означает, что земли должны быть как минимум такими же большими, как свинец, но не слишком близко друг к другу. Есть большая широта в том, насколько большими могут быть земли. Именно эта широкая широта позволяет создавать несколько дизайнов.

Земля, которая намного больше, будет удовлетворять (a) и (d), но может застревать припоем между землями, так что она будет нарушена (b).

То, является ли конкретный след паяемым без установления соединения между землями, в значительной степени зависит от процесса, используемого сборщиком плат, и в некоторой степени от теплоемкости и точности позиционирования провода компонента. Если разные производители используют разные ассемблерные процессы для улучшения занимаемой площади, неудивительно, что у них могут получиться немного разные размеры площадок.

Что является удивительным является то, что процесс работает хорошо , и так часто , как это делает.

Показательный пример. Однажды я использовал упакованный диод 0402, и производитель нацелил его на очень маленькие, очень плотные упаковочные платы. В результате они указали рисунок земли, который имел медные области точно такого же размера, что и контактные площадки. Это приводило к небольшому объему припоя без боковых или носовых желобков, что часто не удавалось правильно собрать в рамках нашего собственного процесса оплавления. Мне пришлось бороться с нашим реакционным руководителем производства и его политикой «всегда использовать рекомендации производителей», чтобы использовать земли, которые были больше и больше подходили для нашего процесса пайки. Как только у нас было больше припоя и филе, выход вернулся к 100%. Вероятно, если бы мы использовали более толстый трафарет для паяльной пасты, он бы хорошо припаялся, но это было бы неуместно для других наших компонентов с их более щедрыми землями.