Saya melihat contoh skema papan yang disediakan oleh TI dan saya melihat sesuatu yang agak aneh: vias ditempatkan langsung pada bantalan SMD. Apakah ini praktik yang normal / dapat diterima untuk diikuti? Atau disarankan / lebih baik untuk membuat jejak singkat dan kemudian via?
vias langsung pada bantalan SMD?
Jawaban:
Vias pada bantalan berguna dalam desain kecepatan tinggi karena mengurangi panjang jejak dan karenanya induktansi (yaitu koneksi langsung dari pad ke pesawat daripada pad-trace-via-plane)
Anda harus memeriksa apakah rumah PCB Anda dapat melakukan ini meskipun , dan mungkin harganya lebih mahal (via harus ditancapkan dan disepuh untuk memberikan permukaan yang halus) Jika Anda tidak bisa memasukkan via ke dalam bantalan, meletakkannya berdekatan dan menggunakan lebih dari satu dapat membantu mengurangi induktansi.
Mereka juga berguna untuk desain Micro-BGA, di mana ruang sangat terbatas dan teknik fanout tradisional tidak dapat digunakan.
Sebuah via-in-pad (atau capped / berlapis melalui) tidak menjadi bingung dengan "tented via", yang merupakan standar via dengan soldermask yang menutupi lubang (karenanya "tented")
Untuk mengilustrasikan keuntungan, berikut adalah contoh penggelaran jejak kaki TQFP dengan vias standar dan melalui bantalan:
Sangat mudah untuk melihat mengapa versi via-pad lebih disukai untuk desain kecepatan tinggi yang perlu menjaga induktansi rendah.
Alasannya lebih mahal adalah karena proses yang kompleks (dibandingkan dengan vias standar) dan potensi masalah (misalnya pelapisan dengan ekspansi colokan, atau lesung pipi) Dokumen
ini membahas berbagai teknik penyumbatan.
Berikut ini adalah proses dari prosesnya:
2
Jika sebuah rumah dewan dapat menangani vias yang dikemas sedekat pada contoh kedua, apakah ada alasan mereka tidak dapat menempatkan vias lebih dekat ke bantalan daripada yang ditunjukkan pada yang pertama (dan mungkin menempatkan banyak dari mereka di tengah jejak kaki) ? Sebuah desain seperti yang pertama sangat membantu selama pengembangan, tapi saya pikir penghematan ruang dari pad-on-bia akan sangat penting untuk hal-hal seperti BGA.
—
supercat
@Oli Glaser Saya hanya ingin satu klarifikasi tentang penjelasan Anda yang bagus. Anda berkata, "Jika Anda tidak bisa meletakkan via di pad, menempatkan berdekatan secara langsung dan menggunakan lebih dari satu dapat membantu mengurangi induktansi." Apa yang Anda maksud dengan lebih dari satu di sini? Apakah lebih dari satu melalui?
—
Rajesh
@ Rajesh - maaf atas keterlambatannya, saya sudah sangat sibuk dengan proyek untuk sementara waktu. Lagi pula, ya saya maksudkan lebih dari satu melalui. Anda biasanya akan menggunakan ini dengan kapasitor bypass pada komponen frekuensi tinggi. Seperti disebutkan supercat, penghematan ruang dan pengurangan induktansi lebih penting ketika Anda bekerja pada kecepatan tinggi dengan hal-hal seperti BGA di mana tata letak bisa menjadi sangat sulit. Baca desain digital kecepatan tinggi: amazon.com/High-Speed-Digital-Design-Handbook/dp/0133957241 dan buku-buku serupa lainnya, mereka akan membantu jika Anda tertarik :-)
—
Oli Glaser
Secara umum itu adalah praktik yang buruk: pasta solder dapat tersedot melalui kapiler, menyisakan terlalu sedikit untuk menyolder koneksi bagian. Saya akan menempatkan via sedekat mungkin di sebelah pad, dengan koneksi sempit yang tidak akan menarik pasta solder dari pad.
Ada teknik yang disebut tented melalui yang menghindari ini dengan menutupi bagian atas via, tapi itu ditutupi dengan topeng solder, jadi itu tidak dapat digunakan pada pad.
sunting komentar
Nama Palsu yang saya lupa sebutkan vias yang terpasang , dan mereka mungkin memang solusi. Saya tidak menyebutkannya pada awalnya karena saya tidak pernah menggunakannya, dan tidak bisa mengomentari kemungkinan jebakan. Jawaban Oli memiliki ilustrasi teknik yang sangat bagus dan semuanya hanya berteriak "mahal!" (Di mana saja antara sangat mahal dan Damn Expensive ™). Anda mungkin membutuhkan microvias yang terpasang meskipun untuk BGA nada kecil, seperti 0,5 mm.
Mikroviasi yang terhuyung-huyung tidak memerlukan plugging dan tutup tembaga, tetapi dikubur vias, jadi juga mahal.
Anda lupa vias terpasang , yang vias diisi dengan senyawa konduktif, epoksi konduktif paling umum, dan dilapisi.
—
Connor Wolf
@ Palsu - Ditambahkan ke jawaban saya. Terima kasih untuk umpan baliknya.
—
stevenvh
Alangkah baiknya jika Anda bisa memberi kredit pada sumber gambar yang Anda gunakan.
—
Armandas
@Armanda - maaf, tidak bisa melakukan :-(. Ini dari cache gambar Google, halaman sumber tampaknya tidak ada lagi. Itu juga alasan untuk ukuran yang dikurangi, aslinya harus lebih besar dan lebih mudah dibaca.
—
stevenvh
Saat memesan PCB yang akan diproduksi, Anda dapat berharap vias akan sedikit dibor. Tergantung pada seberapa jauh "sedikit" ini, via dapat mengacaukan segalanya.
Saya yakin TI memiliki kualitas pembuatan PCB terbaik. Jika Anda menggunakan produsen PCB murah, Anda mungkin mengharapkan beberapa ketidaksempurnaan yang terlihat.
Kadang-kadang menempatkan vias pada pembalut direkomendasikan. Komponen daya yang disolder ke PCB seringkali memiliki banyak vias yang menghubungkan ground pad konduktif termal yang besar ke jejak GND pada lapisan bawah. Dalam desain frekuensi tinggi Anda harus memperhitungkan panjang jejak PCB Anda. Kadang-kadang mungkin bermanfaat untuk menempatkan via langsung pada pad untuk mengurangi panjang jejak.
setuju dengan via pad untuk panas. Saya telah menggunakan vias pada pad besar regulator D2Pak untuk menurunkan panas ke tanah
—
justing
Kadang-kadang dilakukan dengan perangkat BGA, atau untuk meminimalkan induktansi. Vili perlu dicolokkan, yang sangat mahal.
Tidak, tidak, tidak, tidak, tidak. Jangan letakkan vias di bantalan *. Solder akan menyedot ke dalam via dan membuat solder yang salah. Sendi solder tidak akan memiliki cukup solder untuk diandalkan.
Praktek ini secara tegas dilarang di perusahaan mana pun yang menganggap serius pekerjaan mereka. Saya telah bekerja misalnya di produsen utama peralatan telekomunikasi: Jangan pernah berpikir tentang via-in-pad.
Saya telah melihat sejumlah sambungan solder seperti itu. Dan saya telah melihat persendian seperti itu pecah setelah beberapa saat, kehilangan kontak.
Dalam aturan desain kami, saya mendefinisikan ini sebagai larangan. Harus ada setidaknya topeng solder 100um antara pad dan via, tepat untuk menghindari masalah ini.
Jika rumah perakitan Anda membuat pekerjaan ceroboh mereka akan membiarkan Anda melakukan ini. Jika mereka berhati-hati, mereka akan meminta Anda untuk mengeluarkan vias dari pembalut.
* Pengecualian: Aplikasi RF tertentu mungkin membutuhkan pad melalui, tetapi kemudian praktik umum adalah menggunakan banyak vias.
-BGAs mungkin memerlukan melalui-in-pad karena mungkin tidak ada cukup ruang untuk mengarahkan papan sebaliknya.
- Bantalan tertentu untuk pembuangan daya, gunakan vias pada bantalan besar untuk menghindarkan panas.
Saya berbicara dengan pengalaman, bukan reka-reka imajiner tanpa bukti aktual untuk mendukungnya. Anda sudah meminta bantalan smd bukan BGA, namun saya melihat banyak jawaban yang hanya menutupi fanout BGA / IC bukan komponen pasif.
Singkatnya, ya Anda bisa tetapi Anda perlu sedikit perawatan di sepanjang jalan.
Mitos: via-in-pad adalah praktik yang buruk
Via in pad adalah hal yang buruk jika lubang via Anda menempati lebih dari 30% area pad DAN jika pad Anda terlalu kecil! Jika pad Anda terlalu kecil dan Anda menggunakan bor mekanis, ini mungkin akan meniup pad. Dalam hal ini pabrikan Anda dapat merekomendasikan kepada Anda yang menggunakan bor laser dan bukan bor mekanis dan itu pasti lebih mahal. Selain itu dalam proses perakitan untuk menghindari mengisap pasta solder Anda perlu resin plug vias ini juga yang lagi-lagi biaya lebih banyak.
Via Pad untuk Komponen Pasif
Tetapi semua rekomendasi ini hanya untuk bagian BGA, Jika bantalan Anda cukup besar dan ukuran lubang Anda relatif kecil terhadap ukuran bantalan (seperti papan TI yang Anda sebutkan), Anda tidak perlu pengeboran laser atau menyambungkan vias karena itu efeknya akan terlalu kecil untuk diperhatikan.
Pengalaman saya
Saya telah memiliki pengalaman sukses dengan menempatkan 0603 komponen (imperial) dengan 0.3mm via di dalamnya dan 0402 komponen (imperial) dengan 0.2mm vias di dalamnya di papan saya. Dalam kedua kasus ini saya menggunakan pengeboran mekanis tanpa lubang resin yang terpasang. Saya tidak melihat adanya kerusakan pada batch 1000 board dengan lebih dari 40 komponen seperti gambar berikut
Via-in-pad umumnya dianggap praktik buruk untuk proses perakitan otomatis, karena pasta solder dapat ditarik ke dalam melalui selama reflow soldering dan menghasilkan sambungan solder yang berkualitas rendah antara pin perangkat dan pad. Ini dapat dikurangi dengan menggunakan vias yang terpasang, dengan biaya tambahan yang terkait.
Yang sedang berkata, praktik ini digunakan dalam RF khusus dan elektronik lingkungan yang keras di mana perakitan tangan, atau inspeksi visual dan sentuhan tangan digunakan untuk memastikan sambungan solder dekat yang sempurna di setiap titik. Jika Anda melakukan lari kecil untuk dirakit dengan tangan, ini seharusnya tidak menjadi masalah bagi Anda.