Apa cara terbaik untuk menyingkat bantalan SMD yang berdekatan?

Manakah dari tiga cara yang ditunjukkan di atas akan menjadi cara terbaik untuk menyingkat dua bantalan SMD yang berdekatan bersama-sama, dan mengapa? Ini adalah bantalan TSSOP dan proses perakitan akan menjadi bebas timah bebas timah, jika itu penting. Jika ada cara yang lebih baik yang belum saya bayangkan, silakan tunjukkan juga.

Saya dapat membayangkan bahwa dalam hal impedansi, C adalah yang terbaik dan A adalah yang terburuk. Tapi saya tidak yakin apakah C atau bahkan B bisa menyulitkan proses perakitan.

Ada dua masalah di sini, koneksi listrik dan koneksi termal.

Sambungan listrik terbaik meminimalkan impedansi antara kedua bantalan. Dari sudut pandang itu, urutan preferensi adalah C, B, A.

Sambungan termal terbaik memiliki resistansi termal yang paling tinggi, sehingga urutan preferensi adalah A, B, C.

Seperti kebanyakan rekayasa, ini tentang membuat tradeoff yang tepat untuk kasus tertentu setelah mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan masing-masing. Karena itu kita perlu memahami alasan untuk setiap pertimbangan yang bersaing dan seberapa penting hasilnya.

Keinginan untuk impedansi listrik rendah harus jelas, tetapi seberapa penting? Itu tergantung apa yang akan mengalir di antara kedua bantalan tersebut. Apakah ini sinyal multi-GHz, seperti pergi ke atau dari antena WiFi? Dalam hal itu, bahkan beberapa nH dan fF bisa penting dan pertimbangan listrik menjadi penting. Apakah ini umpan arus tinggi? Dalam hal ini resistansi DC penting. Sebagian besar waktu untuk sinyal biasa dari jenis yang akan Anda temukan di sekitar mikrokontroler, bahkan impedansi tata letak A akan sangat rendah sehingga tidak masalah.

Masalah konduktivitas termal tergantung pada bagaimana papan akan dibangun. Jika papan akan disolder dengan tangan, maka tata letak C membuat heat sink besar sehingga bisa sulit untuk menjaga solder meleleh di seluruh pad gabungan. Akan lebih buruk lagi ketika satu bagian dipasang dan yang lainnya tidak. Bagian pertama akan bertindak seperti heat sink sehingga sulit untuk memanaskan pad untuk memasang bagian kedua. Akhirnya solder akan meleleh, tetapi banyak panas akan dibuang ke bagian pertama. Tidak hanya meminta kesalahan saat menyolder secara manual, tapi bisa juga buruk bagi bagian yang dipanaskan selama itu.

Jika papan akan diisi dengan memilih dan menempatkan dengan pasta solder dan kemudian oven reflow disolder, maka tidak ada masalah satu bantalan mengisap panas dari yang lain karena keduanya akan dipanaskan. Dalam hal ini tata letak C OK, tetapi ada masalah lain. Masalah itu disebut tombstoning , dan terjadi ketika solder meleleh pada waktu yang berbeda di ujung bagian yang kecil dan ringan. Solder cair memiliki tegangan permukaan lebih tinggi daripada pasta solder. Ketegangan permukaan ini pada satu ujung saja dari sebagian kecil dapat menyebabkan bagian untuk melepaskan dari bantalan lain dan berdiri di atas bantalan dengan solder cair. Ini berdiri di sudut kanan dari papan adalah tempat istilah Tombstoneberasal dari, seperti batu nisan yang mencuat dari tanah. Ini umumnya bukan masalah pada ukuran 0805 dan ke atas karena bagian itu terlalu panjang dan berat untuk tegangan permukaan di satu ujung untuk meningkatkannya. Pada 0603 dan lebih rendah, Anda harus memikirkan ini.

Namun ada masalah termal lainnya, dan ini juga berlaku untuk sebagian besar. Ketegangan permukaan solder cair pada setiap pin menarik pin ke arah tengah padnya. Ini adalah salah satu alasan kesalahan penyejajaran kecil dalam penempatan tidak masalah. Mereka diluruskan selama reflow oleh gabungan tegangan permukaan pada semua pin yang mencoba untuk rata-rata keluar dari penempatan tengah. Jika bagian yang terhubung ke bantalan C di satu ujung memiliki bantalan normal di yang lain, itu mungkin bisa ditarik ke arah pusat bantalan C dan dari bantalan di ujung lainnya. Anda dapat mengompensasi ini sedikit dengan membuat tapak khusus dengan ujung yang lain lebih dekat daripada biasanya sehingga beberapa penarikan tidak masalah. Saya hanya akan memainkan permainan itu jika saya benar-benar membutuhkan tata letak C, yang hanya dapat saya bayangkan dalam arus frekuensi tinggi atau frekuensi tinggi.

Menggunakan bentuk topeng solder normal untuk pad C akan menyiasati casing yang menarik bagian. Akan ada dua lubang topeng solder terpisah pada pad C dengan bagian dari topeng solder di antaranya. Ketegangan permukaan akan menarik ke tengah setiap pembukaan topeng solder, bukan ke tengah seluruh bantalan C. Ini tidak memperbaiki masalah nisan untuk bagian-bagian kecil.

Secara umum, saya akan menggunakan tata letak B kecuali saya tahu alasan yang baik untuk menggunakan A atau C.

Seseorang pernah mengatakan sesuatu seperti: Tanyakan pada 2 perancang elektronik, dapatkan 3 jawaban. :-).

pin arus tinggi

Ketika saya memiliki perangkat yang menangani arus tinggi - mungkin itu adalah driver motor atau pengatur tegangan - maka saya menghubungkan jejak terbesar yang mungkin untuk masing-masing dan setiap pin yang bertegangan konstan atau perlahan-lahan - tipe C, atau lebih disukai bahkan lebih banyak tembaga.

pin saat ini rendah

Sebagian besar perangkat TSSOP memiliki input dan output yang merupakan sinyal digital dengan jumlah arus yang hampir tidak signifikan. Dengan perangkat ini, saya lebih suka loop yang mudah diakses seperti tipe A untuk papan prototipe pertama saya.

Lalu, jika saya telah menghubungkan sesuatu yang seharusnya tidak terhubung, mudah untuk memotong loop itu dan menghubungkan setiap pin ke sesuatu yang lain.

Setelah saya membuat prototipe berfungsi (yang sepertinya selalu lebih lama dari yang saya harapkan), sementara tidak ada ruginya mengubah mereka menjadi tipe-B, mengapa repot-repot? Saya biasanya tidak repot, jadi papan produksi akhir saya sering memiliki loop tipe-A seperti itu.

Saya lebih suka A karena alasan yang jelas. Dengan A Anda dapat dengan jelas melihat bahwa pembalut itu seharusnya dijembatani. Ya, dibutuhkan ruang PCB yang lebih berharga, dalam hal B atau C dapat diterima, namun saya lebih suka C daripada B untuk keperluan debugging.

Jika Anda memiliki jejak tunggal seperti B di antara dua bantalan, kecuali jika Anda memiliki mikroskop yang bagus, sepertinya ada sesuatu yang terperangkap di sana ketika Anda melihatnya dengan mata telanjang. Bagian dari pekerjaan saya adalah pemecahan masalah perangkat keras dan saya telah melihat perancang perangkat keras kami melakukan ketiganya.

A adalah yang paling mudah dibaca; C adalah berikutnya karena pad raksasa itu menjelaskan kepada mata telanjang bahwa mereka seharusnya dijembatani; dan B adalah favorit saya yang paling tidak karena saya selalu harus menarik ruang lingkup untuk melihatnya dengan benar.

Seringkali topeng solder ditarik kembali di antara bantalan B (tergantung pada jarak pad dan nilai bantuan soldermask), mengekspos tembaga di antara pin. Ini menghasilkan apa yang tampak seperti jembatan solder yang dapat sedikit membingungkan selama inspeksi visual dan debugging.