Warum thermische Entlastungen an Durchkontaktierungen?

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Meine EDA-Software (PCAD, aber ich denke, andere tun dies auch) fügt thermische Reliefs auf Durchkontaktierungen in einem Kupferguss hinzu. Was ist der Nutzen? Vias sind nicht verlötet. (Ich weiß, warum Sie sie auf normalen PTH-Pads verwenden)

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pcb stevenvh
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Es sieht im besten Fall nach einer schlechten Standardkonfiguration oder im schlimmsten Fall nach einer schlechten Codierung aus. Das heißt, Vias und Durchgangslöcher werden als dasselbe Objekt behandelt, um das Programm etwas zu vereinfachen: "Hey, da wir Durchgangslöcher implementiert haben, sehen Sie so aus: Jetzt geben uns nur noch fünf weitere Codezeilen an zwei Stellen Vias !!!".
Kaz

Antworten:

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Was die anderen Jungs gesagt haben, ist sehr wahr. Ich werde hinzufügen, dass ich vor ungefähr 10 oder 15 Jahren aufgehört habe, thermische Reliefs zu verwenden. Seitdem wurden vielleicht 30-50.000 Leiterplatten hergestellt und ich hatte nie ein Problem.

In einer Produktionsumgebung ist das Löten an Stiften / Kontaktstellen / Durchkontaktierungen / Löchern, die direkt mit großen Ebenen verbunden sind, aufgrund des Temperaturprofils der Öfen kein wirkliches Problem, und die Öfen neigen dazu, die gesamte Platine und nicht nur die Kontaktstellen zu erhitzen verlötet werden.

Beim Handlöten auf einer Leiterplatte ohne thermische Entlastungen kann es ein Problem geben, wie die anderen betont haben, aber meiner Meinung nach sind die Vorteile ohne thermische Entlastungen weitaus größer als beim einfacheren Handlöten.

Hier sind einige der Vorteile ohne thermische Entlastungen:

  1. Größere Wärmeübertragung auf die Ebenen auf der Leiterplatte. Dies ist am häufigsten bei QFNs und anderen Paketen zu beobachten, bei denen sich unten in der Mitte des Teils ein Massepad befindet. Dieses Pad soll Wärme auf Durchkontaktierungen und dann auf die Masseebene übertragen.
  2. Einfacheres Routing und Fan-Out von BGAs und anderen dichten Teilen. Besonders, wenn Flugzeuge unter die BGA gestellt werden.
  3. Geringere Wahrscheinlichkeit, dass die Durchkontaktierung aufgrund von Problemen mit der Beschichtung, der Bohrgenauigkeit oder anderen Problemen bei der Leiterplattenherstellung durcheinander gerät (kein großer Vorteil, aber dennoch ein Vorteil).

Letztendlich verwende ich keine thermischen Reliefs und hatte keine Probleme (abgesehen von dem gelegentlichen Problem mit dem Handlöten, das leicht zu lösen ist).


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Sie verwenden auch keine thermische Entlastung für Durchgangsbohrungen?
Daniel Grillo
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"Richtig. Ich verwende keine thermischen Reliefs." - Versuchen Sie, eine große Durchgangslochkomponente (TO-220 oder eine 1N540x 3A-Diode) auf einer 6-Unzen-Kupferplatine zu entlöten, wenn Sie dies tun.
Jason S
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Das Entlöten eines Teils ist das Eingeständnis, dass Ihr Design nicht robust genug ist, um für immer zu funktionieren (zumindest nach Ansicht des Managements);)
Adam Lawrence,
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Wie viele Schichten in Ihren Brettern? Einfache 2-Lagen-Platten sind nicht so schlecht wie 6- oder 8-Lagen-Platten, bei denen die Grundflächen die Wärme in alle Richtungen abziehen.
Spehro Pefhany
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Ich habe es versucht und mit durchgehenden Bauteilen auf Platinen mit Power-Flugzeugen; Das Wellenlot wird ohne thermische Entlastung nicht durch die Durchkontaktierung an den Stromversorgungsstiften nach oben gezogen. Die Platine funktioniert immer noch elektrisch, aber die Lötanschlüsse der Leistungsstifte sind definitiv nicht ideal.
BT2
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Damit beim Löten der Leiterplatte die Wärme nicht vom Kupfereinsatz abgeleitet wird, kommt es zu schlechten Lötstellen. Durchkontaktierungen werden manchmal mit Lot gefüllt, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Thermische Entlastungen sind in der von mir verwendeten Software optional. Sie können sie wahrscheinlich zu gewöhnlichen Durchkontaktierungen machen, wenn Sie dies wünschen. Zeltet sie, wenn ihr sie nicht verlöten wollt.

Leon Heller
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Einverstanden! Wenn sich das Loch in einer riesigen Masseebene befindet, ist es fast unmöglich, mit einem normalen Eisen richtig zu löten!
Toybuilder
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@Toybuilder - stimmt, aber mein Punkt betrifft Vias, die überhaupt nicht gelötet sind!
stevenvh
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@ Daniel Grillo "Zelt" ist das "richtige" Wort. Ich stimme zu, dass es ein dummer Begriff ist, aber die Leute wissen, was er bedeutet. Wo, wenn Sie "Überschwemmung" sagen, verstehen sie möglicherweise nicht. Normalerweise bezieht sich "Fluten" auf Kupferebenen auf einer Leiterplatte, die sich nicht auf der normalen Strom- oder Erdungsschicht befinden.
4
@ stevenh: Bei Prototypen ist es sehr üblich, Drähte an Durchkontaktierungen anzulöten, um Testpunkte zu erhalten, wenn überhaupt nichts anderes. Wenn eine Platine (Proto oder frühe Produktion) geändert werden muss, kann eine zum Löten verfügbare Durchkontaktierung die Nacharbeit erheblich erleichtern.
Supercat
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Manchmal geht das andere Ende der Durchkontaktierung direkt zu einem SMD-Pad, und Wärme wird durch die Durchkontaktierung an die Flugzeuge abgegeben.
Toybuilder
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IPC2221 Abschnitt 9.1.3 sagt:

9.1.3 Thermische Entlastung in Leiterebenen Thermische Entlastung ist nur für Löcher erforderlich, die in großen Leiterbereichen (Masseebenen , Spannungsebenen, Thermische Ebenen usw.) verlötet werden müssen . Eine Entlastung ist erforderlich, um die Lötverweilzeit zu verkürzen, indem während des Lötprozesses ein Wärmewiderstand bereitgestellt wird

Ich denke, die meiste Zeit ist es nicht notwendig, ein Via thermisch neu zu erleben.

Daniel Grillo
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Eine ordnungsgemäße thermische Entlastung der TH-Anschlüsse ist ein Muss für bleifreies Wellenlöten. Es ist unmöglich, 50% Lötfüllung (oder 47 mil, je nachdem, welcher Wert geringer ist) bei Erdungsanschlüssen ohne thermische Entlastung zu erzielen, insbesondere bei + 90 mil dicken Leiterplatten. Es gibt IPC 2221A Abschnitt 9.1.3, der sehr gute Empfehlungen enthält. Ich habe die besten Ergebnisse bei zwei 10-mil-Webspeichen-Designs für +3 Groundplane-Leiterplatten gesehen.

Khalid
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