Warum sollte sich in einer Footprint-Spezifikation Metall von einem Pad * unter * der Lötmaske befinden?

17

Einer der neuen Regler von TI hat einen ungewöhnlichen Platzbedarf , da mehrere Pads (in diesem Fall 7-13) erfordern, dass sich das Pad-Metall unter der Lötmaske erstreckt.

Dies steht im Gegensatz zu dem üblichen Fall, bei dem die Lötmarkierung in einem gewissen Abstand außerhalb des Pads beginnt, wie dies in diesem Fall bei den Pads 1-6, 14 und 15 der Fall ist.

Was würde der Zweck sein, einen Fußabdruck so zu gestalten? Meine Vermutung wäre Wärmeableitung, aber es wäre weitaus üblicher, in diesem Fall ein Mittelkissen zu haben.

Modifizierter VQFN-Footprint Lötmaskenbeschreibung

Damien
quelle
Ich denke nicht, dass es für die Wärmeableitung Sinn macht. Ich würde davon ausgehen, dass die Herstellung zu konsistenteren Ergebnissen führt.
PlasmaHH
Hat dies etwas mit der Registrierung zu tun: Kann das tatsächlich erzeugte Muster variieren, da Maske und Metall nicht genau übereinstimmen oder die erzeugten Maskenöffnungen etwas größer als angegeben sind?
PJC50
1
Alles, was sich von einem unzugänglichen Center-Pad entfernt, ist großartig.
Passant

Antworten:

21

Es gibt zwei Möglichkeiten, den „aktiven“ Bereich einer Oberfläche definieren Stellfläche montieren: SMD und NSMD - das ist Lötmaske definiert und Non-Solder Defined Maske .

Es ist ungewöhnlich, beides auf einmal zu sehen, aber sicherlich nicht unmöglich.

SMD-Pads haben effektiv eine erhabene Lippe um den Rand des Pads. Dies kann aus mehreren Gründen einen Vorteil gegenüber NSMD-Pads haben:

  1. Es kann eine isolierende Dichtung um die Kontaktstellen herum erzeugen, wodurch die Möglichkeit der Bildung von Lötbrücken während des Rückflusses verringert wird
  2. Dies erhöht die mechanische Festigkeit des Kissens, da die Maske das Kissen festhält
  3. Dies begrenzt das Herunterziehen der Oberflächenspannung des Bauteils bei großen Pads

Es sind nur die größeren Pads, die in dieser Grundfläche SMD sind. Auf diesen Pads befindet sich in der Regel mehr Lötpaste, was bedeutet, dass diese Paste möglicherweise seitlich herausquillt und Brücken bildet. Die Lötmaske bildet im Wesentlichen eine Barriere um die Kontaktstelle, wodurch die Möglichkeit verringert wird, dass sich diese Brücken bilden und die Lötpaste während des Aufschmelzens im Bereich der Kontaktstelle verbleibt. Auch wenn die Lötpaste schmilzt, saugt die Oberflächenspannung die Komponente in Richtung der Pads ab. Je größer das Pad, desto mehr Kraft übt es aus. Bei großen Pads ist es möglich, dass sie zu viel Druck ausüben, wodurch die Lötpaste aus den normalen Pads herausgedrückt und schlechte Verbindungen hergestellt werden. Durch die Verwendung von SMD auf diesen Pads können Sie einschränken, wie weit der Chip von diesen Pads nach unten gezogen werden kann. Die Maske bildet ein Kissen, auf dem der Chip sitzt, damit die anderen Stifte richtig fließen können.

Majenko
quelle
1
Ich habe gesehen, dass der Begriff "Lötmaskendamm" dafür verwendet wird.
PlasmaHH
2
Schwöre nicht: P Ja, das ist ein guter Begriff. Man vergleicht es mit einem Damm, der den Fluss der Lötpaste zurückhält.
Majenko
Nun, Sie sind mehr besorgt über den Fluss von geschmolzenem Lot während des Reflow als über die Paste! Es ist ziemlich unwahrscheinlich, dass Paste weit fließen wird (obwohl man ein Brett stößt und es durcheinander bringt). /
pedantic
@ user2943160 Paste ist Lötzinn! Lot ist Paste! Woher kommt wohl das Lot ?!
Majenko
(Ich finde das faszinierend.) In OPs Beispiel sind die Pads / Masken so angeordnet, dass die größeren Pads auf der rechten Seite mit ihrer Maskenüberlagerung stärker am Teil ziehen und eine größere Lücke zwischen dem Teil und den Pads auf der rechten Seite verursachen die links als sonst passieren würde. Ist das richtig? (Ich sehe die andere Antwort, die darauf hindeutet, dass es an aktuellen Draw Design-Nebenwirkungen liegen könnte.)
Ouroborus
8

Betrachtet man die Stromstärke der internen Schalter (3.6A) und die Pinbelegung des Geräts, so scheint die Verwendung von Pads mit und ohne Lötmaske mit einer Sache zu korrelieren: den Hochstrompfaden. Steuerung / Status / Rückmeldung sind alle NSMD und beziehen sich auf das NSMD- GNDPad. Die Eingangs-, Ausgangs- und Induktionskontaktstellen beziehen sich auf PGNDund sind SMD. Ich vermute, da die Kontaktstellen 7 bis 13 auf Hochstrompfaden liegen, erwartete der Footprint-Empfehlungsentwickler, dass die Kontaktstellen mit breiten, schweren Spuren verbunden werden, die zusätzliche Paste verbrauchen könnten, wenn NSMD-Kontaktstellen verwendet würden. Daher sollen diese Kontaktstellen SMD-Öffnungen aufweisen, um eine gleichbleibende Kupferlandgröße sicherzustellen.

TI TPS63070 Pinbelegung für das QFN-Paket

Diese Vermutung erscheint angesichts des im Datenblatt angegebenen Beispiels / vorgeschlagenen Layouts vernünftig:

TI TPS63070 Datenblatt Abbildung 49 EVM-Layout

Mit dem Induktor geschaltet die vergrößerte Kupferfläche wird auf verbundene mit der anderen Seite der Leiterplatte, um die Durchgänge für halten L1und L2würde die Erfolgsrate diese Pads wahrscheinlich verringert zum Löten , da die Paste , die eine größere Fläche verteilt Kupfer würde als erwünscht. Somit enthalten SMD-Öffnungen für diese Kontaktstellen das fließende Lot und könnten die Fehlerrate für dieses Bauteil verringern.

user2943160
quelle