Cómo evitar el desecho usando via-in-pad con pequeños SMD discretos

Mi proyecto actual utiliza la tecnología via-in-pad para chips BGA. Son VIP propiamente dichos: rellenos de material conductor y cepillados planos. También me gustaría usar estos VIP para mis componentes de desacoplamiento discretos.

Por ejemplo, los siguientes componentes son 0201 (0603 métrico), el ancho de trazo es de 5 mils (0,127 mm) y las almohadillas verdes están rectificadas. Si mira de cerca, hay VIP de 12 mil (0,305 mm) incrustados en las almohadillas verdes. Estos VIP son orificios pasantes enchapados de longitud completa, pero solo están conectados a un plano de tierra en la siguiente capa.

VIP

(Mis trazas de desacoplamiento son en realidad muy cortas; estoy mostrando este componente sin desacoplamiento para simplificar el ejemplo)

Estas placas son de doble cara, por lo que pasarán por dos ciclos de reflujo. Usarán soldadura sin plomo.

Me preocupa que tener una conexión de plano de tierra opuesta a un rastro de superficie provoque destrucciones durante el reflujo.

  1. ¿Es esta una preocupación valida?
  2. Si es así, ¿puedo minimizar el problema proporcionando alivio térmico en la capa de tierra interna ?
  3. Y, si el #2 es cierto, ¿es esta una mala idea de todos modos? Prefiero no agregar inductancia a mi circuito de desacoplamiento...

¿Cómo se maneja esto en general?

Respuestas (1)

  1. Yo diría que esta es una preocupación válida. Los pasivos 0201 serán especialmente susceptibles a problemas térmicos durante la fabricación. La vía sólida representará una resistencia térmica muy baja entre el pad y el plano de tierra debido a su forma. La resistencia térmica es la longitud del material sobre el área de la sección transversal multiplicada por la conductividad térmica. Así que es lógico que con un tablero bastante grueso estés bien... pero no me cites, hay muchas otras variables en juego. La termodinámica es más dura que el acero y personalmente prefiero deferir a los expertos o un análisis de elementos finitos.

  2. Esto parece una elección razonable. Sin embargo, si los componentes de su diseño lo permiten, supongo que esto podría compensarse con un remojo más prolongado antes del reflujo. Consultaría a su fabricante, pueden tener mejores consejos que yo.

  3. ¿Cuál es el ancho de banda de su diseño? La inductancia adicional de la que está hablando podría muy bien estar dentro de los límites aceptables. ¿Tiene acceso a algún tipo de software de análisis de PDN? Es posible que pueda determinar el impacto en la eficacia de su desacoplamiento con una herramienta de CST o Ansys. La noticia sobre el enfriador de agua de los tipos de ventas de Altium es que Altium puede estar recibiendo un análisis de PDN de CA, pero parece que está usando OrCad, que tiene su propia herramienta de PDN, creo.

OrCAD tiene Allegro y Specctra para análisis GHZ de trazas y pilas de pads y PDN. Saturn PCB Toolkit es una descarga gratuita para el análisis de pad and trace, pero no es un programa de diseño. De ninguna manera esos son gratis. En caso de duda, pregunte a la casa de juntas todas esas preguntas "qué pasaría si". Tendrán una respuesta para usted en función de sus límites.
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