¿Puedes colocar vías dentro de una huella QFN?

Estoy diseñando una PCB muy densa que contiene un chip QFN de paso de 0,4 mm. En algunas partes está resultando muy difícil desplegarse. Se hace aún más difícil por la enorme almohadilla térmica que tienen todos los QFN por alguna razón.

¿Es razonable colocar pequeñas vías de 0,45 mm de diámetro exterior y 0,2 mm de diámetro interno entre las almohadillas de tierra y la almohadilla térmica, así?ingrese la descripción de la imagen aquí

No puedo pensar en una buena razón por la que no: están cubiertos con resistencia de soldadura, y los tamaños y espacios libres están dentro de las especificaciones de nuestra tienda de PCB. Pero no creo haber visto a nadie hacer esto antes.

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Solo quería agregar algunas fotos para las personas interesadas en estas pequeñas vías. Aquí hay dos de un tablero que habíamos hecho recientemente. Algunos de los taladros están en marcha, y algunos están ligeramente fuera de lugar.0,2 mm a través de agujeros

Respuestas (2)

Si esas autorizaciones cumplen con las especificaciones de su taller, está utilizando un taller muy avanzado. El registro de perforación, en particular, debe ser muy bueno.

Normalmente, la plataforma alrededor de la vía es lo suficientemente grande como para que si el orificio perforado está descentrado (hasta los límites de su tolerancia), el orificio no sobresaldrá más del x % del perímetro de la plataforma.

Si eso es lo que estás haciendo aquí, sospecho que tienes un problema potencial. Si el orificio de perforación se desvía hacia la almohadilla QFN lo suficiente como para salir de la almohadilla de vía, no tendrá ninguna máscara de soldadura entre este y la almohadilla QFN. Luego, cuando coloca pasta de soldadura y refluye la parte QFN, es posible que toda la soldadura sea succionada por la vía, dejándolo sin conexión (o con una conexión muy dudosa) a la parte QFN.

Si sus almohadillas de vía son realmente demasiado grandes para que no haya riesgo de que el orificio de vía esté fuera del área de la máscara de soldadura, entonces podría estar bien. Pero eso probablemente aún requiera una tolerancia de perforación muy estricta. Si esto es único, no hay problema. Si desea llevar esto a la producción, primero asegúrese de que su taller de producción pueda cumplir con las mismas tolerancias a un precio que está dispuesto a pagar por esta placa.

Una alternativa podría ser hacer "vía-en-pad, plateado sobre" (VIPPO). Eso coloca la vía justo en la almohadilla, luego la llena deliberadamente con soldadura o algún tipo de polímero para que no absorba la soldadura de la unión con la pieza. Pero no estoy seguro de que puedas hacer eso con un bloc muy pequeño como el que dibujaste aquí.

Estoy de acuerdo en que es una tolerancia increíblemente estricta, pero parece que la ofrecen como estándar. He tenido tableros fabricados con estas vías antes, y parecen haber salido bien.
Sin embargo, es un buen punto sobre la tolerancia del taladro. Si muevo la vía 0,05 mm, puedo alejarla lo suficiente de la almohadilla para que esto no suceda, y todavía está dentro de la máscara de soldadura en el lado de la almohadilla térmica.
Otro truco que uso es escalonar las vías en el exterior. También puedes hacer los taladros un poco más grandes. Básicamente, el primer pin tiene una vía que se aleja del IC a la distancia que lo tiene ahora. El siguiente pin sale unas milésimas de pulgada más antes de ir a la vía. el tercer pin coincide con el primero, y así sucesivamente. Esto podría no funcionar en su situación, no tenía ganas de hacer las matemáticas para este comentario.
@Rocketmagnet: Eso es básicamente 8/18 vías. Lo usé en una placa reciente a un gran costo. ¿Cuál es el fabricante?
@Kris: Sí, normalmente hago eso, pero en este caso, tampoco hay espacio para eso. El problema es que una pista en realidad no puede pasar entre dos vías, por lo que las vías deben separarse un poco, lo que comienza a invadir el espacio para la tapa de desacoplamiento.
¿Puedes reducir un poco el ancho del trazo cuando vas entre las tapas? He visto esto denominado "estrechamiento" antes. Aunque supongo que es imposible si ya está en el límite de ancho de seguimiento para su fabricante
@ajs410, sí, la limitación son las reglas de espacio/rastreo de su proveedor, así como el espacio libre que necesitará de la almohadilla del capacitor para evitar el puente de soldadura con la alineación de la máscara de soldadura en el peor de los casos (otra regla que depende de las capacidades de su proveedor).

Hay algunos paquetes QFN horribles (DQFN) con dos filas de pads en los que absolutamente tienes que hacer esto, así que puedo confirmar que es posible. @The Photon cubrió todos los peligros de hacer esto mejor que yo.

Esta nota de aplicación tiene algunas buenas pautas generales.

Como referencia, aquí hay una imagen del DQFN-124 con el que estoy trabajando en este momento:
ingrese la descripción de la imagen aquí
La única gracia salvadora de DQFN es que la almohadilla térmica es mucho más pequeña, por lo que tiene un poco de espacio para respirar para las vías. Las vías de señal en la imagen son un taladro de 10 mil con trazas de 8 mil; si son más grandes, se vuelve muy difícil escapar de todos los pines. Los planos de tierra y energía dedicados (no se muestra, tablero de 4 capas) también son casi obligatorios.

Moví la imagen de tu publicación a una imagen en línea (¡es interesante!) y moví el enlace a la nota de la aplicación.
Eh. Si pueden hacer que la almohadilla térmica sea más pequeña para los DQFN, ¿por qué no pueden hacerlo para los QFN?
Dios mío, ¿de quién es esa parte?
De acuerdo con @AndrewKohlsmith. Es una especie de huella interesante... Hice una similar a esa, pero el espacio entre las almohadillas internas estaba compensado con respecto a las externas, por lo que al menos podría enrutar fácilmente las almohadillas internas. Me pregunto por qué no pudiste hacer algo así con este paquete.
@AndrewKohlsmith Es un procesador XMOS de doble núcleo. Si tuviera que describirlo en una oración, diría "un microcontrolador y un FPGA tuvieron un bebé". Es una pieza de hardware muy buena, pero estaré mucho más contento más adelante este año cuando lancen la variante de doble núcleo de la próxima generación en un paquete BGA adecuado.
@Rocketmagnet Me imagino que pueden, pero la almohadilla térmica más grande transferirá el calor de manera más eficiente. Es una compensación de diseño para un QFN normal, pero realmente no tiene elección con DQFN.
@JoeBaker: estoy seguro de que la mayoría de los dispositivos en paquetes QFN no necesitan que la almohadilla térmica sea tan grande, como lo demuestra el hecho de que cuando están en paquetes TQFP, pueden salirse con la suya sin almohadilla térmica .
@JoeBaker ahh sí, he oído hablar (y leí la hoja de datos) de XMOS antes.
@Rocketmagnet si observa la disipación térmica de los dispositivos TQFP, generalmente no son tan buenos como QFN con almohadillas grandes. Si no necesita consumir tanta corriente o tiene un entorno en el que puede empujar una gran cantidad de aire, el TQFP es suficiente, pero si realmente necesita sacar el calor, obtendrá la variante del paquete QFN. .
@AndrewKohlsmith: la otra razón para obtener el paquete QFN es el tamaño. Si realmente necesita el espacio, pero no tiene una gran disipación de energía, será castigado con una almohadilla térmica totalmente innecesaria.
@JoeBaker: +1 solo para la línea "un microcontrolador y un FPGA tuvieron un bebé".
¿Puedes colocar vías dentro de una huella QFN?
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