¿Vías en huella sin alivio térmico?

Estoy haciendo una placa pequeña para un microcontrolador PIC18F26K22 y el espacio proporcionado en Altium Vault de Microchip se muestra a continuación:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Supongo que el polígono debajo del IC es un pad GND, pero no estoy 100% seguro ya que parece que no puedo encontrar nada que confirme esto en la hoja de datos .

Mi preocupación es que las vías no tienen ningún alivio térmico y no están cubiertas, por lo tanto, ¿no es probable que cuando se suelde el chip QFN, la soldadura sea succionada a través de las vías y la almohadilla GND posiblemente no se caliente? ¿suficiente?

EDITAR: Ah, y el pad cuadrado no se llamaba GND (lo que acabo de notar que puedes ver) para empezar, era yo tratando de encontrar una manera de hacer que el pad se conectara a mi red GND al enrutar el tablero.

El problema que tengo con esta huella es que toda la almohadilla cuadrada NO debe tener una máscara de soldadura. Si eso ya es así, entonces algo está mal con la forma en que se representa en la imagen de arriba. De hecho, casi parece que los cables del chip tampoco tienen aberturas en la máscara de soldadura.
@DwayneReid Creo que el púrpura es una máscara de soldadura, el rojo es una almohadilla expuesta.

Respuestas (5)

Mi preocupación es que las vías no tienen ningún alivio térmico y no están cubiertas, por lo que no es probable que cuando se suelde el chip QFN, la soldadura sea succionada a través de las vías...

A menudo veo este tipo de almohadillas hechas con vías sin carpa. Esto parece estar bien porque 1.) las vías son pequeñas y después del recubrimiento realmente no tienen mucho volumen para absorber la soldadura; y 2.) Una almohadilla tan grande normalmente tendrá un exceso de soldadura de todos modos --- para evitarlo, incluso puede dividir la almohadilla en 9 cuadrados más pequeños y usar una expansión de pasta de soldadura negativa para dar menos del 100% de cobertura de pasta en la almohadilla. . Sin embargo, es posible que desee consultar con su casa de ensamblaje para obtener una recomendación sobre cómo configurar esta huella para la fabricación.

... así como la almohadilla GND posiblemente no se caliente lo suficiente?

Este tipo de paquete realmente necesita ensamblarse mediante métodos de reflujo. El reflujo generalmente hace que toda la placa, la pieza y la soldadura lleguen a la temperatura de fusión de la soldadura y no se requiere alivio térmico. De todos modos, no puede colocar una plancha en esa almohadilla central, por lo que la soldadura manual no es realmente una preocupación.

tratando de encontrar una manera de hacer que la almohadilla se conecte a mi red GND al enrutar la placa.

Hay dos formas de hacer esto en Altium:

  1. Agregue un pin extra 0 o pin 29 al símbolo esquemático y conéctelo a tierra. Luego numere el pad central en el diseño de la misma manera y actualice el esquema del diseño.

  2. Simplemente haga clic en el pad para obtener sus propiedades y cambie la propiedad Net para conectarlo a GND (o cualquier otra red que desee). Sin embargo, no estoy seguro de si esto podría deshacerse la próxima vez que sincronice el esquema con el diseño.

Nota adicional: un uC es a menudo una parte de tan baja potencia que probablemente podría omitir las vías. Después de todo, la misma pieza también está disponible en SOIC sin almohadilla térmica. Y la recomendación del patrón de tierra en la hoja de datos vinculada tampoco menciona las vías térmicas. Pero es posible que desee hacer un modelado térmico antes de ir allí.

Esa almohadilla central es para la gestión térmica. Sería innecesario poner relieves térmicos, ya que no lleva nada soldado, y contraproducente, ya que los recortes impedirían el paso del calor a las vías.

Dado que la conductividad térmica de la soldadura es aproximadamente el 12% de la del cobre, dudo que importe mucho, y dudo que el patrón de vía recomendado incluso asuma cualquier soldadura.

Espera, ¿estás diciendo que el IC no está conectado a la almohadilla con soldadura y que solo se encuentra en la parte superior? ¿No resultaría eso en una conexión muy deficiente y, por lo tanto, en una transferencia de calor deficiente?
No, está soldado a la almohadilla.

Esta es una buena referencia para el reflujo y el diseño de QFN:

http://www.ti.com/lit/an/sloa122/sloa122.pdf

Tiene una sección completa sobre vías en almohadillas térmicas. Dice:

Las vías térmicas deben hacer su conexión al plano de tierra interno con una conexión completa alrededor de toda la circunferencia del orificio pasante enchapado. Coloque un anillo de cobre expuesto (0,05 mm de ancho) alrededor de las vías en la parte inferior del plano de cobre.

También tiene esto que decir sobre la pérdida de soldadura y las protuberancias:

Si se utilizan PCB delgados o vías de más de 0,3 mm, los diseñadores pueden usar solo vías externas para evitar la pérdida de soldadura y las protuberancias.

La pérdida de soldadura y las protuberancias se producen cuando el exceso de soldadura fluye a través de las vías internas durante el reflujo. Esto suele ocurrir cuando se utilizan tamaños de vías internas y aberturas de esténcil incorrectos. La pérdida de soldadura da como resultado la formación de vacíos y afecta severamente la conductividad térmica. Se alienta a los diseñadores a tomar una radiografía de sus placas con reflujo para verificar que al menos el 50 % del área de la almohadilla térmica esté soldada (menos del 50 % de huecos) cuando utilicen esténciles de 0,127 mm de espesor. Las protuberancias pueden causar una desalineación en la plantilla en el reverso de la PCB

Si fuera yo, estaría planeando llenar esos agujeros de manera no conductora y luego enchaparlos. Por supuesto, revisaría dos veces la hoja de datos de la pieza :).

¿Debería agregar eso en un paquete qfn que supongo que es? El propósito de esa almohadilla es sacar el calor de la pieza, por lo que no desea contrarrestar eso con alivio térmico.

Su ensamblador debería poder manejar dejarlo.

Por la forma en que está dibujado, el rojo es cobre y el púrpura es la máscara de soldadura negativa (es decir, donde no hay una máscara de soldadura).

La almohadilla central tiene una máscara de soldadura "negativa" (es decir, hay cobre expuesto en el medio). Las vías están ahí para proporcionar una conducción de calor adicional a una capa inferior de cobre que es su disipador de calor. DEBE soldarlo porque los metales simples que tocan tienen propiedades de conducción muy pobres (es por eso que las CPU que se encuentran en las computadoras tienen pasta térmica entre el chip y el disipador de calor, aunque la pasta tiene una conductividad térmica terrible en comparación con los metales crudos).

Por razones obvias, no desea alivios térmicos en las vías de la almohadilla central: el alivio térmico está ahí para evitar el flujo de calor dentro o fuera de la vía, lo que anula el propósito de un disipador de calor. Sí, esto hará que la soldadura sea más difícil.

Dependiendo de cómo pretenda ejecutar el chip, es posible que necesite o no cobre adicional en la parte inferior para un disipador de calor. Todavía lo soldaría por rigidez mecánica, pero me doy cuenta de que realmente no hay un gran beneficio de transferencia de calor sin más cobre para disipar el exceso de calor (especialmente porque está intercalado entre la placa y el chip).