인접한 SMD 패드를 단락시키는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

위에 표시된 세 가지 방법 중 두 개의 인접한 SMD 패드를 함께 단락시키는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? 이것들은 TSSOP 패드이며, 조립 프로세스는 문제가없는 경우 무연 리플 로우입니다. 내가 묘사하지 않은 더 좋은 방법이 있다면, 그들도 자유롭게 보여주십시오.

임피던스 측면에서 C가 최고이고 A가 최악이라고 상상할 수 있습니다. 그러나 C 또는 B조차도 어떻게 든 조립 프로세스를 복잡하게 할 수 있는지 확실하지 않습니다.

여기에는 전기 연결과 열 ​​연결의 두 가지 문제가 있습니다.

최상의 전기적 연결은 두 패드 사이의 임피던스를 최소화합니다. 이러한 관점에서 선호도는 C, B, A입니다.

최상의 열 연결은 가장 높은 열 저항을 가지므로 선호하는 순서는 A, B, C입니다.

대부분의 엔지니어링과 마찬가지로 각각의 상대적인 장단점을 고려한 후 특정 사례에 대한 올바른 균형을 유지하는 것입니다. 그러므로 우리는 각 경쟁 고려 사항의 이유와 결과가 얼마나 중요한지를 이해해야합니다.

낮은 전기 임피던스에 대한 요구는 분명해야하지만 얼마나 중요합니까? 이는 두 패드 사이에 흐르는 흐름에 따라 다릅니다. 이것은 WiFi 안테나를 오가는 것과 같은 다중 GHz 신호입니까? 이 경우 몇 nH 및 fF조차도 문제가 될 수 있으며 전기적 고려 사항이 중요해집니다. 고전류 피드입니까? 이 경우 DC 저항이 중요합니다. 마이크로 컨트롤러에서 찾을 수있는 일반적인 신호의 경우 대부분 레이아웃 A의 임피던스조차 중요하지 않을 정도로 낮습니다.

열전도도 문제는 보드 제작 방법에 따라 다릅니다. 보드를 수동으로 납땜 할 경우, 레이아웃 C는 큰 히트 싱크를 만들어서 결합 된 패드에 납땜을 녹이는 것이 어려울 수 있습니다. 한 부분이 설치되고 다른 부분이 설치되지 않으면 더욱 악화됩니다. 첫 번째 부분은 방열판처럼 작동하여 두 번째 부분을 설치하기 위해 패드를 가열하기가 어렵습니다. 결국 땜납은 녹을 것이지만 많은 부분이 첫 번째 부분에 쏟아져 나올 것입니다. 수동으로 납땜 할 때 오류를 요구할뿐만 아니라 부품이 오래 가열되는 것은 좋지 않습니다.

땜납 페이스트로 보드를 픽 앤 플레이스 (pick and place)로 채워 넣은 다음 오븐 리플로 솔더링하면, 하나의 패드가 다른 패드에서 열을 빨아 들이기 때문에 다른 패드에서 열을 빨아들이는 문제는 없습니다. 그런 의미에서 레이아웃 C는 정상이지만 다른 문제가 있습니다. 이 문제를 툼 스톤 (Tombstoning )이라고하며 , 작고 가벼운 부품의 끝에서 솔더가 다른 시간에 녹을 때 발생합니다. 용융 솔더는 솔더 페이스트보다 표면 장력이 훨씬 높습니다. 작은 부품의 한쪽 끝에 만이 표면 장력이 있으면 다른 패드에서 부품이 분리되어 용융 솔더가있는 패드 위에 올라갈 수 있습니다. 이것은 보드에서 직각으로 서서 툼 스톤 이라는 용어입니다.묘비가 땅에서 튀어 나와 같이 일반적으로 크기가 0805 이상인 경우 문제가되지 않습니다. 부분이 너무 길고 무거워 한쪽 끝의 표면 장력으로 인해 레버가 올라갈 수 없기 때문입니다. 0603 이하에서는 이에 대해 생각해야합니다.

그러나 또 다른 열 문제가 있으며 이는 큰 부품에도 적용됩니다. 각 핀의 용융 땜납의 표면 장력은 해당 핀을 패드의 중심쪽으로 당깁니다. 이것이 배치의 작은 정렬 오류가 중요하지 않은 이유 중 하나입니다. 중앙 배치를 평균화하려고하는 모든 핀의 결합 된 표면 장력으로 인해 리플 로우 동안 직선화됩니다. 한쪽 끝에서 패드 C에 연결된 부품이 다른 쪽 끝에 일반 패드가 있으면 패드 C의 중앙쪽으로 당겨 다른 쪽 끝에서 패드에서 분리 할 수 ​​있습니다. 다른 쪽 끝 패드를 평소보다 가깝게 특수 발자국으로 만들어 약간의 당기는 것이 가능하도록하여이를 약간 보상 할 수 있습니다. 레이아웃 C가 정말로 필요한 경우에만 그 게임을 할 것입니다. 레이아웃 C는 고전류 또는 고주파수 케이스에서만 상상할 수 있습니다.

패드 C에 일반적인 솔더 마스크 모양을 사용하면 부품 풀링 케이스 주위를 벗어날 수 있습니다. 패드 C에는 별도의 솔더 마스크 개구부가 있으며, 그 사이에 솔더 마스크 섹션이 있습니다. 표면 장력은 전체 패드 C의 중심이 아닌 각 솔더 마스크 개구부의 중심으로 당겨질 것입니다. 그러나 작은 부품의 툼 스톤 문제는 해결되지 않습니다.

일반적으로 A 또는 C를 사용해야 할 합당한 이유가 없으면 레이아웃 B를 사용합니다.

누군가 한 번은 다음과 같이 말했습니다. 2 명의 전자 디자이너에게 물어보고 3 개의 답변을받습니다. :-).

고전류 핀

고전류를 처리하는 장치 (아마도 모터 드라이버 또는 전압 조정기)를 다루는 경우 가능한 한 가장 큰 트레이스를 모든 정전압 또는 느리게 전환하는 핀 (C 형) 또는 각각 더 많은 구리.

저 전류 핀

대부분의 TSSOP 장치에는 거의 무의미한 양의 전류를 갖는 디지털 신호 인 입력 및 출력이 있습니다. 이러한 장치를 사용하면 첫 번째 프로토 타입 보드에 A 형과 같은 액세스하기 쉬운 루프를 선호합니다.

그런 다음 연결해서는 안되는 것을 연결하면 해당 루프를 쉽게 잘라 각 핀을 다른 것에 연결할 수 있습니다.

프로토 타입이 작동하면 (항상 예상보다 오래 걸리는 것 같지만) B 형으로 변환해도 아무런 문제가되지 않습니다. 왜 귀찮게합니까? 나는 보통 귀찮게하지 않기 때문에 최종 생산 보드에는 종종 A 형 루프가 있습니다.

명확성을 이유로 A를 선호합니다. A를 사용하면 해당 패드가 브리지되어야 함을 분명히 알 수 있습니다. 예, 더 유용한 PCB 공간을 차지하는데,이 경우 B 또는 C가 완벽하게 수용 가능하지만 디버깅 목적으로 B보다 C를 선호합니다.

두 패드 사이에 B와 같은 단일 트레이스가있는 경우, 현미경을 사용하지 않으면 육안으로 볼 때 무언가가 갇혀있는 것처럼 보입니다. 내 업무 중 하나는 하드웨어 문제 해결이며 하드웨어 설계자가 세 가지를 모두 수행하는 것을 보았습니다.

A는 가장 읽기 쉬운 책입니다. C는 그 거대한 패드가 육안으로 브리지되어야한다고 명확하게하기 때문에 다음이다. B는 항상 스코프를 올바르게 표시해야하기 때문에 가장 좋아하지 않습니다.

종종 솔더 마스크는 B 패드 사이에서 뒤로 당겨져 (패드 간격과 솔더 마스크 릴리프 값에 따라 다름) 핀 사이에 구리가 노출됩니다. 이로 인해 육안 검사 및 디버깅 중에 약간 혼란 스러울 수있는 솔더 브리지처럼 보입니다.