Qual é a melhor maneira de encurtar os blocos SMD adjacentes?

Qual das três maneiras mostradas acima seria a melhor maneira de colocar em curto dois blocos SMD adjacentes e por quê? Estes são blocos TSSOP e o processo de montagem será livre de chumbo, se isso importa. Se existem maneiras melhores que eu não imaginei, sinta-se à vontade para mostrá-las também.

Eu posso imaginar que em termos de impedância, C é melhor e A é pior. Mas não tenho certeza se C ou B podem de alguma forma complicar o processo de montagem.

Há dois problemas aqui, a conexão elétrica e a conexão térmica.

A melhor conexão elétrica minimiza a impedância entre os dois eletrodos. Desse ponto de vista, a ordem de preferência é C, B, A.

A melhor conexão térmica tem a maior resistência térmica; portanto, a ordem de preferência é A, B, C.

Assim como acontece com a maioria da engenharia, trata-se de fazer a troca certa para o caso específico, depois de considerar as vantagens e desvantagens relativas de cada um. Portanto, precisamos entender o motivo de cada uma das considerações concorrentes e o quanto o resultado importa.

O desejo de baixa impedância elétrica deve ser óbvio, mas quanto isso importa? Isso depende do que fluirá entre os dois blocos. Esse é um sinal multi-GHz, como ir ou vir de uma antena WiFi? Nesse caso, até alguns nH e fF podem importar e as considerações elétricas se tornam importantes. Este é um feed de alta corrente? Nesse caso, a resistência DC é importante. Na maioria das vezes, para sinais comuns do tipo que você encontraria em torno de um microcontrolador, até a impedância do layout A será tão baixa que não importará.

Os problemas de condutividade térmica dependem de como a placa será construída. Se a placa for soldada à mão, o layout C fará um grande dissipador de calor, de modo que poderá ser difícil manter a solda derretida em toda a base combinada. Será ainda pior quando uma parte estiver instalada e a outra não. A primeira parte funcionará como um dissipador de calor, dificultando o aquecimento da almofada para instalar a segunda parte. Eventualmente, a solda derreterá, mas muito calor será despejado na primeira parte. Isso não é apenas pedir erros ao soldar manualmente, mas também pode ser ruim o aquecimento da peça por tanto tempo.

Se a placa for recheada com palito de solda e depois com solda por refluxo no forno, não haverá problema em uma almofada sugando calor da outra, pois ambas serão aquecidas. Nesse sentido, o layout C está bom, mas há outro problema. Esse problema é chamado de tombstone e acontece quando a solda derrete em momentos diferentes nas extremidades de peças pequenas e leves. A solda derretida tem muita tensão superficial do que a pasta de solda. Essa tensão superficial em uma extremidade apenas de uma peça pequena pode fazer com que a peça se solte da outra base e se levante na base com a solda derretida. Esta posição em ângulo reto do quadro é onde o termo tombstonevem, como uma lápide saindo do chão. Isso geralmente não é um problema no tamanho de 0805 ou mais, porque a peça é muito longa e pesada para que a tensão superficial em uma extremidade a levante. Em 0603 e inferior, você precisa pensar sobre isso.

No entanto, existe outra questão térmica, e isso se aplica também a peças grandes. A tensão superficial da solda derretida em cada pino puxa esse pino em direção ao centro da sua almofada. Esse é um dos motivos pelos quais pequenos erros de alinhamento na veiculação não importam. Eles são endireitados durante o refluxo pela tensão superficial combinada em todos os pinos, tentando calcular a média das colocações centrais. Se uma peça conectada à almofada C em uma extremidade tiver uma almofada normal na outra, ela poderá ser puxada em direção ao centro da almofada C e removida da outra extremidade. Você pode compensar isso um pouco, criando uma pegada especial com a outra extremidade final mais próxima do que seria normalmente, para que alguns puxões sejam aceitáveis. Eu só jogaria esse jogo se realmente precisasse do layout C, que só posso imaginar em um caso de alta corrente ou alta frequência.

O uso das formas normais de máscara de solda para a almofada C contornaria o estojo de puxar peças. Haveria duas aberturas de máscara de solda separadas na almofada C com uma seção de máscara de solda entre elas. A tensão superficial puxaria para o centro de cada abertura da máscara de solda, não para o centro de todo o bloco C. Isso não resolve o problema de exclusão de peças pequenas.

Em geral, eu usaria o layout B, a menos que soubesse de um bom motivo para usar A ou C.

Alguém disse uma vez algo como: pergunte a 2 designers eletrônicos, obtenha 3 respostas. :-).

pinos de alta corrente

Quando eu tenho um dispositivo que lida com altas correntes - talvez seja um driver de motor ou um regulador de tensão -, conecto os maiores traços possíveis a cada pino de tensão constante ou de comutação lenta - tipo C, ou de preferência até mais cobre.

pinos de baixa corrente

A maioria dos dispositivos TSSOP possui entradas e saídas que são sinais digitais com quantidades quase insignificantes de corrente. Com esses dispositivos, prefiro um loop de fácil acesso, como o tipo A, para minha primeira placa protótipo.

Então, se eu conectei algo que não deveria estar conectado, é fácil cortar esse loop e conectar cada pino a outro.

Depois que o protótipo está funcionando (o que sempre parece demorar mais do que eu esperava), embora não machucasse nada convertê-los para o tipo B, por que se preocupar? Normalmente, eu não me incomodo, então minhas placas de produção final costumam ter esses loops do tipo A.

Eu prefiro A por uma razão de clareza. Com A, você pode ver claramente que essas almofadas devem estar em ponte. Sim, ocupa um espaço PCB mais valioso, caso em que B ou C são perfeitamente aceitáveis, no entanto, eu preferiria C sobre B para fins de depuração.

Se você tem um único traço como B entre duas almofadas, a menos que você tenha um bom microscópio, parece que há algo preso lá quando você olha a olho nu. Parte do meu trabalho é a solução de problemas de hardware e eu vi nossos projetistas de hardware fazerem os três.

A é de longe o mais fácil de ler; C é o próximo, porque aquele bloco gigante deixa claro a olho nu que eles deveriam estar em ponte; e B é o meu favorito, porque sempre acabo tendo que puxar uma mira para vê-la corretamente.

Freqüentemente, a máscara de solda é puxada para trás entre as almofadas de B (depende do espaçamento das almofadas e dos valores de alívio da máscara de solda), expondo o cobre entre os pinos. Isso resulta em uma ponte de solda que pode ser um pouco desconcertante durante a inspeção visual e a depuração.