Se houver pacotes diferentes para o mesmo componente, qual deles você deve considerar?

Estou projetando um pequeno PCB para produção em massa e tentando manter os custos baixos. Um dos componentes está disponível em vários pacotes diferentes: 24QFN, 32QFN e LP (TSSOP 24 Pin). Há uma diferença significativa em preço e tamanho.

Então, o que devo considerar para isso? Eu acho que alguns são mais difíceis de montar do que outros. O que eu descobri é que a maioria dos montadores de PCB diz "Sim, nós podemos fazer isso!", Mas mais tarde veremos se a placa vem com o componente bem conectado ou não.

Também estou preocupado com a temperatura, é um driver de passo (o Allegro Micro A4984) e pode ficar muito quente. Estou certo de que os maiores são melhores para dissipação, mas também mais caros.

Ideias?

1. Custo. Alguns pacotes custam mais.
2. Necessidades. Pacotes com pinos mais altos provavelmente têm mais recursos.
3. Pacotes de contagem de pinos mais altos significam mais espaço físico e roteamento. Pacotes menores com menos pinos significam que são mais fáceis de colocar e encaminhar. Isso significa PCBs menores, o que geralmente significa custos menores.
4. Pacotes diferentes têm classificações de dissipação de aquecimento diferentes. Nem sempre é o maior. Mas os maiores podem ser mais fáceis de adicionar ao dissipador de calor.
5. Pacotes sem chumbo tendem a causar mais problemas na fabricação e podem exigir testes extras. O BGA, por exemplo, precisa de raios X para verificar se os pinos (esferas) refluíram corretamente. Pacotes de alta contagem de pinos podem exigir camadas e vias extras, aumentando os custos do fabricante e até mesmo a necessidade de adicionar pontos de teste, ocupando espaço no circuito impresso e exigindo testes caros.
6. Disponibilidade. Alguns pacotes são mais fáceis de obter e em massa do que outros. A menos que seja uma produção única, onde é fácil obter um dos pacotes uma vez, você deve sempre considerar execuções futuras.
7. Peças de reposição Pin-para-Pin de outros fabricantes. Novamente, para execuções futuras.

No seu caso específico, quanto menor o pacote (24 QFN), pior a dissipação térmica. Mas quanto menor, mais barato. Mas não muito. Considerando que, no preço da Digikey, no preço de 500 unidades, você está falando de menos de cem dólares de diferença. Diferença significativa nos preços é uma idéia muito subjetiva, dadas as vantagens e desvantagens. É difícil confundir o TSSOP, mesmo para a maioria dos montadores, é um pacote de chumbo. A diferença de tamanho também é pequena, 4 mm x 4 mm, 5 mm x 5 mm ou 7 mm x 6 mm. Você tem custos um pouco mais altos com o TSSOP (custo da peça e espaço da placa de circuito impresso), mas o roteamento é mais fácil devido ao espaçamento dos pinos e ao melhor desempenho térmico. É realmente uma brincadeira. Você pode obter dois protótipos, um com o 24qfn mais barato e outro com o TSSOP e, em seguida, tomar sua decisão final com base em qual deles tem melhor desempenho.

Independentemente de qual número de peça específico esteja em consideração, aqui estão algumas regras gerais genéricas que eu achei úteis:

1. Coisas para verificar com o montador :

   • Eles cobram de maneira diferente para diferentes arremessos de pinos

     Uma configuração eu lida com cobranças por ponto de solda e quase três vezes mais por ponto para 0,5 mm do que para passo de 0,8 mm

   • Eles exigem um tempo de rotação adicional para trabalhos com pitch menor

     O que eu uso, porque eles compartilham o tempo em uma configuração automatizada de placas com peças menores

   • O montador fornece uma garantia de teste da placa?

   • Eles cobram um prêmio pelas peças do furo passante em uma placa SMD

     Descobri que os preços estão dobrando simplesmente devido à adição de uma régua de terminais em uma placa SMD - independente do custo da BOM

2. Ao contratar trabalho para configurações de montagem manual

   • Evite pacotes sem chumbo / BGA como a praga

     O montador encontra maneiras de estragar tudo.

   • Evite embalagens com passo de avanço menor que 0,5 mm

     A montagem manual pode causar um curto-circuito em algumas almofadas, é difícil depurar

3. Ao soldar manualmente , use o maior pacote com chumbo disponível

   • Evite pacotes de furos passantes, se você precisar perfurar o PCB manualmente

4. Para peças que talvez precisem dissipar um pouco de calor :

   • É preferível um pacote com uma grande almofada térmica. Isso pode significar um pacote maior do que você gostaria.

   • Verifique a folha de dados:

     Em alguns casos, um DIP pode ser melhor para maior capacidade térmica e melhor dissipação de calor

     Outros podem realmente ter melhor dissipação ou menor geração de calor no pacote menor , porque o pacote menor às vezes é um design interno atualizado

5. Para peças com diferentes pacotes de contagem de pinos, a opção maior de contagem de pinos pode expor pinos / funções adicionais

   • Avalie se essas funções são úteis; caso contrário, vá com a menor contagem de leads

6. Mantendo-se dentro das recomendações acima e acima, menor é melhor

   • Quanto menor o pacote, menor a área de PCB e, portanto, o custo de fabricação de PCB

7. Não se esqueça de verificar se algum dos pacotes está no status de compra vitalícia / a ser descontinuada

   • Geralmente, esse é o caso das peças DIP e, às vezes, da SOIC. Evite esses pacotes.

O A4984 possui uma almofada de alívio térmico embaixo da peça para ajudar a aliviar os problemas de calor. Se você usar o padrão de terreno recomendado e seguir as instruções de layout da folha de dados, tudo bem.

Na exibição de layout da PCB, alguns pacotes têm uma melhor distribuição de pinos do que outros. Por exemplo:

• Todos os pinos da mesma porta juntos
• Vcc e GND se unem para desacoplar.
• Pinos digitais e analógicos em lados diferentes

Todos esses pontos ajudarão você com o layout. E, na minha opinião, você pode considerá-los quando escolher um pacote. Obviamente, não é o ponto principal.