Jag tittade på en schematisk exempel på TI och jag märkte något ganska nyfiken: vias placerades direkt på SMD-dynor. Är detta en normal / acceptabel metod att följa? Eller rekommenderas / bättre att sätta en kort spårning och sedan ha en via?
Vias i dynorna är användbara i höghastighetsdesigner eftersom de minskar spårlängden och därför induktans (dvs. anslutningen går direkt från pad till plan snarare än pad-trace-via-plane)
Du måste kontrollera om din PCB-huset kan dock göra det, och det kan kosta mer (via måste anslutas och pläteras för att ge en jämn yta) Om du inte kan sätta in via i dynan, kan du sätta direkt intill och använda mer än en minska induktansen.
De är också användbara för Micro-BGA-design, där utrymmet är mycket begränsat och traditionella fanout-tekniker inte kan användas.
En via-in-pad (eller capped / plated via) får inte förväxlas med en "tented via", vilket är en standard via med lödmask som täcker hålet (därmed "tented")
För att illustrera fördelen är här ett exempel på ett TQFP-fotavtryck med standardvias och via-in-pads:
Det är lätt att se varför via-in-pad-versionen är att föredra för höghastighetsdesigner som behöver hålla induktansen låg.
Anledningen till att den är dyrare beror på den komplexa processen (jämfört med standardvias) och potentiella problem (t.ex. plätering utbuktning med utbyggnad av pluggen, eller dimpling)
Detta dokument diskuterar olika pluggingtekniker.
Här är en genomgång av processen:
I allmänhet är det dålig praxis: lödpasta kan sugas in via kapillärt och lämnar för lite för att lödda delens anslutning. Jag skulle placera via så nära som möjligt bredvid dynan, med en smal anslutning som inte drar lödpasta från dynan.
Det finns en teknik som kallas tented via som undviker detta genom att täcka överst på via, men det är täckt med lödmask, så det är inte användbart på en kudde.
redigera
Fake Name kommentarer som jag glömde att nämna plugged vias , och de kan verkligen vara en lösning. Jag nämnde dem först eftersom jag aldrig har använt dem och inte kan kommentera möjliga fallgropar. Olis svar har en mycket fin illustration av tekniken och allt skriker bara "dyrt!" (var som helst mellan mycket dyrt och Damn Expensive ™). Du kan behöva plugged microvias dock för en liten BGA-tonhöjd, som 0,5 mm.
Förskjutna microvias behöver inte anslutas och kopparkåporna, men är begravda vias, så också dyra.
När du beställer PCB som ska tillverkas kan du förvänta dig att viorna borras något. Beroende på hur långt detta "något" är, kan via förstöra saker.
Jag är säker på att TI har den bästa kvaliteten på PCB-tillverkning som finns tillgänglig. Om du använder en billig PCB-tillverkare kan du dock förvänta dig några synliga brister.
Ibland rekommenderas att sätta vias på dynor. En kraftkomponent lödd på kretskortet kommer ofta att ha många vias som ansluter sin stora värmeledande jordplatta till GND-spåret på det nedre lagret. I högfrekventa konstruktioner måste du ta hänsyn till spårlängderna på din kretskort. Ibland kan det vara fördelaktigt att sätta en via direkt på en kudde för att minska spårlängden.
Det görs ibland med BGA-enheter eller för att minimera induktans. Vias måste anslutas, vilket är väldigt dyrt.
Nej, nej, nej, nej, nej. Placera inte vias på dynorna *. Lödet suger in i via och skapar en felaktig lödning. Lödförbandet kommer inte att ha tillräckligt med löd för att vara tillförlitligt.
Denna praxis är uttryckligen förbjuden i alla företag som tar sitt arbete på allvar. Jag har jobbat e. g. hos en stor tillverkare av telekomutrustning: Tänk inte ens på via-in-pad.
Jag har sett ett antal sådana lödfogar. Och jag har sett sådana fogar spricka upp efter ett tag och tappat kontakten.
I våra designregler har jag definierat detta som no-go. Det ska finnas minst 100um lödmask mellan dynan och via, exakt för att undvika detta problem.
Om ditt monteringshus gör slarvigt arbete kommer de att låta dig göra detta. Om de är försiktiga kommer de att be dig flytta viorna ur dynorna.
* Undantag: -Vissa RF-applikationer kan behöva blocket i via, men då är det vanligt att använda många vias.
-BGA-enheter kan behöva via-in-pad eftersom det kanske inte finns tillräckligt med utrymme för att dirigera kortet på annat sätt.
-Vissa kuddar för strömavledning använder vias i den stora pad för att leda bort värmen.
Jag pratar med upplevelser som inte är en imaginär rekommendation utan faktiska bevis för att säkerhetskopiera det. Du har redan bett om smd-kuddar inte BGA, ändå såg jag många svar som bara täcker för BGA / IC-fanouts, inte de passiva komponenterna.
För att uttrycka det kort, ja du kan, men du behöver lite vård på vägen.
Via in pad är en dålig sak om ditt via's hål upptar mer än 30% av dynorna och om din pad är för liten också! Om din kudde är för liten och du använder mekanisk borr kan detta blåsa ut kudden. I det här fallet kan din tillverkare rekommendera dig att använda laserborrning istället för mekanisk borrning och det kostar verkligen dig mer. Dessutom i monteringsprocessen för att undvika att suga ut lödpasta måste du hartsplugg också dessa vias som igen kostar dig mer.
Men alla dessa rekommendationer gäller endast BGA-delarna. Om din dyna är tillräckligt stor och din hålstorlek är liten i förhållande till dynan (som TI-kortet som du nämnde) behöver du ingen laserborrning eller ansluta vias eftersom dess effekt blir för liten för att märkas.
Jag har haft en framgångsrik erfarenhet av att placera 0603-komponenten (imperial) med 0,3 mm via i den och 0402-komponenten (imperial) med 0,2 mm vias i den på mitt bräde. I båda dessa fall hade jag använt mekanisk borrning utan hartspluggade hål.
Jag såg ingen defekt på ett parti med 1000 kort med mer än 40 komponenter som följande bild
Via-in-pad anses i allmänhet vara dålig praxis för automatiserade monteringsprocesser, eftersom lödpastan kan dras in i via under återflödeslödning och resultera i en lödfog av dålig kvalitet mellan enhetens stift och dynan.Detta kan mildras genom att använda plugga vias med tillhörande tilläggskostnad.
Med detta sagt används denna praxis i specialiserad RF- och hård miljöelektronik där handmontering eller visuell inspektion och handuppkoppling används för att säkerställa nära perfekta lödfogar vid varje punkt.Om du gör en liten körning för att monteras för hand borde detta inte vara ett problem för dig.