Anbringen von Drähten an einem SMT-Footprint

Ich habe eine vorgefertigte Motorsteuerung, die ich für ein Hobbyprojekt umfunktionieren möchte, indem ich die MCU abziehe und an einen benutzerdefinierten Steuerkreis anschließe (mit einer leistungsstärkeren MCU, Stromsensoren usw.). Die MCU ist ein LQFP-48 7-mm-Gehäuse (Pins mit 0,5 mm Abstand). Es scheint, als wäre das Anbringen an Standard-SMT-Footprints eine ziemlich häufige Prototyping-Aufgabe, aber ich kann keine Produkte finden, die dafür ausgelegt sind. Wie heißt eine Art Adapter / Interposer / etwas, das anstelle der MCU auf die Leiterplatte gelötet werden soll, und wie würde ich vorgehen, um einen in der richtigen Größe zu finden?

Ich habe ein ähnliches Produkt namens 14-Pin-DIP auf 14-Pin-SOIC/SOJ gefunden , aber das ist sehr allgemein und schwer zu finden. Es ist besonders schwierig, danach zu suchen, da es viele Produkte für den umgekehrten Weg gibt (Anbringen eines SMT-ICs an größeren Drähten). Einige Bilder ähnlicher Produkte, die ich als Referenz gefunden habe:

14-Pin-DIP auf 14-Pin-SOIC/SOJ

Nur ein Name und / oder eine Quelle für diese kleinen Metallklammern an den Rändern wäre auch hilfreich, damit ich sie an meiner eigenen Leiterplatte befestigen kann.

etwas für ein 4-seitiges Paket

Es würde auch funktionieren, eine Art SMT-Stiftleiste mit 0,5 mm Abstand zu finden (löten Sie diese auf die vorhandene Leiterplatte und dann auf eine eigene Leiterplatte oben), aber ich kann keine so kleinen finden.

Wenn jemand andere Möglichkeiten hat, das gleiche Ziel zu erreichen, bin ich an Vorschlägen auch dort interessiert. Einige Ansätze, die ich bereits in Betracht gezogen habe: Das Löten von Drähten direkt an den Pads ist schwierig, weil sie winzig sind. Andere Stellen auf der Platine zum Löten von Drähten zu finden, ist etwas ärgerlich, weil es viele Drähte zum Anbringen gibt und einige der Netze nicht an viele andere Stellen gehen. Es scheint nicht möglich zu sein, eine kundenspezifische Leiterplatte mit 0,5-mm-Zackenkanten billig herzustellen.

Antworten (4)

Anstatt es elektrisch zu ändern, würde ich ernsthaft darüber nachdenken, die vorhandene MCU mit einer benutzerdefinierten Firmware neu zu programmieren, die sie zu einem Delegierten für eine ausgefeiltere Off-Board-Logik macht, indem Sie jede schnelle Schnittstelle verwenden, die Sie herausbringen können. Und stellen Sie sicher, dass es in einem kompatiblen Paket kein leistungsfähigeres Teil gibt.

Ich würde nur versuchen, zu Debug- Zwecken mit feinem Lackdraht unter dem Mikroskop auf die Platine zu löten , würde es aber für den tatsächlichen Gebrauch lieber vermeiden . Wenn Sie versuchen, ein solches Lashup vorzunehmen, könnte ein Schlüssel eine Art Abschlussstruktur direkt neben den Pads haben, machen Sie das richtig, und Sie könnten möglicherweise sogar einzelne nicht isolierte Litzen verwenden, die aus einem größeren Litzendraht gezogen werden - aber auch hier nur für debuggen.

Oder anstatt den Kontakt an der MCU herzustellen, sollten Sie sich für die FET-Gates selbst oder ihre Gate-Treiberschaltung entscheiden, die hoffentlich weniger dicht ist. Behandeln Sie die vorhandene Platine im Wesentlichen vorübergehend als eine Reihe von FETs und verwandten Teilen, um Ihre eigene zu erstellen.

Ich habe bereits versucht, die MCU neu zu programmieren ... Es scheint eine Art Spezialteil von derselben Firma zu sein, die die gesamte Leiterplatte entworfen hat, und ich kann keine Dokumentation darüber finden. Es gibt einen Satz Löcher im Abstand von 0,1 Zoll, in denen die meisten JTAG-Pins beschriftet sind, jedoch ohne TCK. Es hat auch eine bizarre Pinbelegung, die mit keiner anderen MCU übereinstimmt, die ich finden kann (Stromanschlüsse sind an der falschen Stelle). Behandlung es als ein Array von FETs und Gate-Treibern ist im Grunde das, was ich tue.Die Gate-Laufwerke sind alle 0603 und SOT-23, die nicht viel besser zum Löten sind, aber definitiv attraktiver als das 0,5-mm-Raster.
0603 und SOT-23 sind wirklich nicht klein. Und sie haben den großen Vorteil, dass sie keine benachbarten Pins direkt neben den Signalen haben, die Sie kontaktieren. Was ist die offensichtliche MCU-Teilenummer?
XCM-K. xcmmcu.com scheint der Hersteller und möglicherweise der Designer der Leiterplatten zu sein. Wenn ich mich online umschaue, scheinen einige ihrer anderen Teile umbenannte / gestohlene NEC / Renesas-MCUs zu sein, aber nicht diese speziellen, die ich finden kann. Pins, die ich verwendet habe, um eine passende Dokumentation zu finden: 9 + 10 sind Masse, 7 + 8 sind 5-V-Stromversorgung, 1 ist TDI, 2 ist RST, 47 ist TDO und 48 ist TMS. Ich habe versucht, über JTAG mit TCK an den Pins 3, 4 und 46 ohne Hinweis auf eine Scan-Kette mit ihm zu sprechen (andere benachbarte Pins sind an integrierte Schaltkreise angeschlossen, die sie ausschließen).

Sie haben im Grunde alle gängigen Lösungen in Ihrer Frage behandelt. Es gibt einige andere spezifische Bereiche, in denen nach einem Steckverbinder gesucht werden muss, der an einen QFP-Footprint gelötet werden kann, z. B. Emulationsadapter oder Sockelkonverter. Wenn Sie nach diesen Begriffen googeln, werden einige Optionen für andere QFP-Footprints angezeigt, z. B. QFP44. Ich vermute, dass diese hauptsächlich auf gängige Speicher-IC-Footprints abzielen, daher kann es schwierig sein, speziell einen QFP48x0,50 zu finden.

Eine weitere Option könnte die Verwendung eines QFP-Testclips sein. Dies erfordert, dass ein QFP-IC an der Platine angeschlossen ist, aber dieser IC darf die Signale, an denen Sie interessiert sind, nicht stören. Möglicherweise können Sie dies zum Laufen bringen, indem Sie einfach die MCU auf der Platine zurückgesetzt halten, was beibehalten sollte alle seine IO-Leitungen hochohmig. Wenn das aus irgendeinem Grund nicht funktioniert, können Sie die MCU durch ein Dummy-Gehäuse ersetzen, das keinen Chip und keine internen Verbindungen hat – diese sind von Fachhändlern für Montagetestzwecke erhältlich. Wenn Sie kein geeignetes Dummy-Gehäuse bekommen, können Sie die vorhandene MCU möglicherweise lobotomisieren, indem Sie die Chip- und Bonddrähte vorsichtig aus dem Gehäuse herausschleifen, aber dies sollte wahrscheinlich der letzte Ausweg sein.

Alles in allem sind Emulationsadapter und Testclips wahrscheinlich nicht sehr zuverlässig, wenn Ihr Prototyp einer Handhabung oder anderen Bewegungen/Vibrationen ausgesetzt wird. Die zuverlässigste Lösung, vorausgesetzt, Sie können keine zinnenförmige Leiterplatte herstellen lassen (0,5 mm ist ziemlich klein für Zinnen, wie Sie bemerkt haben), besteht wahrscheinlich darin, Drähte von den MCU-Pads an einen Header zu löten. Das wird nicht besonders einfach, aber mit etwas feinem Magnetdraht (ich verwende normalerweise einen 34AWG Beldsol, der eine lötbare Emaille-Isolierung hat), einer ruhigen Hand und einem guten Mikroskop ist es sicherlich machbar. Sie müssen natürlich einen geeigneten Platz auf der Platine finden, um einen Stecker zu montieren. Eine kleine Platine, auf der ein Stecker deiner Wahl auf 1,5 mm Lötpads ausgebrochen ist, wäre da eine große Hilfe. Der Vorteil ist, dass diese Methode, wenn sie richtig gemacht wird, ziemlich zuverlässig sein kann, besonders wenn Sie alle Drähte an Ort und Stelle kleben. Solche Bodge-Wire-Techniken können, richtig ausgeführt, sogar auf Produktionsleiterplatten akzeptabel sein, obwohl Sie das, was Sie tun, sicherlich mehr als einmal tun möchten!

Wie wäre es mit einem Board wie diesem: https://www.amazon.com/QFP32-QFP44-QFP64-QFP100-Breakout/dp/B00XSC2CZS

Normalerweise finden Sie diese Boards mit dem Schlüsselwort "Breakout" und dem Namen des Pakets.

Es scheint nicht möglich zu sein, eine kundenspezifische Leiterplatte mit 0,5-mm-Zackenkanten billig herzustellen.

Ich bin mir nicht sicher, warum nicht, ich mache es die ganze Zeit, Sie brauchen nur einige große Durchgangsloch-Pads, die Sie auf die Kante legen, auf halbem Weg durch die Schnittlinie. Sie können eine Leiterplatte herstellen und etwa 20 Stück für weniger als 20 $ herstellen lassen.

(Entschuldigung für die Formatierung, ich bin auf dem Handy).

Interessante Idee, eine Leiterplatte nachträglich zu schneiden, um Zackenkanten herzustellen. Haben Sie Tipps, damit die Beschichtung während/nach dem Schneiden in den Halblöchern bleibt? Ich sehe nicht, wie man eines dieser Breakout-Boards verwendet. Scheint so, als ob das nur für die entgegengesetzte Richtung hilft (mit dem IC verdrahten, vs. ich möchte mit der Leiterplatte verdrahten, auf der es montiert ist).
Sie müssen nichts tun, es liegt an der Gerber-Datei / Ihrem Leiterplattendesign, der Hersteller schneidet dort, wo Sie die Leiterplattenkante platzieren. Ich hatte kein Problem damit, dass die Beschichtung an Ort und Stelle bleibt. Ich denke, es gibt spezielle, teure "richtige" Verfahren, um dies zu tun, aber in Ihrem Fall sollte der normale Weg gut genug sein.
Um gute Zinnen zu erhalten, ist eine spezielle Handhabung des Routing-Pfads erforderlich, um ein Ausreißen zu vermeiden und zu vermeiden, dass Kupferfolie in der verbleibenden Kerbe des Lochs verbleibt. Billige Fabs können bereit sein, die Zinnen zu machen oder nicht, gute Fabs werden sie gut machen wollen (und werden wahrscheinlich mehr verlangen). Kronen mit einem Abstand von 0,5 mm werden eine Herausforderung darstellen, da die Löcher 0,2-0,3 mm groß sein müssen. Bei dieser Größe dürfen die Zacken kleiner als die Profilfrästoleranz sein und die Löcher können einfach weggefräst statt gezackt werden!
Der Punkt ist, ist das für ein paar Boards? In diesem Fall ist es in Ordnung, wenn Sie eine Million Boards erstellen, brauchen Sie einen ordnungsgemäßen Prozess.

www.proto-advantage.com hält alle Arten von Adaptern bereit und montiert gegen Gebühr sogar Teile für Sie. Sie sind sich bei den vom Kunden bereitgestellten Teilen nicht sicher, da müssen Sie nachfragen. Sie werden Teile von Digikey kaufen und sie auf Adapter montieren, ich habe kleine A/D-, D/A- und Präzisions-Spannungsreferenzchips so machen lassen.

Anbringen von Drähten an einem SMT-Footprint
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