Ich mache ein PCB-Layout mit einer Atmel/Microchip MCU ATSAML21E18B-MUT, die ein QFN-32-Gehäuse von 5 x 5 mm hat. Dieses Board darf maximal 20 x 40 mm groß sein und ich habe Platzprobleme, da die Schaltung nicht sehr klein ist und außerdem eine NFC-Antenne an Bord ist, die auf beiden Seiten 14 x 14 mm einnimmt.
Die Zeichnung von "32-poligem QFN" befindet sich auf Seite 1123. Das Datenblatt gibt nicht an, ob dieses Pad mit GND oder einem anderen Signal verbunden werden sollte oder nicht.
Überprüfen Sie meine aktuelle Zeichnung des QFN-32-Gehäuses auf dem aktuellen Layout unten. In der Mitte befindet sich ein quadratisches Pad von 2,8 x 2,8 mm, das auch als exponiertes Pad bezeichnet wird. Ich möchte es löschen... damit ich Spuren und Durchkontaktierungen unterhalb des QFN-Pakets routen kann. Dadurch würde ich das Layout leicht beenden.
Und beim Zusammenbau der Platinen möchte ich ein elektrisches Isolationsmaterial zwischen dem IC-Gehäuse und der Platine platzieren, um sicherzustellen, dass es keinen Kurzschluss zwischen dem mittleren Pad des QFN-32-Gehäuses und beispielsweise einem Via oder einer Leiterbahn gibt , wenn der Lötstopplack dies nicht gewährleistet.
Kann ich dann in diesem Fall das mittlere Pad des QFN-32 sicher aus dem PCB-Layout entfernen?
Das Paket:
Mein Fazit vorweg: Es lohnt sich nicht, Ihren Weg zu gehen, die möglichen Nachteile überwiegen, dass Sie möglicherweise ein kompakteres Layout erhalten.
Im Allgemeinen müssen Sie dreimal überprüfen, ob Ihr Gerät nicht zu heiß wird, wenn das Wärmeleitpad nicht angeschlossen ist. Sie müssten also das Datenblatt (thermische Widerstände) und ein Leistungsmodell Ihres ICs verwenden, um abzuschätzen, wie viel elektrische Leistung in Ihrer tatsächlichen Anwendung in thermische Energie umgewandelt wird, und abschätzen, ob der Die-to-Top-of-Package || Der Wärmewiderstand zwischen Die und Kontakten ist niedrig genug, damit das Gerät kalt genug bleibt. Dann hättest du etwas, das wahrscheinlich funktioniert.
Da hätte ich ein etwas mulmiges Gefühl. Microchip fügte dem Paket dieses Wärmeleitpad aus einem bestimmten Grund hinzu.
Lassen Sie uns auch hier über das Layout sprechen:
Mit Ihrer Spurbreite können Sie nur 1 Spur der obersten Schicht zwischen den Pads an den Ecken verlegen; Sie brauchen also nicht mehr Freiraum auf der obersten Schicht, als Sie bereits haben. Untere Schicht: Sie haben viel mehr Freiheit. Sie möchten eine große Masseebene über ein paar Durchkontaktierungen mit dem thermischen Land der obersten Schicht verbinden, aber nichts zwingt Sie dazu, die gesamte Unterseite des IC-Gehäuses abzudecken.
Wie auch immer, was Sie als unteres Layout gezeichnet haben, sieht für mich nicht in Ordnung aus. Entkopplungskappen helfen nicht viel, wenn der Erdstrompfad schlechter ist als der Vcc-Pfad! Ihr Layout sieht also nicht nur aus thermischer Sicht fragwürdig aus.
Layouten Sie das Ganze also neu, beginnend mit dem Versuch, so wenig wie möglich auf die unterste Ebene zu legen – und wenn überhaupt möglich, eine große, ungeschnittene Grundfläche zu haben. Ja, das wird alle unsere Unterseitenkomponenten auf die Oberseite stoßen. Aber bitte glauben Sie mir, während der Montage (oder wenn Sie jemanden für die Montage bezahlen) werden Sie froh sein, wenn Sie die Notwendigkeit beseitigt haben, SMD auf zwei Seiten zu löten.
Noch etwas: Stellen Sie sicher, dass sich Ihre Kondensatoren auf der Oberseite außerhalb der Sperrzonen des QFN-Gehäuses befinden. Was Sie platziert haben, sieht unnötig schwer zu löten aus.
Allgemein: Wenn dies eines Ihrer ersten Designs ist, beginnen Sie mit einem Board mit dem vierfachen Platz, den Sie am Ende gerne verwenden würden, und legen Sie es vollständig aus, indem Sie die Best-Practice-Regeln befolgen, um die Grundebene sauber zu halten. Passive in Gruppen anordnen, die einfach zu montieren/löten sind, genügend Testpunkte enthalten, wirklich genug Entkopplungskappen haben und so weiter. Wenn Ihr fertiges Design dann wirklich so aussieht, als könnten Sie es in beiden Dimensionen um die Hälfte verkleinern, tun Sie das. Beginnen Sie nicht mit "Ich muss das auf den kleinstmöglichen Bereich reduzieren"; das geht fast immer schief (glauben Sie mir, so habe ich meine ersten paar Bretter verloren).
Markus Müller
abomin3v3l
Markus Müller
Das Photon