Wie kann ich "Abstandshalter" hinzufügen, um eine SMD-Komponente über die Leiterplatte zu heben?

Ich habe einen Fehler gemacht, als ich ein Symbol / einen Fußabdruck für einen kleinen (2,0 x 1,6 mm) SMD-Kristall erstellt habe, und habe es nicht bemerkt, bis die Prototypen nicht funktionierten. Leider sind die Platinen winzig und teuer (0,4-mm-WLCSPs, 0201-Passive usw.). Ich muss diese vorhandenen Boards für Entwicklung und Tests verwenden.

Um es zu reparieren, kann ich den Kristall um 90 Grad drehen und an die vorhandenen Pads löten. Das Problem besteht darin, dass das Metallgehäuse nun einige Durchkontaktierungen und möglicherweise eine nahegelegene Schutzspur kontaktieren könnte. Diese Merkmale werden durch die Lötstoppmaske abgedeckt, aber ich möchte mich nicht auf die Maske für die elektrische Isolierung verlassen.

Also möchte ich das Paket um etwa 4 Mil (~ 100 um) von der Platine abheben und an Ort und Stelle löten.

Ab sofort stelle ich mir vor, Stücke aus Kupferfolie zu schneiden und sie mit Lötpaste auf die Pads zu legen, dann das Bauteil auf diese Riser (mit zusätzlicher Paste) zu legen. Obwohl ich eine (günstige) Nacharbeitsstation habe, wird dies schwierig: Die Verpackung bedeckt die Pads, die Pads sind nur 0,55 x 0,65 mm groß und sie werden nicht perfekt ausgerichtet:

Überlappung

Es scheint, als gäbe es einen besseren Weg! Hat jemand gute Ideen für mich? Ich muss 4-5 Boards ändern.

Der beste Weg ist wahrscheinlich, das Brett neu zu drehen. Etwas anderes, das mir jedoch in den Sinn kommt, ist ein winziges Interposer-Board, nur eine Leiterplatte mit Pads auf beiden Seiten und Leiterbahnen und Durchkontaktierungen, die den fehlerhaften Footprint korrigieren.
Kaptonband kann die Isolierung übernehmen
Dachte auch an Kaptonband und Lötpaste. Hoffentlich blasen Sie die 0201 nicht mit dem Hitzehun ab.
Tangential: Sie implizieren, dass Sie eine mit Lötstopplack bedeckte Schutzspur haben - welchen Zweck soll die Schutzspur erfüllen? Normalerweise müssen sie freigelegt werden.
Lötstopplack ist ziemlich zäh, denken Sie nur daran, wie viel Mühe es kostet, ihn bei Bedarf mit einem X-Acto-Messer abzukratzen. Einfach das verdammte Ding löten. Ein kleines Quadrat Kaptonband auf der Unterseite des Kristalls hilft ebenfalls.
Insgesamt sieht es für mich nach einer fast perfekten Passform aus :-)
@Ale..chenski Lötmaske ist sehr selten hart und sollte sich auf keinen Fall auf die Isolierung verlassen. Ich spreche hier aus eigener Erfahrung. Kaptonband ist wahrscheinlich die beste Wahl für diese Art von Situation. Es ist billig und wird einfach anzuwenden sein.
@pericynthion Ich hätte "Wachring" sagen sollen. Es war nicht wirklich notwendig, da ich eine 6-Lagen-Platine verwende, aber ich habe aus EMV-Gründen einen Ring um den Oszillatorblock gelegt.
Danke, @Ale..chenski, ich neige dazu, Dinge zu überdenken :-)

Antworten (8)

Das Hinzufügen einiger sorgfältig geschnittener Streifen Kaptonband zum Schutz der Durchkontaktierungen, um die Sie sich Sorgen machen, ist eine Option, aber ich persönlich würde mich in dieser Art von Prototypensituation nur auf die Lötstoppmaske zur Isolierung verlassen. Sie können es nach der Überarbeitung untersuchen, um nach Kurzschlüssen zu suchen, ich wette, es wird keine geben.

Ist das eigentliche Kristallgehäuse nicht außerdem kleiner als der Platzbedarf? In Ihrem Bild haben Sie denselben Footprint auf sich selbst gedreht überlagert, aber die eigentliche Komponente sollte kleiner sein und könnte trotz der Drehung vollständig in den Footprint passen. Oder wenn nicht, finden Sie vielleicht einen kleineren Kristall mit der gleichen Frequenz und ähnlichen Anforderungen an die kapazitive Belastung.

Wenn der Kristall richtig aufgeschmolzen ist, sollte er die Lötmaske sowieso nicht berühren. Das Hinzufügen von etwas überschüssigem Lot könnte helfen.
Ich stimme auch für Kaptonband.
Danke schön. Ich vermute, Sie haben recht; Ich sollte es einfach löten und danach prüfen. Was die Packungsgröße betrifft, deckt es die Pads vollständig ab. Ich verwende die "geringste" Klassifizierung in der IPC-7351b, was alles sehr eng macht. Tatsächlich sind die eigentlichen Verpackungspads die eingesetzten Rechtecke, die Sie in den Footprint-Pads sehen können.

In der Vergangenheit habe ich etwas Ähnliches mit Kristallen gemacht.

Die Lösung, die ich mangels Kaptonband verwendet habe, bestand darin, einen großen Lötfleck auf die Pads zu legen, um im Wesentlichen die von Ihnen beschriebenen Abstandshalter zu bilden. Dann auch die Pads des Kristalls mit Lötzinn verzinnen.

Legen Sie dann den Kristall in der richtigen Ausrichtung auf die Lötflecken (die sich inzwischen abgekühlt haben) - er wird jetzt ein kurzes Stück von der Platine entfernt sitzen.

Erhitzen Sie den Lötfleck für eine Ecke erneut, damit das Lötmittel fließen kann und verbinden Sie die verzinnten Kristallpads mit der Platine. Achten Sie darauf, den Kristall für die erste Verbindung ruhig zu halten, damit er eben sitzt.

Jetzt, da der Kristall stolz auf die Platine gehalten wird, können Sie die verbleibenden Ecken der Reihe nach erneut erhitzen, um die Verbindungen zu vervollständigen.


Ich würde das nicht auf einem Produktionsboard machen, aber es ist einfach genug für ein paar Testboards.

Ok, das ist vielleicht seltsam, aber wie wäre es, einige andere SMD-Widerstände (sehr hoher Wert) oder Kondensatoren (sehr niedriger Wert) darunter zu löten? Es hängt stark davon ab, welche Pads aktiv und welche passiv sind.

Ich denke, Sie denken vielleicht ein bisschen zu viel nach; Lötstoppmaske / ist / Isolierung, sie ist dünn und hält mechanischem Abrieb nicht gut stand, aber sie isoliert. Untersuchen Sie das Gehäuse und die Pads auf dem Kristall. Ich vermute, dass es sowieso von der Funktionsweise isoliert ist und nur dazu dient, eine HF-Abschirmung bereitzustellen.

Tom Carpenter hat eine ziemlich gute Lösung, das habe ich auch in der Vergangenheit gemacht, aber diese winzigen Pads einzeln mit einem so kleinen Kristall zu verlöten, wird ohne Reflow wirklich schwierig, selbst wenn Sie ein zusätzliches freiliegendes Pad um den Kristall herum haben . Ich habe zwei Vorschläge, die Sie ausprobieren könnten -

  • Bringen Sie die Lötkugeln auf den Pads an, aber legen Sie ein paar Schichten Kapton in die Mitte, um das Bauteil von der Platine zu halten, bevor Sie die Kugeln mit einer Heißluftpistole aufschmelzen. Wenn die Kugeln groß genug sind, werden sie sich trotzdem berühren
  • Wenn Sie kein Kapton haben, der Quarz niederfrequent ist und Sie 0 Ohm 0201-Jumper haben, können Sie 4 davon vertikal löten und den Kristall sehr sorgfältig von Hand darauf löten, um einen Tisch mit Widerstandsbrücken für die Beine zu bilden. Ich habe dies mit 10k-Widerständen gemacht, als ich vergessen hatte, einen Pull-up- / Pull-down-Widerstand einzubauen und Magnetdrähte an die Oberseiten der Widerstände zu löten. Es ist einfacher als Sie denken.

Machen Sie Stoßaufkleber aus Kapton und platzieren Sie sie zwischen den Kristallpolstern. Legen Sie Kristall auf diese Beulen und löten Sie.

Flüssiges Klebeband ist ein magisches Zeug, Sie müssen mehrere Schichten auftragen, aber es sollte in der Lage sein, eine Isolierung von dem zu bieten, was das Kristallgehäuse nicht berühren soll.

Es wird wahrscheinlich keine Verbesserung gegenüber dem Lötstopplack sein und wahrscheinlich schlechter auf Löthitze reagieren

Kaufen Sie einen 2-poligen THT-Kristall, biegen Sie die Stifte und löten Sie sie auf die 2 relevanten Pads

Das ist eine gute Idee. Es ist mir peinlich, dass es mir nicht eingefallen ist :)
Ich habe gerade nachgesehen, niemand stellt einen Durchgangslochkristall mit den Spezifikationen her, die ich brauche ... Gute Antwort, aber.