¿Se pueden colocar vías dentro de una huella QFN?

Question

Estoy diseñando una placa de circuito impreso muy densa que contiene un chip QFN de 0,4 mm de paso. En algunas partes está resultando muy difícil abrirlo en abanico. Por alguna razón, la enorme almohadilla térmica que tienen todos los QFN dificulta aún más las cosas.

¿Es razonable colocar pequeñas vías de 0,45 mm de diámetro exterior y 0,2 mm de diámetro interior entre las almohadillas de tierra y la almohadilla térmica?

No se me ocurre una buena razón para no hacerlo: están cubiertos de resina de soldadura y los tamaños y las distancias están dentro de las especificaciones de nuestro taller de placas de circuito impreso. Pero creo que nunca he visto a nadie hacer esto antes.

Añadir

Sólo quería añadir algunas fotos para la gente interesada en estas pequeñas vías. Aquí hay dos de una placa que hicimos hace poco. Algunos de los taladros son exactos, y algunos son ligeramente fuera.

Answer 1

Si esas holguras están dentro de las especificaciones de tu taller, estás usando un taller muy avanzado. El registro del taladro, en particular, debe ser muy bueno.

Normalmente, la almohadilla que rodea la vía es lo suficientemente grande como para que, si el taladro está descentrado (hasta el límite de su tolerancia), el agujero no sobresalga más de un x % del perímetro de la almohadilla.

Si eso es lo que estás haciendo aquí, sospecho que tienes un problema potencial. Si el orificio de perforación se desvía hacia la almohadilla QFN lo suficiente como para salirse de la almohadilla vía, no tendrá ninguna máscara de soldadura entre él y la almohadilla QFN. Entonces, cuando pongas pasta de soldar y refluyas la pieza QFN, es posible que toda la soldadura sea absorbida por la via, dejándote sin conexión (o con una conexión muy mala) con la pieza QFN.

Si las almohadillas de las vías están sobredimensionadas para que no haya riesgo de que el orificio de la vía quede fuera de la zona de la máscara de soldadura, entonces podrías estar bien. Pero eso probablemente requerirá una tolerancia de perforación muy ajustada. Si se trata de una sola vez, no hay problema. Si desea llevar esto a la producción, primero asegúrese de que su taller de producción puede cumplir con las mismas tolerancias a un precio que está dispuesto a pagar por esta placa.

Una alternativa podría ser hacer "via-in-pad, plated-over" (VIPPO). De este modo, la vía se coloca justo en el pad y se rellena deliberadamente con soldadura o algún tipo de polímero para que no succione la soldadura de la unión con la pieza. Pero no estoy seguro de si se puede hacer eso con un pad muy pequeño como el que has dibujado aquí.

Answer 2

Hay algunos paquetes QFN horribles (DQFN) con dos filas de almohadillas donde es absolutamente necesario hacer esto, así que puedo confirmar que es posible. @The Photon cubrió todos los peligros de hacer esto mejor de lo que yo podría.

Esta nota de aplicación tiene algunas buenas directrices generales.

Como referencia, aquí hay una foto del DQFN-124 con el que estoy trabajando ahora mismo:

La única ventaja de los DQFN es que la almohadilla térmica es mucho más pequeña, por lo que hay más espacio para las vías. Las vías de señal de la imagen son un taladro de 10 milímetros con trazas de 8 milímetros; si son más grandes, resulta muy difícil escapar de todos los pines. Los planos de tierra y alimentación dedicados (no mostrados, placa de 4 capas) son casi obligatorios también.