Наскільки важливо ставити розв'язувальні ковпачки на ту ж сторону друкованої плати?


9

Наскільки важливо мати роз'єднувальні конденсатори на тій же стороні друкованої плати, що і ІС? У дизайні мені відчайдушно не вистачає місця, і це дійсно допомогло б поставити кришки на нижню сторону.

Я думаю, це не може бути так погано, тому що, здається, BGA використовують цю техніку в конструкціях, які набагато швидші, ніж у мене (67MHz MCU).

Роз'єднання конденсаторів під BGA в графічній карті

Але тоді такі питання, як кришки для роз'єднання, компонування друкованої плати , переповнені страхітливими історіями про виви, що додають індуктивність.

Відповіді:


8

Я майже завжди надягаю кришки під мікросхему на протилежній стороні друкованої плати - це особливо стосується великих мікросхем та мікросхем з більшою швидкістю.

Недавня конструкція шахти використовує FPGA в кулі BGA 484. Для цієї мікросхеми є 76 кришок для розв'язки. Більшість з них становить 0,1 мкФ, дещо 2,2 мкФ та 10 мкФ, все в упаковці 0402. 18 з них фізично перебувають під BGA, а решта оточують чіп. Знаходяться на тильній стороні друкованої плати. Ковпачки під мікросхемою діляться віасами з силовими штифтами чіпа.

Якщо ви не намагаєтеся заощадити гроші, немає ніяких причин зберігати всі компоненти на одній стороні друкованої плати.

Експерти погоджуються з тим, що важливіше, щоб ваш роз'єднувальний ковпак був підключений до площин живлення / заземлення друкованої плати, ніж безпосередньо до силових штифтів мікросхеми. Це часто знижує загальний опір слідів потужності та покращує корисність ковпачків для роз'єднання. Після цього наступна важлива річ - поставити кришки ближче до чіпа.

Оскільки багато моїх ковпачків поділяють віаси з силовими штифтами чіпа, ви не можете наблизитись до цього! Крім того, подумайте про це ... Якщо вія не була спільною, то половина виходу залишилася б невикористаною. Половина входу від площини power / gnd до нижньої сторони друкованої плати не несе струму. Поширення між кришкою та мікросхемою не призводить до того, що через мідь надходить будь-який додатковий струм. Я не включаю площину power / gnd в цьому, тому що вона відносно величезна і має наднизький опір.

Для BGA вам часто потрібне місце навколо BGA для оптичного огляду швів припою. Існують спеціальні мікроскопи з кутовим дзеркалом, що дозволяє візуально оглядати кульки під деталлю. Дзеркало повинно торкатися до друкованої плати, щоб отримати гарний вигляд, і ви не можете цього зробити, якщо на шляху є кришки. Якби ковпачки знаходилися на тій же стороні друкованої плати, що і BGA, то кришки були б розташовані ще далі від мікросхеми через цю зону зазору. Отже, надягаючи ковпачки на нижню сторону друкованої плати, навіть якщо ви не ставите її безпосередньо під мікросхему, все одно наближаєте кришки до чіпа.

Маршрутизація мікросхеми, BGA або TQFP, часто простіше, якщо кришки надягають на нижню сторону друкованої плати. Це звільняє ресурси для маршрутизації у верхній частині та полегшує розсмоктування деталі.

У мене раніше хлопці-виробники скаржаться на наявність кришок під чіпси. Вони б сказали такі речі, як "вони відпадуть, коли ми спаяємо деталь", "нам буде важко переробити цю частину", "ми не можемо перевірити деталь за допомогою рентгена" і т. Д. Тому я одного разу вирішив зробити експеримент. Я не розміщував жодної кришки під BGA. Після того, як плата була запущена і я працював, я порівняв шум на цій платі з іншою подібною платою, яка мала ті ж мікросхеми з кришками під ними. Було очевидно, що кришки під фішки справді допомагали! З тих пір я наполягав на тому, щоб хлопці-виробники просто цим займалися. Виявилося, що жодна турбота з боку хлопців-виробників ніколи не переросла у справжні проблеми!

Якщо ви ставите кришки під BGA, вам потрібно ретельно роздути деталь таким чином, щоб звільнити шапки. Для TQFP і подібних я, як правило, кладу ковпачки безпосередньо під шпильки мікросхеми. Це звільняє місце на друкованій платі для інших речей (наприклад, віясів та маршрутизації) та отримує шапки якомога ближче. За допомогою TQFP я зазвичай ставлю резистори та інші деталі поруч із кришками.


Дякую, це хороша відповідь. Насправді обидві сторони нашої дошки покриті компонентами, і деталі ніколи не випадають під час поповнення. Я дуже радий почути, що кришки нижньої сторони принаймні не гірші, ніж верхні бічні.
Rocketmagnet

5

Використання двох віасів на прокладку та мінімізація довжини доріжки - це звичайна техніка при розміщенні конденсаторів на протилежній стороні плати, із швидкісними конструкціями. Для звичайних конструкцій, як і для типового MCU, це насправді не має значення.


5

Ти маєш рацію, це ще не кінець світу. Якщо розмістити ковпачок на іншій стороні дошки, ви додасте приблизно 2 мм (на слід), якщо ви зможете розмістити кришки близько до виїмок. У правилі написано "якомога ближче". Як ви вже говорили, у BGA у вас просто немає вибору: штифти знаходяться під ІС, тому перехід на іншу сторону плати - єдиний варіант.

Ви згадуєте швидкість, і це важливий фактор, але так це сила. Чим більший струм комутації, тим глибші занурення він створить.


1

В основному, використовуйте це правило: "якомога ближче". Якщо з одного боку це неможливо, зробіть це з іншого. Якщо це неможливо в самій близькості від входу, розмістіть його на відстані 1 мм від вор. Пам'ятайте, що через також є деяка індуктивність.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.