Hallo zusammen!
Ich bräuchte da mal kurz euren Rat/Erfahrung.
Teil1:
Kann es Probleme geben, wenn das Centerpad bei einem QFN keine
Löcher/Vias hat, über die überschüssiges Zinn nach unten ziehen kann?
Die Dinger sollen von Hand gelötet werden, es handelt sich aber hier um
eine 1-Lagige Starr-Flex Leiterbahn. Ich würde beim Löten halt nur einen
kleinen Tropfen Lötpaste auf das Centerpad auftragen, damit es auf
keinen Fall stark aufschwimmt. Alternativ könnten natürlich Bohrungen
gesetzt werden, allerdings wären diese nicht metallisch, ich befürchte,
dass dies dann sogar kontraproduktiv ausfallen könnte?
Teil2:
Betrifft auch den QFN (Pitch 0.5mm). Die Lötstoppmaske fällt 3Mil größer
aus, als die SMD Pads, somit ist zwischen jedem Pad nur ein hauchdünner
Streifen Lötstopp. Auch hier denke ich mir, dass das
Produktionstechnisch nicht 1:1 umgesetzt werden kann. Im schlimmsten
Fall ist zwischen den Pads überhaupt kein Lötstopp. Da StarrFlex; wären
die Zwischenräume aus Polyimid. Wie verhält sich das Zeug beim Löten,
sprich, wenn kein Lötstopp vorhanden ist?
Was meint ihr?
Vielen Dank im Voraus!
1) Vias im Centerpad sind nicht dazu da "überschüssiges" Zinn
abzuziehen.
Dies ist eher ein ungewünschter, da wenig kontrollierbarer Effekt, daher
macht man die Vias möglichst nicht zu groß.
Die Vias dienen der thermischen Kopplung mit anderen Lagen.
Dein IC sollte also nicht viel Wärme erzeugen, wenn du ihn auf einer
dünnen Starr-Flex Leiterplatte betreiben willst...
2) Lötstopp zwischen den Pins sollte nicht weniger als 0.1mm breit sein,
sonst schmilzt er dir im Ofen weg, und kann unkontrolliert ins Pad
hineinrutschen.
Dann lieber keinen Lötstopplack an diesen Stellen, wird oft so gemacht.
Handlöten auf Starrflex stelle ich mir allerdings etwas schwierig vor
bei 0.5mm Pitch und vor allem QFN...
Ich würde das eher einen Bestücker machen lassen.
Der IC wird nicht warm und ist natürlich auf dem versteiften Teil
montiert. Aber dass der Lötstopplack sich lösen könnte ist mir noch gar
nicht in den Sinn gekommen.
> Ich würde beim Löten halt nur einen kleinen Tropfen Lötpaste auf> das Centerpad auftragen, damit es auf keinen Fall stark aufschwimmt.
Auch ein richtiger Bestücker wird da nicht großflächig Zinn aufdrucken.
http://turtlesarehere.com/assets/images/autogen/QFN-Paste-1.jpg
Spotti schrieb:> Ich würde beim Löten halt nur einen> kleinen Tropfen Lötpaste auf das Centerpad auftragen, damit es auf> keinen Fall stark aufschwimmt.
Das sollte passen. Wenn das Teil nicht zu warm wird dann auf dem
Centerpad lieber zu wenig als zu viel Zinn.
> Betrifft auch den QFN (Pitch 0.5mm). Die Lötstoppmaske fällt 3Mil größer> aus, als die SMD Pads, somit ist zwischen jedem Pad nur ein hauchdünner> Streifen Lötstopp. Auch hier denke ich mir, dass das> Produktionstechnisch nicht 1:1 umgesetzt werden kann. Im schlimmsten> Fall ist zwischen den Pads überhaupt kein Lötstopp.
Das ist nicht der schlimmste Fall, sondern kein Problem.
Lötstopp ist bei den meisten Herstellern lang nicht so präzise wie
Kupfer. Denn das ist normal gar nicht nötig. Lötstopp ist primär dazu da
daß das Zinn nicht auf die Leiterbahnen abfließt und an der Lötstelle zu
wenig übrigbleibt.
Die Brückenbildung zwischen zwei Pads kannst Du mit Lötstopp nur gering
beeinflussen.
Der schlimmste Fall ist dagegen, wenn sich kleine Lötstopp-Fetzen
ablösen und unkontrolliert auf Deinen Pads rumschwimmen - genau wie Joe
das schon angesprochen hat.
> Da StarrFlex; wären> die Zwischenräume aus Polyimid. Wie verhält sich das Zeug beim Löten,> sprich, wenn kein Lötstopp vorhanden ist?
Das dürfte das Zinn genauso wie reines FR4 oder Lötstopp gut vom
Brückenbilden abhalten.
Stell also die Pads lieber komplett vom Lötstopp frei.
Ich hab schon oft QFN mit Heißluft gelötet. Dabei nehme ich keine
Lötpaste, sondern normales Lötzinn mit dem ich die Pads dicker verzinne.
Dann gut Fluxgel drauf, IC platzieren, Preheater von unten und Heißluft
von oben. Auf Starrflex hab ich das jetzt noch nicht probiert, aber ich
sehe da eigentlich fürs Löten keinen relevanten Unterschied. Man muss es
halt irgendwie fixieren.
Joe F. schrieb:> 1) Vias im Centerpad sind nicht dazu da "überschüssiges" Zinn> abzuziehen.
Da muss ich dich leider korrigieren.
Die Vias im Centerpad sind sehr wohl genau dafür da ;)
Problem bei QFN ist nämlich, dass das Centerpad gegenüber den Pins sehr
großflächig ist.
Hier schwimmt der IC drüber auf und man bekommt evtl teilweise kein
Kontakt an den eigentlichen Pins.
Durch die Kapillarwirkung der Vias wird das IC auf die Platine gezogen.
Falls Du dies nicht glaubst, google mal nach QFN
Löt-Verfahrensanweisungen.
Grüße, Björn
Björn G. schrieb:> Problem bei QFN ist nämlich, dass das Centerpad gegenüber den Pins sehr> großflächig ist.> Hier schwimmt der IC drüber auf und man bekommt evtl teilweise kein> Kontakt an den eigentlichen Pins.
Damit das Aufschwimmen nicht passiert wird die Pastenmenge auf dem
Centerpad ja auch entsprechend der Datenblattangaben reduziert.
Björn G. schrieb:> Falls Du dies nicht glaubst, google mal nach QFN> Löt-Verfahrensanweisungen
Ich glaube es nicht.
Poste bitte den entsprechenden Link.
Joe F. schrieb:> Damit das Aufschwimmen nicht passiert wird die Pastenmenge auf dem> Centerpad ja auch entsprechend der Datenblattangaben reduziert.
Ja, das stimmt.
Unterstützt aber auch nur die Eliminierung des Problems.
> Ich glaube es nicht.> Poste bitte den entsprechenden Link.
Unterlagen habe ich im Betrieb.
Hauptgrund für die Vias ist natürlich die Hitzeableitung zu anderen
Ebenen.
Das wollte ich nicht bezweifeln.
Finde gerade nur PDFs die meine Behauptung wiederlegen
>It is important to note that vias>should be plugged to prevent voids being formed between the>exposed pad and PCB thermal pad due to solder escaping>by the capillary effect.
Aber wir hatten bei mehreren QFN-Bauteilen etliche Probleme mit
plötzlich schräg liegenden ICs (Also nicht verdreht, sondern gekippt zur
Oberfläche).
Bei diesen Packages gab es keine VIAs, aber die Lötpaste war wie im
Datenblatt dimensioniert.
Als ich dann die PDFs studierte, hab ich mal eine PCB dementsprechend
geändert.
Seitdem nie mehr Probleme damit...
Wie es nun natürlich bei ICs aussieht, die anständig Wärme ableiten
müssten, kann ich nicht sagen.
Habe kein Röntgen.
copy
Bei diesen Packages gab es keine VIAs, aber die Lötpaste war wie im
Datenblatt dimensioniert.
/copy
das Datenblatt ist in den meisten Fällen nur eine grobe Annäherung und
kann nicht grundsätzlich als Referenz herangezogen werden. Die Fläche
des Pastenausschnitts definiert sich u.a. auch durch die Höhe der
Schablone.
Bei Bauteilen, bei denen das Groundpad nur dem elektrischen Kontakt
dient und -wie z.B. bei vielen MCU's- kaum Wärme abführt, kommt bei uns
nur eine kleine Menge Paste auf das Pad (Bild oben).
Bei Bauteilen, die das Pad thermisch benötigen, wird hingegen eine
möglichst große Fläche kontaktiert. Hier spielen Erfahrungen mit der
Paste, der Schablone und dem Footprint eine Rolle.
Damit beim Rakeln nicht zu wenig Paste aufgetragen wird und sich das
Bauteil gut zentriert, kann / sollte man das Pad geometrisch noch mal
nachbearbeiten (Bild unten).
Björn G. schrieb:> Da muss ich dich leider korrigieren.> Die Vias im Centerpad sind sehr wohl genau dafür da ;)> Problem bei QFN ist nämlich, dass das Centerpad gegenüber den Pins sehr> großflächig ist.> Hier schwimmt der IC drüber auf und man bekommt evtl teilweise kein> Kontakt an den eigentlichen Pins.> Durch die Kapillarwirkung der Vias wird das IC auf die Platine gezogen.
Mir rollen sich die Zehennägel und kräuseln sich die Haare.
http://www.amkor.com/download.cfm?downloadfile=42EDA4C7-5056-AA0A-E2A372F025BF8729&typename=dmFile&fieldname=filename
sagt was anderes. Ebenso
http://www.ti.com/lit/an/sloa122/sloa122.pdfhttp://www.ti.com/lit/an/slua271a/slua271a.pdf
Du kannst auch gerne noch bei ST und NXP schauen, Linear hat sicher auch
noch was, viele andere Hersteller auch.
Der Pastendruck ist so zu gestalten, dass das Exposed Pad nur zu etwa
2/3 mit Lotpaste bedeckt ist (um Aufschwimmen zu vermeiden) und dass
möglichst wenig in die Vias fließt (das kann Probleme mit
Dampfblasenbildung geben). Deswegen druckt man die Lotpaste auch um die
Vias herum. TI spricht in der letzten Appnote auch davon, ggf. die Vias
zu überdrucken, um das Abfließen von Lotpaste zu vermeiden.
@Stefan: der dreieckige Druck sieht cool aus. Ich hätte aber Bedenken,
dass der Pastendruck in den spitzen Ecken der Dreiecke nicht sauber ist.
Geht das problemlos? Warum nehmt ihr nicht rechteckige Formen?
Max
Max G. schrieb:> Mir rollen sich die Zehennägel und kräuseln sich die Haare.
Sieht sicher sehr interessant aus.
Ich hatte einen Thread unten drunter geschrieben dass es nicht aus der
Luft gegriffen ist.
Wer es wie macht ist mir relativ egal muss ich sagen.
Bei uns jedenfalls gab es einige Probleme mit den QFNs und danach waren
Sie behoben. Ich hatte die Idee wie schon beschrieben aus drei
Verfahrensanweisungen und nicht aus nem Comic.
Wenn ich Montag Zeit finde, schau ich mal welche das genau waren.
Björn G. schrieb:> Wer es wie macht ist mir relativ egal muss ich sagen.
Klar, kann jeder machen wie er möchte.
Allerdings ist deine "Lösung" entgegen aller üblichen Empfehlungen.
Dass es bei dir funktioniert hat mag ja sein, allerdings ist die Methode
die Pastenmenge anzupassen die gängige.
Wenn du Lötpaste durch die Vias absaugen lässt, ist nicht definierbar,
wie viel das ist.
Es kann im Extremfall so viel sein, dass das Centerpad nicht mehr
ordentlich verlötet ist - will man auch nicht.
Daher werden manchmal sogar die Vias unter einem QFN, das sehr viele
Vias zur Kühlung benötigt, extra vor dem Bestücken gefüllt, damit keine
Lötpaste abhaut. Zusätzlich werden sie durch das Füllen thermisch noch
wirksamer.
Wie "Stefan ---" schon sagte ist die Angabe des Pastendruck-Musters im
Datenblatt lediglich eine Empfehlung, und es kommt u.A. auf die Dicke
der verwendeten Schablone an, ob evtl. weiter reduziert werden muss.
Joe F. schrieb:> Allerdings ist deine "Lösung" entgegen aller üblichen Empfehlungen.> Dass es bei dir funktioniert hat mag ja sein, allerdings ist die Methode> die Pastenmenge anzupassen die gängige.
Ja, sehe ich nun auch so.
Wenn eine thermische Ableitung Hauptgrund der Vias ist, muss man das
auch scheinbar in Versuchen ermitteln und die Vias füllen.
Bei uns ging es jedoch um Chips die kein Temperaturproblem hatten und
daher nicht zu 100% verlötet sein mußten.
Weiterhin war es wichtig eine schnelle Lösung zu finden.
Björn G. schrieb:> muss man das> auch scheinbar in Versuchen ermitteln und die Vias füllen.
Dass man sie füllen MUSS ist nicht das Problem, so besonders viel trägt
das Lot in den Vias nicht zum Wärmetransport bei. Problematisch ist,
dass sich die Vias von selbst mit Lot vollsaugen, ob beabsichtigt oder
nicht, und das Lot fehlt dann da wo es eine Verbindung herstellen soll.
Georg
