Forum: Platinen KiCad - Frage zu Footprints


von Joern DK7JB .. (moin)


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Zum Jahreswechsel bin ich von einer anderen Software auf Kicad 
umgestiegen und komme eigentlich recht gut damit zurecht. Nun habe ich 
aber eine Frage zum richtigen Erstellen von Footprints.

Für einen si5351B oder C möchte ich mir einen Footprint (QFN-20) 
erstellen. Eigentlich ist das kein Problem. Ich habe nur ein Problem mit 
dem Layer F-paste, da ich mir diesmal einen Stencil erstellen lassen 
möchte, um auch diese Fertigungstechnik auszuprobieren.
Wie muss für das Exposed-Pad alles richtig eingestellt werden? Es geht 
mir weniger um dieses spezielle IC, sondern mehr um das korrekte Anlegen 
des Footprints.

Um mich dem Problem zu nähern habe ich mir vorhandene und 
selbsterstellte Footprints unter Kicad angesehen und stelle Unterschiede 
fest. Wie macht man es nun richtig?
- Die Lötstoppmaske F.Mask bildet überall eine durchgehende Fläche, nur 
nicht bei dem QFN-56. WAs ist richtig?
- Bei dem Layer F.Paste für die Stencil-Herstellung ist es mal eine 
durchgehende Fläche und mal eine zerteilte Fläche. Was ist nun richtig?

Angehängt habe ich ein Bild mit mehreren Beispielen.

von Thomas W. (goaty)


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Du könntest bei snapeda.com einen passenden Footprint holen/spicken, die 
arbeiten nach gewissen Standards.

von Frickler (Gast)


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Du kannst natürlich im Datenblatt unter 7. Design Considerations 
nachsehen.
Da steht u.a.
"Stencil Design5. A stainless steel, laser-cut and electro-polished 
stencil with trapezoidal walls should be used to assure good solder 
paste release.6. The stencil thickness should be 0.125 mm (5 mils).7. 
The ratio of stencil aperture to land pad size should be 1:1 for all 
perimeter pads.8. A 2x2 array of 0.65 mm square openings on a 0.90 mm 
pitch should be used for the center ground pad."

https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/Si5351-B.pdf

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Joern DK7JB .. schrieb:

> - Die Lötstoppmaske F.Mask bildet überall eine durchgehende Fläche, nur
> nicht bei dem QFN-56. WAs ist richtig?

Der ist in der Tat sehr eigenwillig designt.

Wahrscheinlich hatte dort jemand die Befürchtung, dass das Lot über die 
thermal vias ablaufen könnte und wollte sie daher verschließen. Habe ich 
aber sonst noch nie gesehen, dass jemand sowas macht, und ob der 
Lötstopp-Deckel über dem Via überhaupt mechanisch stabil genug ist, ist 
fraglich. Rings um ihn herum ist ja dann flüssiges Zinn beim Löten.

> - Bei dem Layer F.Paste für die Stencil-Herstellung ist es mal eine
> durchgehende Fläche und mal eine zerteilte Fläche. Was ist nun richtig?

Wurde dir schon genannt: sowas steht normalerweise (und offenbar auch 
hier) im Datenblatt.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Joern.

Joern DK7JB .. schrieb:

> Wie muss für das Exposed-Pad alles richtig eingestellt werden? Es geht
> mir weniger um dieses spezielle IC, sondern mehr um das korrekte Anlegen
> des Footprints.

Dooferweise hängt das an der Technik, die Du verwendest.

> Um mich dem Problem zu nähern habe ich mir vorhandene und
> selbsterstellte Footprints unter Kicad angesehen und stelle Unterschiede
> fest. Wie macht man es nun richtig?
> - Die Lötstoppmaske F.Mask bildet überall eine durchgehende Fläche, nur
> nicht bei dem QFN-56. WAs ist richtig?

Die Lötstoppmasken sind "negativ", d.h. da, wo Du Maske hast, ist in 
wirklichkeit ein Loch.
Bei Deinem dem QFN-56 Beispiel sollen die "schwarzen Punkte" als 
Lötstoppmaske die thermal Vias abdecken, um einen Abfluss des Lötzinns 
zu verhindern. D.H., Du versuchst ein "Tenting" auf die billige Tour.
Das kann aber auch nach hinten losgehen, weil wenn Du das z.B. 
beidseitig machst, kann bei einer Beschädigung der Lötstoppmaske sich 
Ätz- oder Spülflüssigkeit in dem Hohlraum sammeln, nicht herauskommen 
und Korrosion verursachen.
Ausserdem wird die Lötstoppmaske als solche an den Rändern kaum 
festgehalten....darum geht das eben auch nur bei sehr dünnen 
Löchern.....und es hängt an Deiner Erfahrung bzw. der Erfahrung des 
Leiterplattenherstellers UND des Bestückers, wie gut das funktioniert.


> - Bei dem Layer F.Paste für die Stencil-Herstellung ist es mal eine
> durchgehende Fläche und mal eine zerteilte Fläche. Was ist nun richtig?

Auch das Pastenlayer ist negativ,  d.h. da, wo Du Maske hast, ist in 
wirklichkeit ein Loch.
Bei dem HVQFN-24 und dem LQFP-48 z.B. soll das Raster verhindern, dass 
Lotpaste direkt in die Vias gedrückt wird.
Bei dem QFN-56 ist die Teilung in erster Linie dazu da, die Fläche nicht 
zu groß werden zu lassen, und das Sieb besser abheben zu können, ohne 
das alles verschmiert.
Ähnlichen Zwecken dienen die abgerundeten Ecken bei HVQFN-24 und dem 
LQFP-48.

Was gut ist, und was nicht, hängt von Deinen verwendeten Geräten und 
Deinem Umgang damit ab. D.h., es ist Prozessabhängig. So ganz ohne 
Erfahrung musst Du eigentlich alles mal durchprobiert haben, um es im 
Einzelfall beurteilen zu können.

Das mit den aberundeten Ecken ist z.B. eine Empfehlung von Altium(?). 
Bei
(schneller) maschineller Großserienfertigung soll es guten Einfluss 
haben. Rakele ich aber selber von Hand, stelle ich keinen Einfluss fest, 
bzw. der Einfluss des Zustandes meiner Paste überlagert alles andere.
Wenn ich nun aber überlagerte Paste verwende, die ich geschenkt bekommen 
habe und selber mit Isopropanol wieder auf
Streichfähig "einstelle", ist vieles leider Glücksspiel.


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

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