Học hỏi từ thất bại: Vấn đề góc gói QFN


Đặng Trường Hải
4 năm trước
Hữu ích 5 Chia sẻ Viết bình luận 0
Đã xem 10179

Mỗi ngày, có một cái gì đó mới để học. Và có vấn đề luôn là một cơ hội học tập tốt  :-) . Hôm qua chúng tôi đã có thể tìm thấy một vấn đề kỳ lạ với các  nguyên mẫu nhỏ bé của chúng tôi  , ngay trước khi chúng tôi chuẩn bị gửi thiết kế cho sản xuất.

Kinetis K20 trên bảng tinyK20


Một số bảng nguyên mẫu không hoạt động đúng: bộ dao động 32 kHz bên ngoài không khởi động. Việc bán lại bộ dao động hoặc MCU đôi khi giải quyết được vấn đề, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Cho đến khi vấn đề được tìm thấy bởi [Christian B.] (cảm ơn!) :-).

Đối với bo mạch tinyK20, chúng tôi đang sử dụng Kinetis K20 (ARM Cortex-M4) trong gói QFN48. Hình ảnh cho thấy thiết bị với mặt phẳng dưới cùng:

QFN48 Kinetis K20


Hình ảnh sau đây cho thấy vị trí của gói trên bảng:

Vị trí gói QFN48 trên PCB


Câu hỏi: bạn có thể phát hiện ra một vấn đề bố cục trong hình ảnh trên không? ;-)

Gói QFN48 trông như thế này:

Gói QFN48 (Nguồn: Freescale)


Điều không rõ ràng ngay lập tức: Trên gói của Freescale Kinetis K20 (MK20DX128VFT5) có kết nối ở bên ngoài:

Mặt đất 'pad' ở bên ngoài


Yup, xem xét kỹ bảng dữ liệu một lần nữa, nó ở đây:

Góc cạnh Pad (Nguồn: Freescale)


Sự kết nối đó không có mục đích thực sự. Tôi tin rằng những miếng đệm này là từ quá trình sản xuất / đóng gói. Tôi tin rằng đây chỉ là phần còn lại của một thứ gì đó giữ gói hàng với khuôn trong quá trình sản xuất và sau đó bị cắt bỏ. Các tiếp điểm kim loại có mặt hai lần ở mỗi bên của gói và được kết nối với GND (không được ghi lại, nhưng dễ xác minh).

Vấn đề là trong thiết kế của chúng tôi, chúng tôi có dấu vết dưới 'cạnh đệm' đó:

Dấu vết dưới cạnh


Nó đã xảy ra rằng có một số hàn trên dấu vết đó, đạt đủ cao để kết nối với 'cạnh đệm' ở trên để thực hiện một đoạn cắt ngắn đến GND  :-( .

Điểm vấn đề


Chất hàn đang chảy từ 'miếng đệm' thực sự ra 'bên ngoài' và có thể đủ cao trong một số trường hợp để liên lạc với 'miếng đệm cạnh' đó. Và bởi vì những 'miếng đệm cạnh' này không thể dễ dàng nhìn thấy bằng mắt thường, nên vấn đề không rõ ràng. :-(

Khi vấn đề đã được xác định, thật dễ dàng để kiểm tra / xác minh các bảng. :-)

Tóm lược

Rất dễ bỏ lỡ các điểm kết nối nhỏ và ẩn trên các gói nhỏ như vậy. Có dấu vết dưới 'miếng đệm cạnh' có thể là một vấn đề, đặc biệt là với các bảng nguyên mẫu không có mặt nạ hàn. Vấn đề ít có khả năng xảy ra với mặt nạ hàn trên dấu vết / pin đó, nhưng vẫn là một vấn đề tiềm ẩn. Vì vậy, chúng tôi cần thay đổi dấu vết để đảm bảo rằng chúng tôi không gặp phải vấn đề đó đối với các bảng được sản xuất. Và vâng, sau khi thực tế mọi thứ là dễ dàng và rõ ràng. ;-)  Tôi hy vọng rằng việc xuất bản bài viết này có thể giúp ai đó tiết kiệm được nhiều giờ để tìm ra vấn đề tương tự.

Có lẽ bạn cũng có một vấn đề tương tự? Tôi muốn nghe về nó. :-)

Góc vui vẻ  :-)

Tái bút: một lần nữa cảm ơn Christian vì 'Mắt đại bàng' và đã chia sẻ vấn đề với tôi.

LIÊN KẾT

Hữu ích 5 Chia sẻ Viết bình luận 0
Đã xem 10179