Est-il préférable de router un pad vers une trace, ou une trace à travers un pad?

28

Lors du routage d'un PCB, est-il préférable de router une trace à travers un pad comme 1ci-dessous, ou de router un pad toune trace comme indiqué 2ci-dessous?

entrez la description de l'image ici

Nate
la source

Réponses:

19

Électriquement, il n'y a aucune différence.

Eh bien, en fait il y en a ... Mais seulement quand on considère les signaux à très haute fréquence.

Si l'élément passif est un condensateur de découplage, votre solution 1 ressemblera à ceci:

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

L1 et L2 représentent les petits inducteurs fabriqués par les pistes de routage elles-mêmes. Vous pouvez voir que le condensateur est connecté directement entre L1 et L2, sans inductance (ou plus précisément "négligeable"). Le découplage sera bon. (encore mieux si L2 est très petit en plaçant vos bouchons de découplage très près de la charge).

Mais en utilisant l'option de routage 2:

schématique

simuler ce circuit

La petite piste de routage supplémentaire forme un inducteur supplémentaire (L3) entre les capuchons de découplage et la charge. Ainsi votre découplage serait pire en rejetant des fréquences très élevées.

Cela ne vaut rien de mentionner qu'il existe également une inductance indésirable à la connexion GND des bouchons de découplage. Cela devrait être aussi petit que possible.

Il y a une autre raison: la soudure par refusion.

Votre composant doit être "thématiquement équilibré". Je veux dire que votre empreinte doit être symétrique. Ainsi, il chauffera uniformément pendant le soudage par refusion et votre composant ne tournera pas ou ne se déplacera pas simplement en raison des tensions de surface dans la soudure liquide. Imaginez que la pâte à souder devienne liquide sur un tampon alors qu'elle est encore solide sur l'autre, en raison d'un déséquilibre thermique sur l'empreinte: le composant peut se déplacer et finir par être soudé sur un seul tampon. (voir l'image)

entrez la description de l'image ici

Si les deux pads ont été routés en utilisant votre option 1, ce n'est pas symétrique dans le X ni dans le Y. Mais si les deux pads avaient été routés en utilisant votre option 2, cela aurait été parfaitement symétrique et c'est bien. De ce point de vue, tout ce qui est symétrique (en X et Y) est bon. (il y a autre chose à considérer mais je vais délibérément les omettre ici, car ce serait hors de portée)

Je terminerais en disant que ces choses ne deviennent critiques que si l'on considère la production de masse et des quantités relativement élevées. Atteindre l'équilibre thermique sur vos empreintes peut réduire de quelques pour cent le nombre de composants mal soudés.

Blup1980
la source
Les maisons de montage vous diront-elles si elles ont ce genre de problème avec vos planches? Je n'y ai pas fait attention, mais les planches ont bien fonctionné.
Jeanne Pindar
Si vous avez une bonne relation avec eux et prévoyez de faire de gros volumes, oui. À un moment donné, vous pouvez leur demander de revoir votre routage et ils peuvent proposer des suggestions d'amélioration en fonction de leur connaissance de leur processus d'assemblage. En fait, j'ai beaucoup appris lors de ces rencontres. Des choses telles que le masquage à l'air chaud de gros composants qui nuisent au soudage de très petits composants à proximité. Le temps perdu par la rotation de la tête pick and place lorsque vos éléments passifs subissent une rotation aléatoire et n'utilisent pas d'orientations préférées. etc.
Blup1980
9

Dans le domaine plutôt obscur de la conception de circuits de barrière zener (pour les équipements à sécurité intrinsèque), l'option 1 serait la solution préférée car si une diode zener se déconnectait par une coupure de circuit imprimé, alors la sortie de la "barrière" serait naturellement déconnectée de la tension d'entrée potentiellement dangereuse, c'est-à-dire qu'elle est à sécurité intrinsèque: -

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Andy aka
la source
Pourrait-on établir de manière fiable une connexion à quatre points avec le zener? Je pense que la cause de défaillance la plus probable serait un mauvais joint de soudure.
supercat
7

Si vous devez diviser une trace en deux emplacements différents, faites-le depuis le pad. Je préfère la première option, avec une modification. Faites en sorte que chaque trace rencontre le tampon à droite du coin. Personnellement, j'aime le joli tampon lisse de 135 degrés pour tracer l'angle, mais plus important encore, avoir des angles de 45 degrés entre les caractéristiques en cuivre demande des pièges à gravure. Cela signifie que dans le processus de gravure, l'acide est pris dans l'angle aigu et continue de graver de manière imprévisible. Les cartes seront testées correctement dans le processus de fabrication, mais il y aura des défaillances aléatoires sur le terrain. La façon de l'empêcher est de garder tous les angles supérieurs ou égaux à 90 degrés. Les fabricants de PCB ont un meilleur contrôle à ce sujet qu'auparavant, mais pour des produits de haute fiabilité et de longue durée de vie, c'est une chance qui ne vaut pas la peine d'être prise.

Matt Young
la source
6

Pour ajouter mon E 0.01: Pour un prototype, je préfère (pour toutes les autres choses la même chose) la 2e option, car elle facilite la découpe de la trace du composant et la connexion avec celui-ci. Mais lorsque l'espace est restreint, je passe à la 1ère version, même si je préfère éviter cet angle aigu.

Wouter van Ooijen
la source
Appuyant cela! Pour les coupures / sauts sur les protos, et si vous faites la même chose lors du débogage au niveau de la carte sur un ancien équipement, il est préférable d'avoir les pads de composants séparés des nœuds du circuit. Oui, avec les R et les C, vous pouvez facilement soulever une extrémité d'une pièce, mais pour tout ce qui a plus de 3 fils, il est moins dommageable de tracer une trace que d'essayer de dessouder / soulever une seule broche. Problème similaire: n'acheminez pas les traces sur les pads sous les circuits intégrés, au lieu de cela, faites sortir les traces de dessous avant de vous connecter à un pad.
wbeaty
4

Je pense que c'est assez personnel (je préfère la deuxième solution) mais il y a des différences objectives. L'option deux pourrait être meilleure parce que la soudure sur ce tampon est un peu plus facile car la résistance thermique à un thermostat plus grand est le double de la première résistance de la solution. Si vous soudez à la main, cela pourrait faire une grande différence. De plus, l'excès de soudure peut être facilement emporté dans la solution 2, tandis que dans la solution 1, c'est un peu plus difficile. Cela est particulièrement vrai pour les puces SOIC ou SMD similaires, si votre trace sort sous un angle, il peut être très, très difficile de les souder à la main.
Je parie qu'il y a d'autres problèmes, je suis sûr que quelqu'un ici peut en ajouter beaucoup, c'est juste mes deux cents. Quoi qu'il en soit, comme je l'ai dit, je trouve l'option deux beaucoup plus nette qu'une.

Vladimir Cravero
la source
2
Le fait que les traces se détachent à angle ne rend pas les composants plus difficiles à souder, à moins que vos traces ne soient énormes, auquel cas cela ne fait aucune différence sur la façon dont vous les fixez. Je ne comprends pas non plus ce que vous dites sur l'excès de soudure.
Matt Young
cela ne s'applique que lorsque vous soudez à la main. s'il y a trop de soudure, il est plus facile de l'enlever s'il y a une trace de cuivre qu'elle peut suivre.
Vladimir Cravero
Vous parlez donc d'une planche sans masque de soldat?
Matt Young
Je parle du type de planche qu'un amateur peut graver avec du HCl et du H2O2, c'est les planches auxquelles j'ai accès ...
Vladimir Cravero
-4

C'est simple, si c'est une trace POWER comme VCC de GND, vous devriez y aller sans hésitation 2, si certains indiquent que c'est votre choix.

Electropepper
la source
9
"Si c'est une trace de POWER comme VCC de GND, vous devriez opter pour 2." Pourquoi?
Nate
1
La trace d'alimentation fonctionne comme le tuyau d'alimentation principal, elle ne peut pas être interrompue, si cette résistance sur l'image ci-dessus se casse ou brûle, au cas où 2le reste du circuit pourrait toujours fonctionner.
Electropepper
1
Je ne sais pas qui a mis un moins, mais j'ai plus de 10 ans d'expérience, je sais de quoi je parle, vous avez mon avis, c'est à vous de l'utiliser ou non.
Electropepper
2
Ce n'était pas moi, mais je suppose que c'est parce que votre réponse est si courte et sans explication. Les réponses ici sont généralement encouragées à être approfondies et non à caractère unilatéral.
Nate
1
Certes, je vais essayer d'être plus explicite.
Electropepper