Hallo zusammen. Ich will mich ein bisschen mit dem QFN bzw TQFN-Gehäuse auseinandersetzen. Ich habe mir mal das Datenblatt vom PIC24F32KA302 (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39995c.pdf) angeguckt und dort auf Seite 330 das Gehäuse und auf der Seite danach die Zeichnung für die PADs gesehen. Da ich bisher ja nichts mit diesen Gehäusen gemacht habe und sie nicht in der Standardbibliothek des PCB-Programms drin sind, wollte ich mich mal ransetzen und ein paar Zeichnen. Das tat ich also erstmal für dieses Gehäuse. Als ich dann auf der Maxim-IC Homepage war, sah ich dort auch ein QFN28 Gehäuse, das allerdings nur 5x5mm und nicht 6x6mm groß ist. Also hab ich dort mal so die Gehäuse durchgeguckt und bin etwas bis sehr verwirrt. Die haben dort 2 Seiten. Eine für "Package Outline Drawings": http://www.maxim-ic.com/design/packaging/index.mvp?a=1&f= und eine für "Land Pattern Drawings": http://www.maxim-ic.com/design/packaging/index.mvp?a=2&f= Dort hab ich mir mal alle (T)QFN28 Gehäuse rausgesucht. Als Beispiel: 21-0139 ist die Zeichnung zum Gehäuse. Dort steht, dass das Gehäuse 4x4mm groß ist, die "Pins" 0.2mm dick und 0.4mm außeinander sind. Auf der Seite "Package Outline Drawings" sind unter 21-0139 2 Variationen. Diese haben jedoch 2 verschiedene Zeichnungen für die "Land Pattern", nämlich 90-0035 und 90-0055. Wenn man dann aber in die 90-0055 guckt, sieht man, dass der Pitch der Pins nicht 0.4mm sondern 0.5mm ist. Wie kann das sein, dass unter dem gleichem Gehäuse verschiedene "Land Pattern" sind? Dort sind es ja noch 2, aber bei dem Gehäuse 21-140 gibt es 7 verschiedene "Land Pattern" PDFs, bei denen sich die Maße allerdings nur geringfügig unterscheiden. Ich hab gedacht, dass man sagen kann, es gibt ein TQFN in 4x4, 5x5 und 6x6mm Gehäuse und dementsprechend sind dann auch die Anschlüsse platziert. Also dass ich als Beispiel ein Gehäuse mache und es "TQFN28 (4x4)" nenne und es dann auch wirklich für alle TQFN28 Gehäuse mit den Maßen 4x4mm benutzen kann, unabhängig vom Hersteller. Aber wenn das nochnicht mal bei Maxim Intern genormt scheint, wie ist es dann Herstellerübergreifend? Ich hab immer gedacht, dass ein gewisses Gehäuse genau aus diesem Grund existiert, dass man eben genormte Maße hat. Meine eigentliche Frage ist, wo ich die Bemaßung herholen soll oder ob ich pro Bauteil mir jedes mal ein Gehäuse zeichnen muss. Kann ich überhaupt auf solche Zeichnungen vertrauen? Vielen Dank schonmal
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Verschoben durch Moderator
>Meine eigentliche Frage ist, wo ich die Bemaßung herholen soll oder ob
ich pro Bauteil mir jedes mal ein Gehäuse zeichnen muss. Kann ich
überhaupt auf solche Zeichnungen vertrauen?
Die Bemassung natuerlich aus dem Datenblatt. Und ja. Das Datenblatt ist
verbindlich. Im Zweifel den Chip kommen lassen und vergleichen, bevor
man die Leiterplatte erstellt.
Michael Skropski schrieb: > Ich hab immer gedacht, dass ein gewisses Gehäuse genau aus diesem Grund > existiert, dass man eben genormte Maße hat. Der Sinn eines QFN-Gehäuses ist es, ein "chip-scale package" zu bieten, also ein Gehäuse, das möglichst nur minimal größer ist als der benutzte Chip (Die) selbst. Wenn man nun einen sehr kleinen Chip mit vielen Pads hat, dann steht man als Hersteller vor der Entscheidung: entweder dann doch ein etwas größeres Gehäuse benutzen, damit man mit einem "gängigen" Padabstand (und entsprechenden "Allerwelts"-Design-Rules wie 150 µm Strukturbreite) arbeiten kann, oder lieber den Padabstand verkleinern. Bei 0,4 mm Padabstand kann man u. U. dann schon zu kleineren Platinenstrukturen gezwungen sein, was die Platine wieder teurer macht und damit die Kosteneinsparung durch das kleinere Gehäuse zunichte macht. > Meine eigentliche Frage ist, wo ich die Bemaßung herholen soll oder ob > ich pro Bauteil mir jedes mal ein Gehäuse zeichnen muss. Kann ich > überhaupt auf solche Zeichnungen vertrauen? Auf die Herstellerzeichnungen solltest du schon vertrauen können, worauf denn sonst? In der Praxis kann man sagen, dass die QFN-Gehäuse verschiedener Hersteller bei gleicher Padanzahl und gleichem Padabstand auch untereinander kompatibel sind; zumindest ist mir bislang noch nichts anderes übern Weg gelaufen. Vor der Benutzung kontrollieren sollte man es daher in jedem Falle.
Welchen der verscheidenen Chips mal waehlen soll ? Na den, der beim Distributor der Wahl, zB Digikey, mit den hoechsten Stueckzahlen am Lager und dann meist auch am Gueenstigsten ist.
Michael Skropski schrieb: > Diese haben jedoch 2 verschiedene Zeichnungen für die "Land > Pattern", nämlich 90-0035 und 90-0055. Wenn man dann aber in die 90-0055 > guckt, sieht man, dass der Pitch der Pins nicht 0.4mm sondern 0.5mm ist. Ich bin auch doof. Ich hab 0055 und nicht 0355 geschrieben-.- Also ist es doch mit 0.4mm Abstand. Jörg Wunsch schrieb: > In der Praxis kann man sagen, dass die QFN-Gehäuse verschiedener > Hersteller bei gleicher Padanzahl und gleichem Padabstand auch > untereinander kompatibel sind Dann ist ja gut. Ist das auch so bei gleicher Padanzahl und gleicher Außenbemaßung, sprich z.B. 4x4mm? Schätze mal schon. Ich kontrolliere am Ende auch nochmal immer jedes Bauteil auf der Platine, dabei sollte das ja dann im Notfall auffallen.
Michael Skropski schrieb: > Ist das auch so bei gleicher Padanzahl und gleicher > Außenbemaßung, sprich z.B. 4x4mm? Schätze mal schon. Musst du schauen. Prinzipiell könnte natürlich ein Hersteller sparen und bspw. ein normal mit 24 Pads ausgeführtes QFN (6 Pads pro Seite) auch mal mit nur 16 Pads bestücken bei Beibehaltung der Außenmaße. Wenn man dafür aber einen extra Leadframe produzieren lassen muss, lohnt sich das oft nicht, dann nimmt man eben doch das 24er und bondet einfach einige Pads nicht.
Achso, alles klar. Dann mach ich einfach ein paar Formen und schreib die Größe dazu. Muss ich dann immer mal kontrollieren aber sollte ja dann meistens passen. Danke
Wer mal sehen will, wie man ein gruseliges QFN macht, sollte sich das Datenblatt vom TUSB7320/7340 (USB3-Host von TI) anschauen. Aufgelötet sieht es aus wie normales QFN, das täuscht aber...
Georg A. schrieb: > Wer mal sehen will, wie man ein gruseliges QFN macht, sollte sich das > Datenblatt vom TUSB7320/7340 (USB3-Host von TI) anschauen. Gewissermaßen ein BGA ohne B. :-) Naja, Georg, du hast doch schon vor Jahren BGAs selbst gelötet, dann trau' ich dir zu, dass du dieses RKM-Gehäuse auch hinbekommst. ;)
Ich hab inzwischen Leute, die mein Zeug verkaufen... Die kümmern sich dann praktischerweise auch gleich um die Produktion ;) Die simple BGA-Maschinerie geht inzwischen wg. der hohen Temperatur vom Bleifreilot eh nicht mehr...
Hallo, Ich muss jetzt mal fragen wie man am Besten solche QFN-Chips noch gelötet bekommt? Mit Lötkolben oder Heißluftpistole? Hab hier nämlich ein QFN32 Gehäuse mit 0,5mm Raster, dass noch auf die Adapterplatine drauf muss. Gruß Steffen
Normale QFN kann man, wenn die Pads auf der Leiterplatte unter dem Gehäuse vorragen, und die Pad-Enden im Chipgehäuse benetzbar sind, auch mit genügend Flussmittel handlöten. Brückenbildung ist dabei meistens kein Problem. Dann muß allerdings in der Leiterplatte ein Lötauge sein, um das Unterseitenpad verlöten zu können, oder man verzichtet auf dieses. Heißluft / Ofen geht natürlich auch.
Mit dem Reflow-Verfahren. Man macht quasi "flüssiges" Lötzinn auf die Pads, macht den Chip drauf und steht die Platine in ein Reflowofen. Das Lötzinn ist nicht flüssig aber das feste Lot ist in ganz ganz kleinen Kügelchen mit Flusmittel usw vermixt, das es eine Lötpaste oder engl. Solder Paste wird. Dann wird halt alles erhitzt, das Lötzinn geht an die Pads und das Flussmittel verdampft wie beim normalen Lötzinn. Diese Öfen fahren Temperaturkurven ab. Ich will das einfach mal Testen, indem ich die Platine in den normalen Ofen in der Küche mache, da auf 220°C einstellen (Schmelztemperatur von der Lötpaste soll 179°C sein) und wenns gut aussieht, mach ich den Ofen aus und die Klappe auf zum Kühlen. Mal sehen ob das was wird ;)
Steffen H. schrieb: > Ich muss jetzt mal fragen wie man am Besten solche QFN-Chips noch > gelötet bekommt? > > Mit Lötkolben oder Heißluftpistole? Lötkolben nur mäßig. Die Cu-Flächen an der Seite eines QFN-Gehäuses sind nicht verzinnt, eine Benetzbarkeit wird nicht garantiert. Das wäre aber die Angriffsstelle, um mit einem Lötkolben zu löten. Heißluft oder Infrarot also. > Hab hier nämlich ein QFN32 Gehäuse mit 0,5mm Raster, dass noch auf die > Adapterplatine drauf muss. Verzinne die Pads auf der Platine, klebe dick Flussmittel drauf, und mach dann alles vorsichtig mit der Baumarkt-Heißluftpistole heiß. Oder kauf' dir eine China-Heißluft-Gurke. Dann brauchst du aber in Zukunft auch keine Adapterplatine mehr, sondern machst dir gleich deine richtigen Platinen. ;-) Nach Möglichkeit (entgegen den Herstellerempfehlungen) keine große Kupferfläche drunter. (Wenn's natürlich ein Leistungs-Bauteil ist, bei dem die Fläche für die Wärmeabfuhr notwendig ist, lässt sich das nicht vermeiden.) Ohne eine solche, stark Wärme abführende Fläche lässt es sich deutlich angenehmer verarbeiten.
Michael Skropski schrieb: > Ich will das einfach mal Testen, indem ich die Platine in den normalen > Ofen in der Küche mache Ceran-Kochfeld geht (mit ein wenig Vorsicht) ebenfalls. Alles auf 'ne Alufolie legen. Zum ersten Abkühlen nach dem Löten kann man drüberpusten (damit das Lot fest wird), dann die ganze Folie zur Seite wegziehen.
Jörg Wunsch schrieb: > Georg A. schrieb: >> Wer mal sehen will, wie man ein gruseliges QFN macht, sollte sich das >> Datenblatt vom TUSB7320/7340 (USB3-Host von TI) anschauen. > > Gewissermaßen ein BGA ohne B. :-) Erinnert mich an das TLA-Gehäuse von Microchip: http://www.microchip.com/stellent/groups/techpub_sg/documents/packagingspec/en012702.pdf Ab Seite 371.
Jörg Wunsch schrieb: > Ceran-Kochfeld geht (mit ein wenig Vorsicht) ebenfalls. Alles auf > 'ne Alufolie legen. Das hab ich auch schonmal gelesen. Geht das irgendwie schneller? Energie spart man da doch bestimmt auch, da es viel kleiner ist. Ich hab nur gedacht, dass das mit dem Ofen besser geht, da man da die Temperatur grob einstellen kann.
Michael Skropski schrieb: > Geht das irgendwie schneller? Ja, wahrscheinlich, aber nach Arbeitsgeschwindigkeit darf man bei alldem sowieso nicht fragen. Das sind alles Hobbymethoden, bei denen die Produktivität nicht im Vordergrund steht, sondern man vor allem überhaupt ein benutzbares Ergebnis erreichen möchte. > Energie > spart man da doch bestimmt auch, da es viel kleiner ist. Ja, vermutlich. Wenn ich den alten Infrarot-Grill anheize, muss ich 5 min mit 400 W vorheizen und dann 2,5 min mit 1,4 kW. Das Kochfeld dürfte das schneller schaffen. Dafür hat man dort halt den Nachteil, die Wärme von der Rückseite in die Platine einzubringen, d. h. die Rückseite wird thermisch viel stärker belastet als nötig.
Ich werd beides einfach mal probieren. Genauso mach ich mal tests: zuerst die Lötpaste auf die Pads und danach (Bei TQFP z.B.) oder einmal über alle Pads rüber oder Pad für Pad einzeln (denke ich mal, dass das Ergebnis das gleiche sein wird). Ich frag mich bloß immer, egal ob Hobby-Ofen oder nicht. Wie bekommt man die SMD-Teile auf beide Seiten? Wenn ich eine Seite mache und danach die andere, fallen die Teile runter, da die fertigen ja auch erhitzt werden. Werden die vorher alle mit einem hitzebeständigen Kleber festgeklebt? Wenn ja, wo kommt der Kleber bei einem QFN hin? Oder wird jeder Chip einzeln punktuell erhitzt?
Michael Skropski schrieb: > Wie bekommt man > die SMD-Teile auf beide Seiten? Wenn ich eine Seite mache und danach die > andere, fallen die Teile runter, da die fertigen ja auch erhitzt werden. Ja, genau. Damit wärst du nun bei den technologischen Problemen angelangt, die die Industrie auch hat. ;) Einfachste Methode: nur eine Seite bestücken. Findest du bei industriellen Produkten sehr häufig. Nun kennst du den Grund. Wenn man wirklich beide Seiten für die Bestückung braucht, dann setzt man auf eine Seite nur Kleinkram, "Hühnerfutter" und sowas. Diese Seite wird dann zuerst gelötet. Danach wird die Platine rumgedreht und der Rest gelötet, wobei das Hühnerfutter durch die Oberflächenspannung des Lots (hoffentlich ;-) draufbleibt. Hobbymäßig kann man natürlich die zweite Seite allemal mit dem Lötkolben (oder einem kleinen Heißluftgebläse) zu Ende bestücken. Auch da sollte man natürlich drauf achten, dass alles, was mit Paste und Infrarot gemacht werden soll, auf einer Seite landet.
Achso. Das dachte ich mir. Doch wenn alles nur auf einer Seite ist, "verplempert" man ja relativ viel Platz, bzw wenn man es beidseitig bestücken kann, könnte man die Platine kleiner machen. Das ist ja auch schon ein großer Vorteil gegenüber Through-Hole gewesen, das man eben beide Seiten bestücken kann. Naja, dann kommen große TQFP und alle QFN usw auf eine Seite und auf die Andere dann sowas wie SOIC ;)
Michael Skropski schrieb: > Doch wenn alles nur auf einer Seite ist, > "verplempert" man ja relativ viel Platz, bzw wenn man es beidseitig > bestücken kann, könnte man die Platine kleiner machen. Der Unterschied ist meist nicht so groß. Irgendwo müssen ja schließlich auch noch die Leiterbahnen hin :), bei einseitiger Bestückung hat naturgemäß die andere Seite mehr von diesen. Insofern ist der Flächengewinn nicht 1:2. > Das ist ja auch > schon ein großer Vorteil gegenüber Through-Hole gewesen, das man eben > beide Seiten bestücken kann. Naja, gegenüber den Anfangszeiten von SMD sind unsere heutigen Bauelemente ja ohnehin schon nur noch halb so groß oder noch kleiner. ;-) Wenn man mal ein "klassisches" SOIC mit 1,27 mm Pinabstand oder Hühnerfutter in 1206 benutzt, dann kommt einem das ja mittlerweile wie Grobmotorik vor. Damals war es aber auch völlig normal, dass eine Platine auf einer Seite mit der Welle gelötet worden ist (das war die übliche Methode bei THT), und da hat man das Hühnerfutter dann auf der Lötseite mittels Ankleben untergebracht und mitgelötet. Die Oberseite war ja sowieso noch durch die THT-Teile gut gefüllt. So ändern sich eben die Zeiten und damit auch die Technologien. Sollte ja auch nicht heißen, dass doppelseitiges Bestücken gar nicht geht, aber es macht immer mehr Probleme als einseitig, damit wird es automatisch teurer (und sei's nur durch erhöhten internen Reparaturaufwand und dergleichen).
> Sollte ja auch nicht heißen, dass doppelseitiges Bestücken gar nicht > geht, <...> Man schaue sich nur mal eine Notebookplatine an, da sind dann oft auf beiden Seiten BGAs...
Georg A. schrieb: > Man schaue sich nur mal eine Notebookplatine an, da sind dann oft auf > beiden Seiten BGAs... Ja, entsprechend sind die Dinger halt auch teuer. Wenn man sich ein normales Mainboard ansieht, sind sie oft nur einseitig bestückt.
Jörg Wunsch schrieb: > Michael Skropski schrieb: >> Doch wenn alles nur auf einer Seite ist, >> "verplempert" man ja relativ viel Platz, bzw wenn man es beidseitig >> bestücken kann, könnte man die Platine kleiner machen. > > Der Unterschied ist meist nicht so groß. Irgendwo müssen ja > schließlich auch noch die Leiterbahnen hin :), bei einseitiger > Bestückung hat naturgemäß die andere Seite mehr von diesen. > Insofern ist der Flächengewinn nicht 1:2. Vier und mehr Layer... Spannend finde ich die div. Teardowns von iPhones und ähnlichen Geräten... http://www.ifixit.com/Teardown/Motorola-Droid-4-Teardown/7759/2 http://www.ifixit.com/Teardown/iPhone-4S-Teardown/6610/2 > So ändern sich eben die Zeiten und damit auch die Technologien. > Sollte ja auch nicht heißen, dass doppelseitiges Bestücken gar nicht > geht, aber es macht immer mehr Probleme als einseitig, damit wird > es automatisch teurer (und sei's nur durch erhöhten internen > Reparaturaufwand und dergleichen). http://www.computerworld.com/s/article/9195760/iPhone_edges_out_Android_smartphones_in_reliability_race 2.1% der iPhone 4 sollen angeblich ausfallen Georg A. schrieb: > Wer mal sehen will, wie man ein gruseliges QFN macht, sollte sich das > Datenblatt vom TUSB7320/7340 (USB3-Host von TI) anschauen. Aufgelötet > sieht es aus wie normales QFN, das täuscht aber... Die SiM3-Controller von SiLabs gibt's auch in so einem Gehäuse... LGA-92 mit gleicher Anzahl nutzbarer IOs (wenn man Bohrung < 0.2mm machen will) wie die TQFP-80-Variante...
Ich find es krass, dass man bei manchen Leiterbahnen in einer inneren Ebene von z.b. vierlagigen Platinen, versteckte Vias und auch Widerstände einarbeitrn lassen kann^^
Arc Net schrieb: >> …, damit wird >> es automatisch teurer (und sei's nur durch erhöhten internen >> Reparaturaufwand und dergleichen). > > http://www.computerworld.com/s/article/9195760/iPhone_edges_out_Android_smartphones_in_reliability_race > 2.1% der iPhone 4 sollen angeblich ausfallen So meinte ich das nicht. Mit internem Reparaturaufwand meine ich, dass sich gelegentlich doch ein Bauteil von der Unterseite beim Löten der Oberseite löst, sodass die Platinen in der Endkontrolle durchfallen und nochmal repariert werden müssen. Ansonsten: klar, bei der Kleinheit, die von so einem Mobilofon erwartet wird, ist verständlich, dass man dort maximal die Bestückungsfläche nutzen möchte.
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