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单面板设计由于成本优势,在很多产品中应用很广泛,由于布局的限制,一些跨线连接都是通过短路线或0欧姆电阻做桥接。

如下图,红色圈内为某家电产品单层板上的短路线

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如下图,为某遥控器单层电路板上的0欧姆电阻。

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通常情况下,通过上述方案是可以完成所有连线布局设计的。

不过,还是有一些特殊情况会面临挑战。

如下图,为一款QFN32 4*4封装的芯片尺寸以及推荐的封装设计示意图。

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按推荐设计,封装设计如下:

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此封装设计看起来没有任何问题。

但是一些产品实际应用中,会存在很大的问题。 

比如:PCB为单层板,芯片只有散热焊盘33是接地管脚,如果按0.15mm的线宽线距设计,此封装就会导致GND PAD为悬空状态,不能和外部接地网络连接。

现有的封装不能满足布局需求,就只能修改封装设计。

下面介绍几种修改方案提供参考。

1.芯片的4个边角的管脚进行切角,这样中间接地焊盘就可以从4个边角位置走线或铺地连接外部GND网络。


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2.如果芯片有不用的NC管脚,可以直接删除,此管脚留下的空间可以引出接地线。如下图,不用的14和28管脚直接删除。


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3.如果芯片一些管脚之间需要直连的,可以在芯片底部进行直连,走线更短。

可以通过缩小中间的接地焊盘或把接地焊盘设计倒角。


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另外需要注意的是,上述处理措施,一些空出来的地方,一些工程师为了避免短路风险,即使有绿油做了绝缘,还会额外增加字符层铺白油,如下图所示。

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增加白油的方法虽然进一步增加了绝缘,但是有些贴片厂反馈会影响平整度,导致贴片出现良率问题,读者需要和厂家咨询是否无问题。

下图为芯片中间接地焊盘切角的实物拍图。

此板子为2层板,图片仅用于示意芯片通过改中间焊盘切角使芯片管脚可以在同一层直连。 

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芯片的中间接地PAD和晶体电容接地、去耦电容等需要尽可能的走最短路径,如果接地绕线过长,很可能导致抗干扰能力降低,芯片稳定性下降,一些射频芯片也可能导致通讯丢包甚至不能工作。

总结:

1.一些芯片封装如果按常规设计,在单面板产品设计中可能会存在接地问题。

2.可以通过修改器件封装,可以满足接地设计要求。

3.单层板的接地设计需要竟可能的降低接地路径,避免影响芯片的工作稳定性。

4.本文档提供的一些设计思路仅仅用于参考,是否满足大规模生产工艺要求请读者自行判断或找生产厂家沟通确认。

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END




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