每一天,都有新的东西要学。遇到问题总是一个很好的学习机会 :-) 。昨天,就在我们准备将设计送去制造之前,我们发现了 tinyK20 原型的一个奇怪问题。
tinyK20 板上的 Kinetis K20
一些原型板不能正常工作:外部 32 kHz 振荡器没有启动。重新焊接振荡器或 MCU 有时可以解决问题,但并非总是如此。直到问题被 [Christian B.] 发现(谢谢!):-)。
对于 tinyK20 板,我们使用 QFN48 封装的 Kinetis K20 (ARM Cortex-M4)。图为带有底部地平面的器件:
QFN48 Kinetis K20
下图显示了封装在电路板上的位置:
QFN48 封装在 PCB 上的位置
问题:你能发现上图中的布局问题吗? ;-)
QFN48 封装如下所示:
QFN48 封装(来源:飞思卡尔)
不明显的是:在 Freescale Kinetis K20 (MK20DX128VFT5) 的包装上,外部有一个连接:
外部接地“垫”
对,再仔细看datasheet,就在这里:
边角焊盘(来源:飞思卡尔)
这种联系没有真正的目的。我相信这些垫来自制造/包装过程。我相信这些只是在制造过程中用管芯固定封装然后被切断的东西的剩余部分。金属触点在封装的每一侧出现两次,并连接到 GND(未记录,但易于验证)。
问题是在我们的设计中,我们在“边缘垫”下有痕迹:
在边缘下跟踪
碰巧那条迹线上有一些焊料,高到足以连接到上面的“边缘焊盘”,从而与 GND 形成一条捷径 :-( 。
问题点
焊料从“真实”焊盘流向“外部”,并且在某些情况下能够达到足够高以与“边缘焊盘”接触。而且由于这些“边垫”肉眼不容易看到,所以问题并不明显。 :-(
一旦发现问题,就很容易检查/验证电路板。 :-)
概括
在如此小的封装上很容易错过微小和隐藏的连接点。在“边缘焊盘”下方留有痕迹可能是个问题,尤其是对于没有阻焊层的原型板。该问题不太可能发生在该迹线/引脚上的阻焊层上,但仍然是一个潜在的问题。因此,我们需要更改走线以确保我们不会遇到要制造的电路板的问题。是的,事后事情变得简单明了。 ;-) 我希望发表这篇文章可能会节省很多时间来寻找同样的问题。
也许你也有类似的问题?我想听听。 :-)
快乐转弯 :-)
PS:再次感谢 Christian 的“鹰眼”并与我分享问题。
链接
- Freescale MK20DX128VFT5 数据表: http://cache.freescale.com/files/32bit/doc/data_sheet/K20P48M50SF0.pdf
- 飞思卡尔 QFN48 封装数据表: http://cache.freescale.com/files/shared/doc/package_info/98ARH99048A.pdf
- 微型 K20 项目: http://mcuoneclipse.com/tinyK20