Via-in-Pad Design Considerations for Bottom Terminated Components on Printed Circuit Board Assemblies
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Over the last two years, there has been a substantial increase in the usage of bottom terminated components (BTCs) within high complexity, high-reliability Server and Storage class hardware products. Component suppliers are offering a greater variety of small form factor BTCs as QFNs integrating thermal pads and thermal vias. Designers are readily adopting these packages. With their small component body footprint and minimal PCB area requirements, physical designers are keen to incorporate small footprint QFN solutions within circuit designs to meet a wide variety of voltage/power regulation, logic controller, and clocking needs. To date, the majority of published work relating to QFNs with thermal pads utilize via structures that are either open or filled. In the case of open via structure designs, solder intended for the thermal pad can travel down thermal vias robbing the pad structure of desired solder volume leading to inconsistent component standoff/reliability, I/O opens, increased rework difficulties, and underside solder shards – with longer-term system level shorting risks. Alternatively, filled thermal via design points, ensure a planar surface is created upon which to solder the component to the thermal pad. Solder mask ‘via tenting’, encroached vias, and costly via in pad plated over (VIPPO) techniques are widely used across the industry to achieve this. While many of these options may be suitable for some electronic hardware products – manufacturability trade-offs, reliability, and cost impacts may limit usage in some high complexity, high reliability applications. This paper introduces a new alternative using QFNs with open thermal via-in-pad (VIP) structures. The design point discussed utilizes conventional PCB through-hole via technology that is not plugged nor filled in any manner, ensures proper via sizes/pitch/counts/locations are achieved, and incorporates custom solder mask window patterns overtop copper thermal pad areas. The solution enables a lower cost PCB compared to VIPPO structures, eliminates the possibility of solder wicking down via structures, and significantly improves component assembly/reworkablity. In addition, it helps maximize thermal, power, and interconnect reliability of QFN packages. Results from fourteen months of development and optimization are included. The importance of designing for thermal, power, and signal integrity considerations are discussed. Manufacturing quality and reworkability are also of key interest. The intent of the paper is to offer a new design solution as an option to published methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».