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面実装型巻線抵抗 [FootPrint]

使用電力の多い巻線抵抗にも面実装型のものが存在するようです。
サイズは若干大きいのですが4x8mmなので現実的です。

セメントではなくて樹脂での封じで2Wとは驚きです。

http://iwakimusen.jp/asset/00032/item/pdf/08-SMR-2.pdf

右下に温度上昇のグラフがありますが、負荷率100%の場合は、かなりの高温になるので
接続用のパッドや放熱用のパッドには工夫をした方がよさそうです。


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パッケージ名と情報 [FootPrint]

こちらの2つのサイトで主にICデバイスのパッケージ名とその説明が載っています。

http://www.tij.co.jp/ja-jp/support-packaging/packaging-resources/packaging-terminology.html

http://eesemi.com/ic-package-types.htm

知らないパッケージ名や知っていても使ったことのないパッケージも多いでしょう。

特に通常のパッケージ名の前にHをつけたタイプはフットプリントとしては中心に放熱パッドを
つけただけの場合があるので分けて管理するか、パターン設計担当者によって判断が異なるでしょう。


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ガルウィングの長さ [FootPrint]

以前にも触れたことがありますが、SOICのガルウィングの長さは片側1mmの場合が多いようです。

下記の図はローム社製のものですがSO8の場合は樹脂部分が4.4mm幅でガルウィング部分の全長は
6.2mmから6.5mmの場合が多いようです。
こちらでは6.2mmになっていますがある程度のサンプル数からすると6.4mmの場合が多いようです。

(6.4mm - 4.4mm) /2 = 1mmm
(6.2mm - 4.4mm) /2 = 0.9mm
などとなります。

各メーカーで24Pぐらいまでのサンプルでは片側が0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mmぐらいの長さ
となっています。
QFPにおいても最近のデバイスの場合は1.0mmの場合が非常に多くなっていて作図しやすいです。

1mmの場合は外側から0.5mm部分でガルウィングとして折曲がっているように想定しています。
SOICのDelphiScriptでもメカニカルレイヤにそのように(デフォルトが0.5mmで変更は可能)作図できる
ように対処しています。

3DCADでの作図の場合はそのガルウィング部分を直角に曲げるかRをつけて曲げるか悩みます。
最初は小さいRをつけていたのですが、VSOPなど小さいパッケージではそこまで厳密に作図しても
見えないのでRをつけないようにしています。

gull_W_Rohm.png

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露出パッドのピン番号 [FootPrint]

DFNパッケージなどでは露出パッドが存在しています。
これまでは通常のパッドが16ピンだとしたらそのパッドの番号を17にしていました。
回路図側で指定されていればそれも仕方ありませんが、機能面やDRCでエラーチェック時に
番号だけでは区別しにくくなります。

そこで雛形のフットプリントでは露出パッドの名前を「EPAD」に変更し始めました。
他のパッケージでも露出パッドがあるものは順次そういう処理をする予定です。

他のフットプリントなどでも機能的なものはそれがすぐにわかりやすい機能名を付けた
方が良さそうです。

DFN_EPAD.png


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珍しいコネクタ [FootPrint]

こちらの図面では1ピンの表示位置に矛盾がありそうに見えます。
しかし、ハサミやXの文字のようにハウジング内で立体交差する構造のようです。

フットプリントを作成した後で、3DCADで図面を作成しているのでその時に
矛盾がないことを気がつきました。
知り合いの基板設計者にもこういった珍しいコネクタを目にしたことがあるのか
聞いてみましたが、こういう部品は無かったそうです。

SZW15-12WV-ET_1.png

SZW15-12WV-ET_2.png


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SONパッケージの雛形 [FootPrint]

DFNパッケージのフットプリントの雛形はラインナップは少ないのですが作成し終わりました。
これと似ているのがSONパッケージです。

まだそれほどパターン設計で使用した実績がないのでDFNの雛形ライブラリと共存させる予定です。
こちらも系統的に予め作成しておかないといけないでしょう。

こちらのシリーズも参考になりそうです。
http://www.npc.co.jp/pkg/
https://toshiba.semicon-storage.com/jp/design-support/package/lsi.html

作成する前に各メーカーのデータを最適化または規格化し印刷して残しておかないと後から
チェックや変更時の参考にならないでしょう。


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水平、垂直の型番での管理 [FootPrint]

TO220などをはじめとして垂直取り付けと水平取り付けの両方がある場合はフットプリント名は
どう管理されているでしょうか。

弊社では_H、_Vを型番にサフィックスとして追記して管理しています。
TR以外には下記のようなシャント抵抗なども同様です。

PBV_H.png


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SOP/SSOPのスクリプトのピン数 [FootPrint]

これまで28Pまでだったのですが時々32P以上が登場してしまうのでその部分を増加させました。
選択数が多いと他の部分に被るので止めていましたが現実にあわせるために下記のピン数を
増やしてみました。

30P、32P、36P、38P、40P、44P、48P、56Pの8個です。
同じシリーズのフットプリントを一気に作成するにはこういったピン数は、最初から揃えないと
いけなかったのでしょう。

SSOP_PIN32.png

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ノードを修正することの弊害 [FootPrint]

フットプリントのノードを変更すると管理の都合上、フットプリント名も別名にして
管理することになるでしょう。
通常ならばそれでもOKですが、それでは該当するSTEPファイル側も別名にして管理することに
なるので、弊社ではネットリストを修正して処理していました。

しかし、Altiumの回路図とリンクする場合はそれだとNGです。
回路図に記載されたノード名のままのフットプリントに変更する必要があります。

そこで設計機種名で新規ライブラリを作成し、そこにノードを変更するフットプリントを作成して
その設計フォルダで管理します。
ネットリストでロードすると2種類存在してしまうので、その新規ライブラリから該当する部品を
部品表に従って、手動で基板上に配置することになります。

その後で「Make Library」で作成したライブラリにSTEPファイルを貼り付けて処理すれば
いいでしょう。


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SSOPの樹脂サイズの違い [FootPrint]

比較的大きな部品の部品の樹脂部分は大きなサイズに準拠して作図すればいいでしょうが
小さいサイズではその寸法の違いでもデリケートです。

こういう場合はどちらで作図していいかわからないので雛形としての利用であれば
両方を作図しておいて、利用時にどちらかをコピーすればいいでしょう。

メーカーによっての違いもあるのでメーカーのシリーズ品は一気に8P、14P、16Pとして
作図しておいた方がいいでしょう。

この図面の場合は、パッドの位置は左右どちらも一緒の位置で、ガルウィングの長さが
少し違うためにトウのサイズが異なることになります。

これは雛形のフットプリントなので並べて配置して、利用時にどちらかをコピーして
別途作成します。

SOP_BODY_Width.png
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コネクタのフットプリントの1番ピン [FootPrint]

コネクタ関連のフットプリント作りで気になるのが1ピンの位置です。
左側にしたいところですが図面では右側のこともあります。

それを統一するのには苦慮します。
弊社ではメジャーなコネクタメーカーは左側を1ピンにしています。
しかし、それ以外のメーカーは使用頻度が低いのでそれよりは作図ミスを減らす為に資料の図面の
通りに作成しています。
従って、どちらになるとも限りません。
しかし、同じメーカーなのでシリーズでは同じ向きなので困ることはありません。

厄介なのは、そのフットプリントの向きに準拠した3Dデータです。
フットプリントは後から基準点はそのままで180度回転することで修正することは可能ですが
3DCAD側ではその作業は面倒です。
部分的に形状の修正が入った場合はさらに厄介です。



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SC97 [FootPrint]

東芝製でお見かけしたこちらのSC97も珍しいパッケージではないでしょうか。

https://www.mouser.com/ds/2/408/2SK3387_datasheet_en_20061120-707992.pdf
http://chip.tomsk.ru/chip/chipdoc.nsf/Package/0DFAD4358194AD1C46257D89000F8C0C!OpenDocument

MOS-FETなどで使用される型番のようで、左右対称ではありませんし
同じ東芝内でもパッケージサイズが微妙に異なっていたり、図面に矛盾もあるようです。


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SC81 Package [FootPrint]

こちらのピッチは0.45mmになっています。
http://www.onsemi.cn/pub/Collateral/ENA1091-D.PDF
http://chip.tomsk.ru/chip/chipdoc.nsf/Package/4557A8D5045EC6EDC6257814006CFAF4!OpenDocument

通常は0.5mmの筈なので珍しいピッチです。
サイズも少し違っていて1.4mm x 0.8mm という1.6mm側だけが小さくなっています。
リード線はガルウィングではなくてフラットタイプです。

チップTRなどを作成するスクリプトには0.45mmは考慮していなかったのでプリセット値として
追加しました。

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TI社のパッケージInfo [FootPrint]

こちらにTI社のパッケージ情報の一覧があります。
http://www.ti.com/packaging/docs/searchtipackages.tsp?packageName=SO

0.4mmピッチのICも増えてきているので空き時間にまとめてフットプリントを
作成するにはいい情報でしょう。

TI社はアナログデバイス社などを買収してきているのでいろいろなパッケージ情報を統一しようと
するので、自社のフットプリントの規格を決めるのにも便利です。


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部品外形とガルウィングの作図 [FootPrint]

「P-CAD」から「Altium Designer」にライブラリを変換してからは、フットプリントに部品の外形や
リードのガルウィング部分をメカニカルレイヤに作図するようにしました。

時々、外部で設計されたデータにSTEPファイルを貼りつける作業をしているのですが
その場合に、部品外形やリード線がないと不安になることがあります。
3D化作業なので関係はないのですが、慣れというのは怖いものです。

3DCADで作図する場合はそういうメカニカルなデータは必須ですが、その場合もフットプリント内の
メカニカルレイヤの情報から寸法測定しています。
その寸法から両者の矛盾を見つけ出す場合も多々あります。


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TO-247のピンピッチ Part.2 [FootPrint]

色々なメーカーをチェックしてみましたが、どれも寸法がまちまちです。
これほどメーカーで異なるデバイスも珍しいです。

フットプリントは平面図なので簡単ですが3Dデータではそういう訳にはいきません。
東芝ともう一社のメーカーを合成して3Dデータを作りましたが取り付け穴の位置も異なるので
放熱器に取り付ける場合はZ方向のオフセットが必要でしょう。

デバイスの裏面の形状も色々で、取り付け穴の両サイドにある窪みの形状も深さも各社異なります。
前出のインフィニオン・テクノロジーズ社のようにその部分の窪みがないメーカーもあります。

TO247_SW.png
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TO-247のピンピッチ [FootPrint]

TRのフットプリントの雛形は殆ど作成した気でいたのですがまだこういった型番が残っていました。
こういったパワーデバイス系のディスクリート部品は使用頻度が少ないので見落としていました。

ピンのピッチは5.44mmと5.45mmのデータが、メーカーによって違うのでどちらが正式なもの
なのか不明です。

TO-247_plus.png

通常は3ピンですが、こちらのような4ピンも存在していました。

TO-247_TSB.png

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ZIP系のコネクタのパッドの位置関係 [FootPrint]

こちらのコネクタの図面では5個x4列で5個あるので3番目がセンターと感じてしまいます。
しかし、3DCADでリード線の部分を作図するとコネクタのセンター割振りに矛盾がでてきて
ミスに気がつきます。
こういう場合は端のパッド同士をXのように接続し、その交点(青いライン)をセンターとすれば
ミスが無くなります。

元々、図面にセンター位置を描いてくれていれば問題ないのですが、こういった情報が不十分な
図面が多くなっているように感じます。

CN_Center_AD.png

CN_Center_Line.png


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半導体メーカーのパッケージ名のクロスリファレンス [FootPrint]

JEITA、JEDEC型番以外にも各メーカーでの呼び名があります。
上記の二つの規格だけでもややこしいのにメーカー独特の呼び名もあるので
フットプリントの雛形の名称としてもどれで管理するか悩ましいです。

https://www21.atwiki.jp/mcmaster/pages/226.html

SOT-89をルネサスでは「U-PAK」と呼んでいます。
DPAKという呼び名もあるのでそれの流れでしょうか。


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推奨パッドに矛盾あり? [FootPrint]

10236-2200PEというコネクタの推奨パッドだと図面に記載されたリード線の幅より小さいので
飛び出してしまうと思われました。

しかし、現物をみるとそのリード線の端が基板から0.5mm程度浮き上がる構造になっていました。
パッドに接触する部分は「への字」または台形のような形状なので点接触に近い形です。
バネ成分もあって交換時の取り外しには良さそうで、半田ののりもいいでしょう。

10236-2200PE.png

10236-2200PE_SW.png
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