Comment choisir la taille des CMS ?

[invite0c5c4453]

Bonjour,

à part la facilité de manipulation à la main pour certaines tailles, quels sont/pourraient être les critères de choix pour l'utilisation d'une taille plutôt qu'une autre lors de la conception d'un PCB ?

Une personne m'a dit une fois qu'elle utilisait par exemple des 0402 car cela réduisait "certainement" l'inductance de la ligne concernée, surtout quand il s'agit de processeurs genre STM32 qui peuvent être susceptibles. Cela me parait éventuellement logique, mais j'avoue que positionner ces 0402 n'est pas une partie de plaisir... Je suis beaucoup plus à l'aise avec les 0603.

Donc je me demande si par hasard il n'y aurait pas une "règle" ou un "usage" qui ferait préférer certaines tailles plus que d'autres, du moins quand on a le choix évidemment (je pense notamment à la puissance à dissiper, par ex).


A bientôt,
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Christophe
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[invited3dcf66c]

Salut,
Dans le monde professionnel, il peut y avoir des tas de raisons. On peut avoir besoin de compacité extrême, on choisira les plus petits. On peut avoir un critère très serré sur le prix, on prendra le moins cher. Dans certains cas (RF) la géométrie compte en effet. Ce qui est en revanche vrai dans tous les cas, c'est que la taille définit la puissance acceptable maximum, sous ce prétexte on sait qu'on ne peut pas miniaturiser à l'infini.

Si c'est pour du home made, évite de descendre en dessous du 0603, ça devient chiant à souder et à manipuler.

[invite1d577638]

Salut,

J'allais précisément évoquer le cas des résistances, où pour mon (unique) projet où j'avais eu à utiliser des composants CMS, j'avais dû augmenter la taille des boitiers car la puissance dissipée était trop importante pour eux.

Après, j'avais utilisé un régulateur de tension low-drop qui n'existait qu'en une seule taille (du coup ça simplifie le choix ).

Le dernier critère de choix était... L'absence de matériel de soudure pour petits composants. Du coup, j'avais fait un compromis entre contraintes de place sur ma carte et taille minimale soudable "à la main", certes sous microscope, mais à la main. Je m'était tout de même bien abimé les yeux...

[luc_1049]

bonsoir

En industrie avec l'intégration et la classe du ci qui définit aussi l'espace entre les pistes la tendance est en électronique numérique au 402. Mais effectivement la puissance dissipable n'est pas la même selon les boitiers.
En tant qu'amateur n'en prenez pas des trop petites vous allez vous embêter. Il n'est pas question de tenir une 0402 avec une précelle inversée, ça saute. Petit en plus pas de marquage.
Et plus c'est petit plus vous devrez ne pas pas trembler avoir l'équipement de soudure ad-hoc et aussi une binoculaire !

cdlt

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0c5c4453]

Merci pour vos réponses rapides !

J'en retiens que pour mon cas, à savoir en effet du "home-made", le seul vrai critère sera la puissance acceptable. Du coup, le 0603 me conviendra parfaitement par défaut
Et les dimensions augmenteront selon la puissance et les tensions utilisées (pour les condensateurs, surtout).

Pour info, je soude avec un four, donc c'est plus le positionnement des 0402 que la soudure en elle-même qui me pose problème. Loupe obligatoire...

Et voici un (morceau) exemple de carte qui met mes nerfs à rude épreuve...



A part C10 et C11 en 1206, le reste est en 0402.


Encore merci,
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Christophe

[bobflux]

Tu peux mettre des capas de découplage 0805 au dos de la carte...

[Gérard]

Pour mes besoins home-made, j'utilise des 1206 et des 0805.
Les 0805 achetés par erreur (le boulet...)
Faut toujours tout regarder.

[Antoane]

Bonjour,

Sauf Parkinson précoce, jusqu'à 47 ou 48ans, on travaille en 0805 sans trop de problèmes. Au-delà, il faut, au choix, un robot ou un stagiaire. Ou être un pro des châteaux de cartes.

Plus sérieusement : sur plaques à pastilles/bandes, le 0805 est la taille idéale : 1206 dépasse et en dessous, je trouve quand même pas aisé à manipuler...

[invite3d2336a7]

Cela dépend aussi si ton circuit est tiré en industrie ou si il s'agit d'un tirage cuisine... Mais je penche pour la première version.
Si tu as une bonne vue ou une myopie entre 2.5 et 4 (myopie idéale pour bijoutier, horloger ou électronicien), tu peux facilement descendre à du 402 sans matériel optique. Mais évidemment, tu n'as pas de marquage et cela dissipe moins, comme dis plus haut. Si tu as un four, pas de soucis de soudure, moi, je le fait à l'air chaud.

Reste le placement... Cela dépend de ta dextérité.
Sinon, n’utilise du 402 que là ou cela semble serré et passe en 603 pour être plus confort là ou tu peux...

[biloux911]

Bonjour,

Ton ami disait vrai au sujet de l'inductance parasite qui diffère selon les boîtiers. Je vous conseille cette note d'intersil sur le découplage. En résumé : pour découpler large bande il faut varier les boîtiers

[invite0c5c4453]

Bonjour,

mes circuits sont faits chez OSH Park ou fournis par une autre personne qui les fait fabriquer en Angleterre (notamment celui dont j'ai extrait l'image précédente).

Je n'ai pas encore de Parkinson, mais quand même, placer une résistance 0402 est un peu sport. Loupe obligatoire, par contre. Ce qui n'est plus le cas à partir de 0603.

@biloux911 : très intéressant ton lien. Merci !

J'ai également un poste à air chaud mais il ne me sert qu'à dessouder pour récupérer des composants. Pour la soudure, je préfère le four : ça va plus vite et on respecte (mieux) les courbes pour la température.


@bobfuck : ne risque-t-on pas au contraire de rajouter des soucis en mettant le découplage en-dessous ? Du moins avec les circuits > 2 couches ? Les vias nécessaires devant traverser d'autres plans. C'est juste une question, j'ai peut-être tout faux sur le raisonnement ?

[gcortex]

très petit c'est souvent mettre une cravate à un cochon car l'inductance se trouve à 90% dans les pistes.
en plus avec du 805, on peux faire passer une piste en dessous. même 2 avec du 1206

[biloux911]

l'inductance se trouve à 90% dans les pistes

Sur les condensateur de découplage c'est qu'ils sont particulièrement salement routés alors. non ?

[gcortex]

pas forcément quand tu sais qu'une puce se trouve parfois à 2cm des pins du CI !!!

[bobflux]

À cause de l'inductance des via, l'inductance totale d'une capa ne varie presque plus en-dessous de 0805. Enfin ça descend un peu en rétrécissant la capa, mais pas des masses, à moins d'avoir un circuit imprimé inaccessible à l'amateur (genre 2 plans alim et masse très très près de la surface)...

> pas forcément quand tu sais qu'une puce se trouve parfois à 2cm des pins du CI !!!

Si c'est à 2cm sur un plan, pas de problème, par contre si c'est des traces.......

> @bobfuck : ne risque-t-on pas au contraire de rajouter des soucis en mettant le découplage en-dessous ?

"ça dépend"

[biloux911]

pas forcément quand tu sais qu'une puce se trouve parfois à 2cm des pins du CI !!!

J'me coucherai moins bête c'est vrai qu'une fois arrivé à la pin on n'est pas arrivé à la puce ! Et pour ceux qui n'ont pas eu la chance de voir comment s'est foutu : http://www.youtube.com/watch?v=idMcw6woKXc

[Gérard]

J'me coucherai moins bête c'est vrai qu'une fois arrivé à la pin on n'est pas arrivé à la puce ! Et pour ceux qui n'ont pas eu la chance de voir comment s'est foutu : http://www.youtube.com/watch?v=idMcw6woKXc

Voyage au centre de la puce ...

[Antoane]

Bonsoir,

quand tu sais qu'une puce se trouve parfois à 2cm des pins du CI !!!

D'où les packages avec plots de contact directement sur la dernière métallisation, sans fils de bondig -- dont j'ai perdu le nom.
Et les capa de découplage (MOS principalement) intégrées dans la puce.

Jolie vidéo.

[invite0c5c4453]

Bonjour,

je reviens vers vous pour vous tenir au courant. Voici la carte terminée et assemblée avec mes petites mains pleines de doigts...



Il y a une erreur sur l'empreinte d'un CI (une eeprom) d'où l'emplacement vide en plein milieu. Pour le reste, c'est du 0603 et quelques 1206. Le connecteur vert n'est pas soudé, c'est pour ça qu'il est de travers Je l'ai juste mis pour la photo.

Une petite démo de la carte en fonctionnement :


La vidéo montre la carte avec deux autres cartes filles pour collecter la température (2 capteurs différents : SHT-11 et LPS331AP), la pression, le taux d'humidité relative et la luminosité. Normalement, tout ça est collecté toutes les 5 minutes et stocké dans l'eeprom, puis on vient insérer une clé USB pour "vider" l'eeprom et obtenir un fichier .csv exploitable sur un tableur.
Ici, vu qu'il n'y a pas l'eeprom, je rapatrie directement sur la clé, si elle est présente.

Voilà. En résumé, je me sens bien mieux à placer des 0603 Merci pour vos conseils avisés.

[invite1d577638]

Super chouette ! Tu as fait faire la carte où ?

[Gérard]

Super chouette ! Tu as fait faire la carte où ?

+1 !

C'est un 4 x 25 broches, c'est toi qui l'a soudé ?
J'ai massacré l'autre jour un 18F8722 qui n'a que 80 broches.

[Murayama]

Bonjour!

Pour info, je soude avec un four, donc c'est plus le positionnement des 0402 que la soudure en
elle-même qui me pose problème. Loupe obligatoire...

Avec un four, il n'y a aucun problème de positionnement. Le composant se positionne tout seul
avec la tension superficielle de la soudure. Bon, évidemment, il ne faut pas que le processeur soit
décalé d'une patte, mais en restant dans des proportions raisonnables, tout va bien.
Par contre, j'ai un petit doute, vous parlez en pouces? C'est à dire 0402 = 1mm x 0.5mm, c'est bien ça?

Si c'est le cas, ça me rassure. Je fais tout en 1608 (donc en 0603 en unités barbares), et je me disais
ouâââh, le pro! Du 0402! Mais les photos montrant des composants et des processeurs m'ont renseigné
sur la taille réelle, et il me semble que c'est bien des composants suffisamment gros pour être manipulés
à lla main.

Pour souder à la main par exemple une résistance, j'étame le circuit imprimé, et je la soude en une
seule fois (les deux bouts à la fois) avec un fer à souder type tournevis, à panne de 2.5mm de large.
Et ça va assez vite.

Pascal

[invite1d577638]

avec un fer à souder type tournevis

Qui est donc entaillé en son milieu ? (pour laisser passer la résistance ?)

[invite0c5c4453]

Merci !

Le PCB est fait par OSHPark : https://oshpark.com/

@Gerard : oui, c'est un 4x25 broches.

Par contre, je ne serai pas aussi "optimiste" que Murayama concernant la soudure de ce type de composant quand même.
Certes, avec un four, c'est clairement plus facile et c'est d'ailleurs comme ça que je procède. Mais la tension superficielle ne fait pas tout car même si le composant est bien positionné (sans patte décalée), il n'en reste pas moins que des ponts de soudure peuvent apparaître si l'application de la pâte n'a pas été correcte elle aussi.
Et là, je dois avouer que j'ai eu pas mal de soucis au début avec des pochoirs PVC. Là aussi, ça se rattrape avec du flux et de la tresse à dessouder, mais c'est pas franchement le fonctionnement normal.
Maintenant que je suis passé aux pochoirs inox, tout va pour le mieux, ça n'a strictement rien à voir. D'ailleurs la photo le montre bien : la soudure est "quasi-parfaite" si tant est qu'on puisse parler de perfection avec un positionnement manuel.

Quant aux dimensions citées (0402/0603), il s'agit bien évidemment de pouces. La manipulation des 0402 (barbares ) est quand même délicate, quoique réalisable vu que je l'ai déjà fait. Ceci dit, avec les 0603 (toujours barbares), j'ai trouvé un confort non négligeable, faut reconnaitre.

[Gérard]

Pour mes yeux et mes doigts, je préfère les 1206.

[Murayama]

Bonjour!

Qui est donc entaillé en son milieu ? (pour laisser passer la résistance ?)

Non, c'est un fer ordinaire, à panne droite. Le problème est que je ne trouve plus de pannes
pour mon ancien fer à souder qui était une merveille. Je me suis racheté un Weller mais
ce n'est pas aussi bien ni maniable ni pratique, et en plus il met du temps pour chauffer...
Peut-être parce que l'élément chauffant ne fait pas partie de la panne, je ne sais pas. En tout
cas, ce qui fait qu'il n'est pas possible de changer de panne en cours de route. En plus, ce
qu'ils appellent "solder pen", sans aller dire que ça tient plus du manche à balai que du crayon,
c'est tout de même un peu gros...
Bref, revenons au sujet:

La méthode:
- La pointe "tournevis" mesure environ 2.5 mm de large. Une résistance 1608 (en métrique)
mesur 1.6 de long, donc moins que la largeur de la panne.
- Étamer les points du circuit imprimé sur lesquels va se poser la résistance. Quand c'est fait,
ça a la forme d'un petit coussin rectangulaire bien rebondi.
- Appuyer a résistance contre une pince non magnétique (j'utilise une pince en titane)
- Comme il y a toujours un peu de soudure liquide sur la panne bien essuyée, la résistance tient
toute seule par capillarité sur la panne du fer à souder, et dans la bonne orientation.
- Approcher le fer des points où il doit être soudé, bien prendre garde à souder les deux
côtés en même temps, et hop, c'est fait!

Par la même méthode, on peut souder tous les dipôles. Pour du 2012, ça marche aussi, (donc 0805
en non-métrique). Par contre, pour souder un condo de 100µF en 3216, il faut faire en 2 fois, mais
dans ce cas là, on a de la place.

Pascal

[invite0c5c4453]

Quand on aime, on ne compte pas. Maintenant que je sais que tout fonctionne bien avec des 0603 (1608), je n'arrête plus

Voici ma dernière production, sur le même principe que la carte précédent mais dans un format différent, plus petit. Promis, après je ne fais plus de "pub".