Posición de los pines Vss y Vdd en los microcontroladores

Como usted dice, no es un problema completo para la fabricación de grandes volúmenes, que es donde va la mayor parte de estos chips, y esos son los clientes a los que los fabricantes de chips prestan atención. Los aficionados no compran fichas suficientes para que se den cuenta.

Pero sí, hay ventajas reales de esta disposición, tanto en el chip como en el tablero. La potencia y la conexión a tierra se distribuyen en el chip en capas de metal encima del silicio, y estas conexiones interfieren lo más mínimo posible con las conexiones de señal si se ejecutan paralelas entre sí en la mayor medida posible, y esto incluye los contactos externos.

En la PCB, obtienes el mejor rendimiento de los condensadores de desacoplamiento si sus conexiones son lo más cortas posible, y colocar las patillas en el chip uno al lado del otro hace que sea mucho más fácil. También ayuda a evitar la congestión con las conexiones de señal aquí, también.

  

¿Existen algunas ventajas o limitaciones en el diseño de chips de silicio para la razón por la cual tal diseño es un lugar común en nuestras queridas MCU?

Principales beneficios. Cada par alimenta una subsección del chip, podría decir "un lado" en una QFP. Cada par toma un bloque de pines y periféricos IO.
Por ejemplo, en muchos chips, Vdda se encarga de la "parte sensible", el ADC y la sincronización. Mientras que los otros son simplemente " lentos ", GPIO y los temporizadores.
Algunos chips los conectan a todos internamente, algunos proveedores miden cada par de potencia con sus periféricos durante la caracterización, de esta manera pueden medir cuánta corriente consume cada periférico o solo el núcleo. Esto significa que todavía están separados internamente.

El beneficio de encaminarlos fuera uno del otro es que tiene el desacoplamiento más efectivo. Esto es especialmente necesario en el chip con plomo donde hay inductancia en el paquete. (LQFP, SOIC, QFN). Menos aún para BGA y WLCSP, estos se mueven a otro nivel de distribución de energía. Con planos y sus impedancias.

  

Es realmente fácil abreviar Vdd y Vss con este último método y, a menos que sea visible o revisado después del ensamblaje / reparación

Sólo agregue flujo. Sus propiedades "mágicas" prevendrán o eliminarán puentes fácilmente.
La gente a menudo subestima el flujo. Use una pluma de flujo o una jeringa de flujo.

Use una cámara térmica cuando traiga el tablero en vivo. Si hay una fuente de alimentación corta, lo notará inmediatamente.
Para sus propios diseños, solo asegúrese de que su fuente de alimentación sea a prueba de cortocircuitos.

Poner los pines de alta corriente como Vdd y Vss juntos es esencial para minimizar la radiación EM. El bucle de corriente debe ser lo más pequeño (estrecho) posible. Usar los pines de esquina (7 y 14, 8 y 16) fue un gran error histórico.

Los cortocircuitos se encuentran fácilmente con un metro de milivoltios. Solo use una fuente de alimentación de corriente limitada, por ejemplo. 1 A, y encuentra tu corto donde se encuentran el Vss más alto y el Vdd más bajo. He visto este trabajo incluso en planos de tierra de baja resistencia y barras de bus.