Конструкция печатной платы: сквозные отверстия с обеих сторон?

Я делаю устройство, но печатная плата становится довольно большой по размеру. Я никогда раньше не делал двухстороннюю печатную плату, но сейчас думаю об этом. Я припаял один в школе, где компоненты SMD были наверху, и через компоненты отверстия внизу. Это плохая практика - вставлять сквозные отверстия с обеих сторон? Я не могу думать ни о каких минусах к этому, но я хочу быть уверенным. Это сэкономило бы мне много места

Если вы планируете ручную пайку, сквозные отверстия с обеих сторон выполнимы.

Проблема с производством, однако, заключается в том, что припой протекает со сквозными отверстиями с обеих сторон. Вы можете сделать это, но вам может потребоваться много конформной маскировки припоя, по одному для каждой стороны, и это трудоемко и дорого. В некоторых фабриках имеется специализированное оборудование, позволяющее более селективную пайку, но в этом есть затраты на настройку, поэтому, если это не большой пробег, стоимость на плату будет значительной.

Как и во всех двухсторонних платах, экономия места ограничена возможностью маршрутизации. На плотной доске использование другой стороны не дает вам столько места, сколько вы себе представляете, и добавляет значительную стоимость.

Кроме того, поскольку детали сквозных отверстий уже эффективно двусторонние, выводы проталкиваются на другую сторону, вы не можете повторно использовать места, через которые протыкаются предметы, и вы должны иметь возможность видеть эти отведения, чтобы припаять их. Итак, еще раз, это спасает вас очень мало.

Использование SMT вместо сквозного отверстия - лучший способ уменьшить размер.

Если при использовании SMT с обеих сторон плата все еще слишком большая, ваша следующая лучшая ставка - разделить плату на две части с помощью подходящих разъемов, чтобы вы могли сделать из нее бутерброд. Это может быть выполнено с обеими частями на одной панели и изготовлено как одна плата и разделено и собрано позже. Другая альтернатива - построить его на гибкой схеме и сложить.

Это не получит много плотности ...

В общем, двухсторонняя нагрузка ради плотности имеет смысл только тогда, когда в игру вступает SMT - либо в качестве платы смешанной технологии, как это обычно наблюдается в потребительских товарах, использующих пайку волной, либо в качестве двухсторонней нагрузки, в основном SMT, как установлено в платах с более высокой плотностью с BGA и таких, где используется процесс комбинирования оплавления / селективного. Как указывает Тревор, большую часть пространства занимают области площадки, которые в любом случае не могут перекрываться. Кроме того, попытка выполнить двустороннюю нагрузку с деталями, расположенными напротив друг друга, поднимает проблемы зазора между платой и обрезки свинца, не говоря уже о серьезных трудностях с последовательностью этапов набивки и пайки, которые могут даже заставить плату собираться вручную или частично набитый, припаянный, затем набитый больше и припаянный снова, Оба из них являются убийцами в производстве.

Но это может быть выигрыш в простоте макета

Я, однако, сделал двустороннюю нагрузку в полностью THT конструкции. Почему? Потому что размещение деталей на задней стороне доски может быть большим подспорьем для правильного расположения автобусов. Необходимость перехода от IO0 к D7, а затем Q7 обратно к DQ0 может привести к запутанной схеме; Кроме того, аннотации такого рода вещи - это то, что не все инструменты поддерживают особенно хорошо. В ситуации ручной сборки проще шлепнуть поврежденную часть в нижней части платы, особенно если ваши инструменты компоновки имеют плохую поддержку обратного аннотации, как я упоминал ранее.

Можно представить себе размещение одного или двух очень больших компонентов THT на нижней стороне, а остальных электронных компонентов - на верхней стороне. Для этого вам необходимо заказать поддон для пайки (адаптер) для вашей платы, чтобы удерживать детали на месте во время пайки. Дополнительные расходы от 700 до 2000 долларов США + некоторые дополнительные производственные затраты. Но компоненты THT должны быть действительно большими, и преимущество должно быть очевидным, чтобы оно того стоило. Для пайки вручную может потребоваться паяльная палочка или другой вид самодельного адаптера.

В дополнение к тому, что уже было сказано с точки зрения увеличения пространства, размещение компонентов TH с обеих сторон значительно усложняет процесс проектирования, так как важно помнить о доступности паяльных площадок компонентов с помощью паяльника. Это звучит как кошмар переделки, если только это не горстка компонентов. Исходя из моего опыта, пришло время перейти к поверхностному монтажу компонентов, возможно, не полностью переключая все компоненты с TH, но вместо этого начиная с пассивов и используя более «доступные» пакеты, такие как 1206 или 0805, которые достаточно большой, чтобы паять с любым горячим тупым куском стали. Когда вы приобретете уверенность в технологии, вы никогда не вернетесь к компонентам TH, если у вас нет выбора.

Части сквозных отверстий хороши, так как ножки имеют собственные переходные отверстия для прокладки на нижней стороне. Для того же компонента, что и для поверхностного монтажа, необходимо добавить сквозной переход, и он часто шире сквозного отверстия при использовании отводов крыла чайки. Я полагаю, если бы у вас были большие пластиковые детали корпуса, которые нуждались в охлаждении, то удобно положить их на дно и установить готовую плату на металлический корпус.

SMT с простой духовкой оплавления сделал мою жизнь намного легче. Мы переплавляем со старым 4-элементным тостером Sears и датчиком термопары в мультиметр для контроля температуры. Экономит время при ручной сборке по сравнению с пайкой каждого провода вручную, и, как отмечено выше, детали размером 0805 и 1206 довольно легко размещать вручную (0603 и 0402, забудьте об этом!). Трафареты для паяльной пасты из майлара толщиной 3 и 4 мил от Pololu.com отлично подходят для небольших плат и многих «больших» площадок, таких как транзисторы, компоненты с 44 и 64 выводами TQFP, но не так хороши для пакетов с TQFP из 100 выводов. Шаг частей является определяющим фактором. Я начал заказывать металлические трафареты с iteadstudio.com для досок 10 см х 10 см, майлар слишком сильно двигался, когда по трафарету сжимала паяльная паста, металлические трафареты не делаются.

Некоторое время мы делали двухсторонние платы с компонентами с обеих сторон. Нижняя сторона сначала оплавляется, затем охлаждается и используется каптоновая лента на более крупных компонентах, как на всякий случай. Затем верхние боковые накладки наклеиваются, детали укладываются и снова наполняются. Это действительно удобно для размещения кристаллов, колпачков и резисторов рядом с выводами микроконтроллера в нижней части, в то время как те же самые детали не располагаются наверху для направления проводов от выводов uC.

Современные PLD / FPGA и т. Д. Делают удивительную работу по устранению дискретных микросхем. Платы, которые я разработал 30 лет назад и которые представляли собой логику TTL от стены к стене, теперь можно заменить одной FPGA. С компонентами для поверхностного монтажа, ПЛИС и встроенными микросхемами платы, которые мы сделали 20-30 лет назад, были бы на четверть меньше или меньше.