PCB 디자인 : 양면에 스루 홀 부품이 있습니까?

장치를 만들고 있지만 PCB 크기가 상당히 커지고 있습니다. 나는 전에 양면 PCB를 만든 적이 없지만 지금 고려하고 있습니다. 학교에서 SMD 구성 요소가 맨 위에 있고 관통 구멍 구성 요소가 맨 아래에 납땜되었습니다. 구멍 부품을 양쪽에 통과시키는 것은 나쁜 습관입니까? 나는 이것에 대한 단점을 생각할 수 없지만 확신하고 싶다. 그것은 많은 공간을 절약 할 것입니다

직접 납땜을 계획하는 경우 양쪽의 관통 구멍 부품을 사용할 수 있습니다.

그러나 제조의 문제점은 양측에 스루 홀 부품으로 땜납을 유동시키는 것이 어렵다는 점이다. 그렇게 할 수는 있지만, 각면마다 한 번씩 많은 컨 포멀 솔더 마스킹을 수행해야 할 수 있으며 이는 노동 집약적이고 비싸다. 일부 팹 하우스에는보다 선택적 솔더링을 허용하는 특수 장비가 있지만 그와 관련된 설정 비용이 있기 때문에 큰 비용이 아니라면 보드 당 비용이 상당합니다.

그러나 모든 양면 보드와 마찬가지로 공간 절약은 routability에 의해 제한됩니다. 조밀 한 보드에서 다른 쪽을 사용하면 상상할만큼 많은 공간을 구입하지 않고 상당한 비용이 추가됩니다.

또한, 스루 홀 부품은 이미 효과적으로 양면이기 때문에 리드가 다른쪽으로 찌르기 때문에 찌그러진 지점을 재사용 할 수 없으며 이러한 리드가 납땜을하는 것을 볼 수 있어야합니다. 다시 말하지만, 그것은 당신을 매우 절약합니다.

스루 홀 대신 SMT를 사용하는 것이 크기를 줄이는 더 좋은 방법입니다.

양쪽에 채워진 SMT로 보드가 여전히 너무 큰 경우 다음으로 가장 좋은 방법은 보드를 적절한 커넥터를 사용하여 보드로 분할하여 샌드위치로 만드는 것입니다. 단일 패널에 두 부품을 모두 사용하여 설계하고 단일 보드로 제조 한 후 나중에 분리하여 조립할 수 있습니다. 또 다른 대안은 유연한 회로에 구축하고 접는 것입니다.

이것은 많은 밀도를 얻지 못할 것입니다 ...

일반적으로 밀도 향상을위한 양면 부하는 SMT가 작동 할 때만 가치가 있습니다. 웨이브 솔더링을 사용하는 소비자 제품에서 흔히 볼 수있는 혼합 기술 보드 또는 발견 된 대부분의 SMT 양면 부 BGA가있는 고밀도 보드 및 리플 로우 / 선택적 조합 프로세스가 사용되는 보드. Trevor가 지적했듯이 대부분의 공간은 패드 영역에 의해 차지되며 어쨌든 겹칠 수 없습니다. 또한, 서로 마주 보는 부품으로 양면 하중을가하려고하면 보드 간 클리어런스 대 리드 트림의 문제가 발생하며, 스터핑 및 납땜 단계 시퀀싱의 심각한 어려움을 염두에 두지 마십시오. 부분적으로 채워지고 납땜 된 후 더 많이 채워지고 다시 납땜 됨. 이 두 가지 모두 프로덕션 환경에서 킬러입니다.

그러나 레이아웃 단순성 에서 이득을 얻을 수 있습니다

그러나 완전히 THT 설계에서 양면 하중을가했습니다. 왜? 버스를 올바른 방향으로 돌리는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. IO0에서 D7로 이동 한 다음 Q7을 다시 DQ0으로 이동하면 혼란스러운 회로도를 만들 수 있습니다. 게다가 이런 종류의 역 주석은 모든 툴링이 특히 잘 지원하지 않는 것입니다. 수동 조립 상황에서, 특히 앞서 언급했듯이 레이아웃 도구에 백 애노테이션 지원이 불량한 경우 보드 바닥에 문제가있는 부분을 때리는 것이 더 쉽습니다.

하나 또는 두 개의 초대형 THT 구성 요소를 아래쪽에 배치하고 나머지 전자 부품을 위쪽에 배치하는 것을 상상할 수 있습니다. 이를 위해서는 납땜 중에 부품을 제자리에 고정시키기 위해 PCB 용 납땜 팔레트 (어댑터)를 주문해야합니다. $ / € 700에서 2000 사이의 추가 비용 + 일부 추가 생산 비용. 그러나 THT 구성 요소는 실제로 커야하며 가치가 있다는 이점이 있어야합니다. 수동 납땜에는 납땜 팔레트 또는 다른 종류의 자체 제작 어댑터가 필요할 수도 있습니다.

공간 획득 측면에서 이미 언급 한 것 외에도 TH 구성 요소를 양쪽에 배치하면 납땜 인두가있는 구성 요소의 납땜 패드에 대한 접근성이 염두에 있기 때문에 설계 프로세스가 기하 급수적으로 복잡해집니다. 소수의 구성 요소가 아니라면 재 작업 악몽처럼 들립니다. 내 경험을 바탕으로 TH에서 모든 구성 요소를 완전히 전환하지 않고 수동 장치로 시작하고 1206 또는 0805와 같은 "더 큰"패키지를 사용하여 표면 실장 구성 요소로 이동해야 할 때입니다. 뜨거운 무딘 강철 조각으로 납땜하기에 충분히 큽니다. 기술에 대한 확신을 가지면 선택의 여지가없는 한 TH 구성 요소로 돌아 가지 않습니다.

스루 홀 부품은 다리가 바닥에 라우팅을 위해 자체 비아를 만들므로 좋습니다. SMD와 동일한 부품에 비아를 추가해야하며 갈매기 날개 리드를 사용할 때 구멍을 통해보다 넓습니다. 냉각이 필요한 큰 플라스틱 본체 부품이 있다면 바닥에 놓고 완성 된 보드를 금속 케이스에 장착하는 것이 편리 할 수 ​​있다고 생각합니다.

간단한 리플 로우 오븐을 갖춘 SMT는 제 삶을 훨씬 더 쉽게 만들어주었습니다. 온도 모니터링을 위해 구형 Sears 4 소자 토스터와 열전대 프로브를 멀티 미터로 리플 로우합니다. 모든 단일 리드를 수동으로 손으로 조립할 때와 납땜 할 때 시간을 절약 할 수 있으며, 위에서 언급 한 바와 같이 0805 및 1206 크기 부품은 손으로 쉽게 배치 할 수 있습니다 (0603 및 0402, 잊어 버리십시오!). Pololu.com의 3 및 4 밀 두께의 마일 라 솔더 페이스트 스텐실은 소형 보드 및 트랜지스터, 44 리드 및 64 리드 TQFP 구성 요소와 같은 많은 '더 큰'패드 크기에 적합하지만 100 리드 TQFP 패키지에는 적합하지 않습니다. 부품의 피치가 결정 요인입니다. 10cm x 10cm 보드에 iteadstudio.com에서 금속 스텐실을 주문하기 시작했습니다. 스텐실에서 스퀴지 링 솔더 페이스트를 사용할 때 마일 라가 너무 많이 움직이고 있습니다.

우리는 잠시 동안 양쪽에 구성 요소가있는 양면 보드를하고 있습니다. 바닥면을 먼저 리플 로우 한 다음 냉각하여 Kapton 테이프를 더 큰 부품에 사용합니다. 그런 다음 상단 패드를 붙여넣고 부품을 배치 한 후 다시 리플 로우합니다. 이 기능은 하단의 마이크로 컨트롤러 핀 옆에 크리스탈, 캡 및 저항기를 가져 오는 데 유용하지만 리드를 uC 핀에서 멀어 지도록 상단에 동일한 부품이 없어야합니다.

현대 PLD / FPGA 등은 개별 IC를 제거하는 놀라운 일을합니다. 30 년 전에 TTL 로직으로 설계된 보드를 이제 단일 FPGA로 교체 할 수 있습니다. 표면 실장 구성 요소, FPGA 및 임베디드 마이크로를 사용하여 20-30 년 전에 수행했던 보드는 크기의 1/4 이하입니다.