Projeto da placa de circuito impresso: através dos componentes do furo de ambos os lados?

Estou fazendo um dispositivo, mas o PCB está ficando muito grande em tamanho. Eu nunca fiz um PCB de dupla face antes, mas estou considerando isso agora. Eu soldado um na escola, onde os componentes SMD estavam em cima e os componentes dos furos na parte inferior. É uma prática ruim colocar os componentes dos orifícios nos dois lados? Não consigo pensar em nenhum lado negativo disso, mas quero ter certeza. Isso me pouparia muito espaço

Se você planeja soldar manualmente, é possível realizar as peças do orifício nos dois lados.

O problema da fabricação, porém, é que é difícil escoar a solda com as peças do orifício passante dos dois lados. Você pode fazer isso, mas pode ser necessário fazer muitas máscaras de solda conformes, uma vez para cada lado, e isso exige muito trabalho e é caro. Algumas casas fabulosas possuem equipamentos especializados que permitem uma soldagem mais seletiva, mas há custos de instalação envolvidos, portanto, a menos que seja uma grande corrida, o custo por fator de placa é significativo.

Como em todas as placas de dupla face, a economia de espaço é limitada pela roteabilidade. Em uma prancha densa, usar o outro lado não comprará tanto espaço quanto você imagina e adiciona um custo considerável.

Além disso, como as peças dos orifícios já são efetivamente de dupla face, os eletrodos são direcionados para o outro lado, você não pode reutilizar os pontos em que as coisas são introduzidas e precisa ver esses eletrodos para soldá-los. Então, novamente, você economiza muito pouco.

Usar SMT em vez de orifício passante é a melhor maneira de reduzir o tamanho.

Se o tabuleiro ainda for muito grande com o SMT de ambos os lados, sua próxima melhor aposta é dividir o tabuleiro em dois com conectores adequados para que você possa transformá-lo em um sanduíche. Isso pode ser projetado com as duas partes em um único painel e fabricado como uma única placa, dividido e montado posteriormente. Outra alternativa é construí-lo em um circuito flexível e dobrá-lo.

Isso não vai ganhar muita densidade ...

Em geral, a carga dupla face por causa da densidade só vale a pena quando a SMT entra em cena - seja como uma placa de tecnologia mista, como é comum em produtos de consumo que usam solda por onda, ou como uma carga principalmente de dupla face SMT, como é encontrado em placas de alta densidade com BGAs e onde seja usado um processo de combinação de refluxo / seleção. Como Trevor ressalta, a maior parte do espaço é ocupada pelas áreas do bloco, que não podem ser sobrepostas de qualquer maneira. Além disso, tentar fazer uma carga dupla face com peças opostas levanta questões de folga entre peças e guarnição de chumbo, não importa as graves dificuldades com o sequenciamento de etapas de recheio e solda, que podem até forçar uma placa a ser montada manualmente ou parcialmente recheado, soldado, depois recheado mais e soldado novamente. Ambos são assassinos em produção.

Mas pode ser um ganho na simplicidade do layout

No entanto, fiz uma carga dupla face em um design totalmente THT. Por quê? Porque colocar as peças na parte traseira de uma placa pode ser uma grande ajuda para colocar os ônibus da maneira certa. Ter que ir de IO0 para D7 e depois de Q7 para DQ0 pode criar um esquema confuso; Além disso, a backannotation desse tipo de coisa é algo que nem todas as ferramentas suportam particularmente bem. Em uma situação de montagem manual, é mais fácil dar um tapa na parte ofensiva na parte inferior da placa, especialmente se suas ferramentas de layout tiverem um suporte de backannotation ruim, como mencionei anteriormente.

Pode-se imaginar colocar um ou dois componentes THT extragrandes na parte inferior e o restante dos eletrônicos na parte superior. Para conseguir isso, você precisará solicitar um palete de solda (um adaptador) para sua PCB para manter as peças no lugar durante a soldagem. Custo extra entre $ / € 700 e 2000 + alguns custos de produção adicionais. Mas os componentes THT devem ser realmente grandes e a vantagem óbvia para fazer valer a pena. Um palete de solda ou outro tipo de adaptador auto-fabricado também pode ser necessário para a soldagem manual.

Além do que já foi dito em termos de ganho de espaço, a colocação de componentes TH em ambos os lados complica exponencialmente o processo de projeto, pois a única coisa em mente é a acessibilidade das placas de solda dos componentes com um ferro de solda. Isso soa como um pesadelo de retrabalho, a menos que seja apenas um punhado de componentes. Com base na minha experiência, é hora de mudar para componentes de montagem em superfície, talvez sem precisar trocar todos os componentes da TH, mas começar pelos passivos e usar os pacotes "maiores" disponíveis, como 1206 ou 0805, que são grande o suficiente para soldar qualquer peça de aço quente e sem corte. Depois de ganhar confiança com a tecnologia, você nunca mais voltará aos componentes TH, a menos que não tenha escolha.

As partes do poço são agradáveis, pois as pernas criam suas próprias vias de passagem no lado inferior. O mesmo componente que o SMD precisa ter uma via adicionada e geralmente é mais largo do que o orifício através do uso de cabos de asa de gaivota. Suponho que se você tivesse grandes partes do corpo de plástico que precisassem de refrigeração, colocá-las na parte inferior e montar a placa completa em uma caixa de metal poderia ser útil.

O SMT com um forno de refluxo simples tornou minha vida muito mais fácil. Refluímos com uma velha torradeira Sears de 4 elementos e uma sonda de termopar em um multímetro para monitoramento de temperatura. Economiza tempo ao montar manualmente ou soldar todos os eletrodos manualmente, e conforme observado acima, as peças de tamanho 0805 e 1206 são fáceis de colocar manualmente (0603 e 0402, esqueça!). Os estênceis de pasta de solda mylar de 3 e 4 mm de espessura da Pololu.com são ótimos para placas pequenas e muitos tamanhos de almofada 'maiores', como transistores, 44 componentes de chumbo e 64 componentes de TQFP, não tão bons para pacotes de 100 fios de TQFP. A inclinação das peças é o fator determinante. Comecei a encomendar estênceis de metal do iteadstudio.com para placas de 10 cm x 10 cm; o mylar estava se movendo demais quando a pasta de solda do rodo atravessava o estêncil, os estênceis de metal não '

Fazemos um tempo com placas de dupla face com componentes de ambos os lados. O lado inferior é refluído primeiro e, depois, resfriado e a fita Kapton usada nos componentes maiores, como um just-in-case. Em seguida, as almofadas laterais superiores são coladas, as peças são colocadas e refluídas novamente. Isso é realmente útil para colocar cristais, tampas e resistores próximos aos pinos do microcontrolador na parte inferior, sem ter as mesmas partes no caminho na parte superior para direcionar os fios para longe dos pinos do uC.

Os modernos PLD / FPGA, etc fazem um trabalho incrível de eliminação de ICs discretos. As placas que eu projetei há 30 anos que eram lógicas TTL de parede a parede agora podem ser substituídas por um único FPGA. Com componentes de montagem em superfície, FPGAs e micros incorporados, as placas que fabricamos há 20 a 30 anos teriam um quarto do tamanho ou menos.