Desain PCB: Melalui komponen lubang di kedua sisi?

Saya membuat perangkat, tetapi ukurannya semakin besar. Saya belum pernah membuat PCB dua sisi sebelumnya, tetapi saya mempertimbangkannya sekarang. Saya telah menyolder satu di sekolah, di mana komponen SMD berada di atas, dan melalui komponen lubang di bawah. Apakah praktik yang buruk untuk memasukkan komponen lubang di kedua sisi? Saya tidak bisa memikirkan kelemahan untuk hal ini, tetapi saya ingin memastikan. Itu akan menghemat banyak ruang

Jika Anda berencana menyolder tangan, melubangi bagian-bagian di kedua sisi bisa dilakukan.

Masalah dengan pembuatannya adalah sulit untuk mengalirkan solder dengan melalui bagian lubang di kedua sisi. Anda dapat melakukannya, tetapi Anda mungkin perlu melakukan banyak penyamaran solder konformal, satu kali untuk setiap sisi, dan itu adalah pekerjaan yang intensif dan mahal. Beberapa rumah yang luar biasa memiliki peralatan khusus yang memungkinkan penyolderan lebih selektif, tetapi ada biaya pemasangan yang terlibat di dalamnya, jadi kecuali itu adalah operasi besar, biaya per faktor papan adalah signifikan.

Seperti halnya semua papan penghuni sisi ganda, penghematan ruang dibatasi oleh routabilitas. Di papan yang padat, menggunakan sisi lain tidak memberi Anda ruang sebanyak yang Anda bayangkan dan menambah biaya yang cukup besar.

Lebih lanjut, karena melalui bagian lubang sudah efektif dua sisi, timah menusuk ke sisi lain, Anda tidak dapat menggunakan kembali tempat-tempat di mana benda-benda menembus, dan Anda harus dapat melihat timah tersebut untuk menyoldernya. Jadi sekali lagi, ini menghemat sedikit.

Menggunakan SMT daripada melalui lubang adalah cara yang lebih baik untuk mengurangi ukuran.

Jika papan masih terlalu besar dengan kedua sisi yang dihuni SMT, taruhan terbaik Anda berikutnya adalah dengan membagi papan menjadi dua dengan konektor yang sesuai sehingga Anda dapat membuat sandwich. Itu dapat dirancang dengan kedua bagian pada satu panel dan diproduksi sebagai satu papan dan dibelah dan dipasang kemudian. Alternatif lain adalah membangunnya pada sirkuit yang fleksibel dan melipatnya.

Ini tidak akan mendapatkan banyak kepadatan ...

Secara umum, beban dua sisi demi kepadatan hanya bermanfaat ketika SMT ikut bermain - baik sebagai papan teknologi campuran seperti yang biasa terlihat pada produk konsumen menggunakan pematerian gelombang, atau sebagai beban dua sisi sebagian besar SMT seperti yang ditemukan pada papan dengan kepadatan lebih tinggi dengan BGA dan semacamnya di mana proses kombinasi reflow / selektif digunakan. Seperti yang ditunjukkan Trevor, sebagian besar ruang diambil oleh area pad, yang toh tidak bisa tumpang tindih. Lebih jauh lagi, mencoba melakukan beban dua sisi dengan bagian-bagian yang berseberangan satu sama lain menimbulkan masalah pembersihan bagian-ke-papan vs trim timbal, apalagi kesulitan-kesulitan yang berat dengan mengurutkan langkah-langkah pengisian dan penyolderan, yang bahkan dapat memaksa papan untuk dirakit dengan tangan atau sebagian diisi, disolder, lalu diisi lebih banyak dan disolder lagi. Keduanya adalah pembunuh dalam produksi.

Tapi itu bisa menjadi keuntungan dalam kesederhanaan tata letak

Namun, saya telah melakukan beban dua sisi dalam desain THT sepenuhnya. Mengapa? Karena menempatkan bagian di sisi belakang papan bisa sangat membantu dengan mendapatkan bus dengan cara yang benar. Harus beralih dari IO0 ke D7 dan kemudian Q7 kembali ke DQ0 dapat membuat skema yang membingungkan; di atas itu, backannotation dari hal semacam ini adalah sesuatu yang tidak semua alat mendukung dengan baik. Dalam situasi perakitan tangan, lebih mudah untuk menampar bagian yang menyinggung di bagian bawah papan, terutama jika alat tata letak Anda memiliki dukungan backannotation yang buruk, seperti yang saya sebutkan sebelumnya.

Orang dapat membayangkan meletakkan satu atau dua komponen THT ekstra besar di sisi bawah dan sisanya elektronik di sisi atas. Untuk mencapai itu, Anda harus memesan palet solder (adaptor) agar PCB Anda menahan bagian-bagian yang ada selama penyolderan. Biaya tambahan antara $ / € 700 dan 2000 + beberapa biaya produksi tambahan. Tetapi komponen THT harus benar-benar besar dan keuntungannya jelas untuk membuatnya layak. Palet solder atau adaptor buatan sendiri mungkin diperlukan juga untuk penyolderan manual.

Selain apa yang telah dikatakan dalam hal perolehan ruang, menempatkan komponen TH di kedua sisi mempersulit proses desain secara eksponensial, karena satu hal yang perlu diingat adalah aksesibilitas bantalan solder komponen dengan besi solder. Kedengarannya seperti mimpi buruk yang dikerjakan kembali, kecuali hanya segelintir komponen. Berdasarkan pengalaman saya, sekarang saatnya untuk pindah ke permukaan mount komponen, mungkin tanpa sepenuhnya beralih semua komponen dari TH, tetapi sebaliknya mulai dengan pasif, dan menggunakan paket "lebih besar" yang tersedia, seperti 1206 atau 0805, yang merupakan cukup besar untuk disolder dengan potongan baja panas apa pun. Setelah Anda mendapatkan kepercayaan dengan teknologi, Anda tidak akan pernah kembali ke komponen TH, kecuali Anda tidak punya pilihan.

Bagian thruhole bagus karena kaki membuat vias mereka sendiri untuk rute di sisi bawah. Komponen yang sama dengan SMD perlu ditambahkan via, dan seringkali lebih lebar dari pada lubang saat menggunakan sadapan sayap camar. Saya kira jika Anda memiliki bagian-bagian tubuh plastik besar yang perlu didinginkan, kemudian meletakkannya di bagian bawah dan memasang papan yang sudah lengkap ke kotak logam bisa berguna.

SMT dengan oven reflow sederhana telah membuat hidup saya jauh lebih mudah. Kami reflow dengan pemanggang elemen Sears 4 lama, dan probe termokopel ke multimeter untuk pemantauan suhu. Menghemat waktu saat merakit tangan vs menyolder setiap timah dengan tangan, dan seperti disebutkan di atas bagian ukuran 0805 dan 1206 cukup mudah untuk ditempatkan dengan tangan (0603 dan 0402, lupakan saja!). 3 dan 4 mil stensil pasta milar tebal dari Pololu.com sangat bagus untuk papan kecil dan banyak ukuran pad yang lebih besar seperti transistor, komponen 44 lead dan 64 lead TQFP, tidak begitu baik untuk paket TQFP 100-lead tho. Pitch bagian adalah faktor penentu. Saya sudah mulai memesan stensil logam dari iteadstudio.com untuk papan 10cm x 10cm, mylar terlalu banyak bergerak ketika pasta solder squeegee di stensil, stensil logam tidak

Kami telah melakukan papan sisi ganda dengan komponen di kedua sisi untuk sementara waktu. Sisi bawah dipantulkan terlebih dahulu, kemudian didinginkan dan pita Kapton digunakan pada komponen yang lebih besar, sebagai just-in-case. Kemudian bantalan sisi atas ditempelkan, bagian ditempatkan, dan dipantulkan lagi. Ini sangat berguna untuk mendapatkan kristal, penutup, dan resistor di sebelah pin mikrokontroler di bagian bawah sementara tidak memiliki bagian yang sama dengan cara di atas untuk merutekan lead dari pin UC.

Modern PLD / FPGA, dll melakukan pekerjaan luar biasa untuk menghilangkan IC diskrit. Papan yang saya rancang 30 tahun lalu yang dulunya logika TTL dari dinding ke dinding sekarang dapat diganti dengan satu FPGA. Dengan komponen pemasangan permukaan, FPGA's, dan embedded micros, papan yang kami lakukan 20-30 tahun yang lalu akan menjadi seperempat ukuran atau lebih kecil.