Микросхема SMD, установленная в перевернутом положении внутри отверстия, обеспечивает чрезвычайно низкий профиль.

Я не знаю, достаточно ли описательно название, но я наткнулся на эту печатную плату и не мог не удивиться ее блестящему дизайну. Это контроллер триггера вторичного рынка для страйкбольного оружия, который работает с линейными датчиками Холла, так что вы можете приклеить крошечные неодимовые магниты к различным движущимся частям (не показаны на рисунке), чтобы определить их положение.

введите описание изображения здесь

Обратите внимание на датчик Холла слева. Он спрятан внутри печатной платы! И даже похоже, что у него есть несколько открытых переходных отверстий для облегчения пайки. Таким образом, дизайнеры смогли разместить датчик прямо между корпусом и одной из движущихся шестерен (снято на картинке). Красивый!

Это обычная практика? И насколько сложно было бы использовать его в моих собственных разработках? Есть ли какие-либо ссылки или рекомендации, которые я мог бы прочитать? Этот дизайн действительно впечатлил меня и дал мне много новых идей для будущих проектов, которые я хотел бы попробовать.


ОБНОВЛЕНИЕ: Как обсуждалось в комментариях и в некоторых ответах, кажется, что стоимость производства этой печатной платы увеличится, потому что эти компоненты должны быть припаяны вручную. Хочу уточнить, что для меня это не проблема. Я выпускаю только очень небольшое количество печатных плат для прототипов (которые я обычно паю сам). Но тем не менее, спасибо, что обратили мое внимание на эти дополнительные расходы. Я не учёл это по той же причине :)

О принятом ответе: К сожалению, я могу принять только один ответ, хотя я нахожу их все очень полезными и проницательными. Теперь я знаю, что этот тип сборки не является обычной практикой, но может быть выполнен, если кто-то готов заплатить за дополнительную плату (или припаять вручную). Тем не менее, я принял ответ, который дал мне ключевую концепцию, а именно зубчатые отверстия , а также идею фрезерования прямо на краю платы (как на прикрепленном снимке экрана). Еще раз спасибо всем за помощь в этом, и я рад, что этот вопрос привел к здоровому обсуждению плюсов и минусов z-milling .

Я видел детали (разъемы USB, светодиоды), которые были созданы для такого использования.
Проблема будет заключаться в том, что размещение и пайка этой детали будет ручной операцией, а не стандартным методом «выбери и поставь». Так что это увеличит стоимость. На сколько что-то решать с вашим поставщиком сборки.
Элегантный. Я думал об этом, но pick'n'place не сработает, так что для серийного производства это не очень хорошо.

Ответы (5)

Изготовление самой печатной платы, вероятно, не требует дополнительных затрат. Вам понадобятся фрезерные пазы и зубчатые отверстия . Они уже являются частью базовой услуги для многих магазинов печатных плат.

В вашем примере место для компонента находится на краю платы, поэтому он создается одновременно с трассировкой остальной части контура платы. Но это может быть и отдельное фрезерованное отверстие в центре.

Зубчатые отверстия означают сквозное металлизированное отверстие, разрезанное пополам. Это требует, чтобы производитель печатных плат имел этап фрезерования после сквозного покрытия и чтобы фрезерный инструмент мог прорезать медь, не отрывая ее. Зубчатые отверстия довольно распространены в коммутационных досках, так что ничего особенного.

Это правда, что если вы платите за автоматический выбор и размещение деталей SMD, они обычно не могут автоматически перевернуть эту деталь. Но, например, на рассматриваемой печатной плате также есть детали со сквозными отверстиями и провода, поэтому в любом случае потребуется некоторая ручная сборка.

Благодарю вас за информацию! Это именно то, что я ищу. Я проверю, делает ли мой завод эти зубчатые сверла. Должен ли я искать другие спецификации? Я обычно заказываю у дешевых/грязных производителей прототипов.

Достаточно распространено. Процесс называется «фрезерование по оси Z». Иногда используется для светодиодов.

Вы даже можете закопать низкопрофильные детали, такие как обходные конденсаторы и резисторы, в полости полностью внутри многослойных печатных плат.

Это требует дополнительных шагов, поэтому ожидайте дополнительных затрат или MOQ, или и того, и другого. Для небольших количеств затраты могут быть непомерно высокими, даже из Китая.

Является ли это запретным, даже если сверла полностью проходят через печатную плату, а я припаиваю их вручную (т. е. для прототипов и мелкосерийного производства)?
Вовсе нет, но я не уверен, что таким образом вы получаете большое преимущество. Машина P&P не может размещать детали. Вы получите вопросы от производителя платы и флаги ошибок или, по крайней мере, предупреждения от вашей упаковки печатной платы, если вы разместите контактные площадки с обеих сторон неметаллизированного отверстия (и отключать это не рекомендуется). Конечно, при желании можно было бы и самому рассверлить отверстие побольше.
Я вырезал платы и установил радиальные свинцовые электролиты в вырез, чтобы уменьшить профиль, например, без дополнительных затрат (для голой печатной платы), но это должно быть собрано вручную.
Отметим, что если говорить о светодиодах, то для некоторых из них это фактически стандартный вариант крепления. Это называется «обратным креплением» , и для них нет дополнительных затрат, поскольку светодиод уже находится в барабане в перевернутом виде. Таким образом, машина Pick&Place может обрабатывать их так же, как и любой стандартный компонент. Есть только дополнительное отверстие, которое нужно учесть в конструкции.
@dim Верно, но в этом нет ничего необычного, судя по макету POV, потому что дыра - это просто дыра, и у нее нет никакой связи. Таким образом, площадь основания аналогична гнезду RJ45 с пластиковыми установочными штифтами и т. д. Контактные площадки и отверстия без покрытия без меди с обеих сторон.

Это обычная практика? И насколько сложно было бы использовать его в моих собственных разработках? Есть ли какие-либо ссылки или рекомендации, которые я мог бы прочитать? Этот дизайн действительно впечатлил меня и дал мне много новых идей для будущих проектов, которые я хотел бы попробовать.

Нет, это не обычная практика, это, вероятно, повлечет за собой какие-то расходы помимо обычных сборов из-за дополнительного времени и усилий, которые потребуются для установки детали (скорее всего, вручную). Но им нужен был датчик Холла на плате и хороший способ удерживать его там, что весьма гениально.

Для этого типа вещей нет никаких правил, просто много творчества. Возможно, им потребовалась ревизия или две (или три), чтобы сделать это правильно. Но небо — это предел, если вы можете это придумать и дощатый дом может это изготовить, тогда вы можете это построить.

Я думаю, что наиболее ограничивающим фактором будет ваше программное обеспечение для компоновки и возможность создавать компоненты на нескольких слоях.

Похоже, что они только что определили его как часть сквозного отверстия с отверстиями, совмещенными со штифтами, и выровняли паз по центру отверстий одновременно с контуром платы. Это стандартная техника, называемая кастелляцией, при использовании на краю доски. Определенно творческий способ крепления детали. См. docs.oshpark.com/tips+tricks/castellation .
Вы должны окончательно сделать это ответом. Это именно тот тип ссылок, который я искал. @jpa также должен был рассказать о кастелляции и объяснил некоторые параметры, которые я должен учитывать при этом :)

Это не лучшая практика с точки зрения DFM (дизайн для производства). Цех по сборке печатных плат будет взимать дополнительную плату за монтаж этой детали в перевернутом виде. Для них это нестандартная операция.

Невольно возникает вопрос, почему конструкторы не установили датчик на другой стороне платы обычным образом, а в корпусе сделали для него карман. Возможно, эта аранжировка была кладжем в последний момент (хотя и хорошо выглядящим). Сказав это, есть детали SMT, сделанные специально для сквозного монтажа. Когда они поступают на ленту, они имеют правильную ориентацию, и машины для захвата и размещения могут работать с ними.

Не могли бы вы подробнее рассказать о карманной части, пожалуйста? Первый раз слышу, чем термин. Речь идет о фрезеровке корпуса? Это может быть неосуществимо, поскольку печатная плата является товаром вторичного рынка. Или это специальная технология монтажа SMD?
Я имел ввиду "карман" в контексте фрезеровки корпуса. Не знал, что плата и корпус разработаны другими компаниями.
На самом деле. Возможно, мне следует обновить вопрос. Практически вся «умная» электроника, которую вы можете установить в страйкбольное оружие, является сторонней. Тем не менее, вы, вероятно, правы. Учитывая возможность адаптации корпуса под новый дизайн, вероятно, это было бы дешевле для серийного производства.

Этот метод довольно часто используется для монтажа громоздких (обычно не предназначенных для поверхностного монтажа) компонентов (часовых кристаллов, трансформаторов с ферритовыми стержнями, небольших транзисторов без поверхностного монтажа (например, размера 2SC2785, а не размера 2N3904!), электролитических конденсаторов) в очень маленькие но относительно низкотехнологичные устройства: калькуляторы размером с кредитную карту, секундомеры, наручные часы, пульты дистанционного управления, простые портативные игры....