IC SMD montato capovolto all'interno di un foro per requisiti estremamente bassi


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Non so se il titolo sia abbastanza descrittivo, ma mi sono imbattuto in questo PCB e potrei smettere di chiedermi del suo design brillante. È un controller di trigger aftermarket per una pistola softair che funziona con sensori Hall lineari, in modo da poter incollare minuscoli magneti al neodimio alle diverse parti mobili (non mostrate nella figura) per rilevarne la posizione.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Notare il sensore Hall all'estrema sinistra. È sepolto all'interno del PCB! E sembra anche che abbia alcuni viali esposti per aiutare con la saldatura. In questo modo i progettisti potrebbero posizionare il sensore proprio tra il guscio e uno degli ingranaggi in movimento (rimosso nella foto). Bellissimo!

Questa è pratica comune? E quanto sarebbe difficile da usare sui miei progetti? Ci sono riferimenti o linee guida che potrei leggere? Questo design mi ha davvero impressionato e mi ha dato molte nuove idee per progetti futuri che vorrei provare.


AGGIORNAMENTO: Come discusso nei commenti e in alcune delle risposte, sembra che il costo di produzione di questo PCB aumenterà perché questi componenti devono essere saldati a mano. Vorrei chiarire che questo non è un problema per me. Produco solo PCB di quantità molto basse per prototipi (che di solito mi saldano). Tuttavia, grazie per aver portato questo costo extra alla mia attenzione. Non l'ho tenuto conto per lo stesso motivo :)

Informazioni sulla risposta accettata: purtroppo posso accettare solo una risposta, anche se le trovo tutte molto utili e approfondite. Ora so che questo tipo di assemblaggio non è una pratica comune, ma può essere fatto se si è disposti a pagare per il costo aggiuntivo (o saldarsi a mano). Tuttavia, ho accettato la risposta che mi ha dato il concetto chiave, vale a dire i fori castellated , oltre all'idea di eseguire la fresatura proprio sul bordo del tabellone (proprio come nello screenshot allegato). Grazie ancora a tutti per avermi aiutato in questo, e sono contento che questa domanda abbia portato a una sana discussione sui pro e contro di z-milling .


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Ho visto parti (connettori USB, LED) che sono state fatte per essere utilizzate in quel modo.
brhans,

Il problema sarà che posizionare e saldare questa parte sarà un'operazione manuale piuttosto che un pick & place standard. Quindi aumenterà il costo. Di quanto è qualcosa da risolvere con il tuo fornitore di assemblaggio.
The Photon,

Elegante. Ci stavo pensando, ma pick'n'place non avrebbe funzionato, quindi per la produzione in serie non è molto buono.
Gregory Kornblum,

Risposte:


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Ottenere il PCB stesso prodotto probabilmente non costa extra. Le caratteristiche necessarie sono le scanalature di fresatura e i fori castellati . Questi fanno già parte del servizio di base per molti negozi di PCB.

Nel tuo esempio lo spazio per il componente è sul bordo della scheda, quindi viene creato nello stesso momento in cui instradano il resto del contorno della scheda. Ma potrebbe anche essere un foro fresato separato al centro.

Fori Castellati significa un foro passante placcato a metà. Ciò richiede che il produttore di PCB abbia una fase di fresatura dopo la placcatura passante e che lo strumento di fresatura possa tagliare il rame senza strapparlo. I fori di Castellated sono abbastanza comuni nelle schede di breakout quindi niente di troppo speciale.

È vero che se si paga per il prelievo e il posizionamento automatici delle parti SMD, di solito non possono essere automaticamente capovolte. Ma per esempio sul PCB in questione, ci sono anche parti e fori del foro passante, quindi sarebbe comunque necessario un assemblaggio manuale.


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Grazie per l'info! È giusto quello che sto cercando. Verificherò se il mio fabhouse esegue questi trapani a pietra. Dovrei cercare anche altre specifiche? Di solito ordino presso produttori di prototipi economici / sporchi.
Andresgongora,

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Abbastanza comune. Il processo si chiama "fresatura dell'asse Z". Utilizzato a volte anche per i LED.

È anche possibile seppellire parti a basso profilo come condensatori di bypass e resistori in cavità interamente all'interno di PCB multistrato.

Richiede passaggi aggiuntivi, quindi aspettati costi aggiuntivi o MOQ o entrambi. Per piccole quantità i costi possono essere proibitivi, anche dalla Cina.


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È proibitivo anche se i trapani attraversano completamente il PCB e li saldo a mano (vale a dire per prototipi e produzioni a bassa qtty)?
andresgongora,

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Niente affatto, ma non sono sicuro che stai ottenendo molti vantaggi in questo modo. Una macchina P&P non può posizionare le parti. Riceverai domande dalla board house e flag di errore o almeno avvisi dal tuo pacchetto PCB se posizioni i pad su entrambi i lati di un foro non placcato (e non è una buona idea disabilitarlo). Naturalmente, se lo desideri, potresti praticare il foro più grande da solo.
Spehro Pefhany,

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Ho intagliato le schede e montato elettrolitici radiali al piombo nella tacca per ridurre il profilo, ad esempio, senza costi aggiuntivi (per il PCB nudo), ma deve essere assemblato a mano.
Spehro Pefhany,

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Si noti che, parlando di LED, per alcuni di essi è in realtà l'opzione di montaggio standard. Questi sono chiamati "montaggio inverso" e, per quelli, non ci sono costi aggiuntivi poiché il LED è già capovolto nella bobina. Quindi la macchina pick & place può elaborarli come qualsiasi componente standard. C'è solo un buco aggiuntivo di cui tenere conto nel design.
debole perdita di fiducia in SE

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@dim Giusto, ma quelli non sono insoliti dal layout POV perché il foro è solo un foro e non ha alcuna connettività. Quindi l'impronta è simile a un jack RJ45 con montanti in plastica ecc. Cuscinetti e fori non placcati senza rame su entrambi i lati.
Spehro Pefhany,

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Questa è pratica comune? E quanto sarebbe difficile da usare sui miei progetti? Ci sono riferimenti o linee guida che potrei leggere? Questo design mi ha davvero impressionato e mi ha dato molte nuove idee per progetti futuri che vorrei provare.

No, non è una pratica comune, probabilmente comporterebbe una sorta di costo al di fuori delle normali spese a causa del tempo e dello sforzo aggiuntivi necessari per installare la parte (molto probabilmente a mano). Ma avevano bisogno di un sensore ad effetto hall sulla scheda e un buon modo per tenerlo lì, il che è geniale.

Non ci sono regole per questo tipo di cose, solo tanta creatività. Potrebbe aver richiesto loro una revisione o due (o tre) per farlo bene. Ma il cielo è il limite, se puoi immaginarlo e la casa del consiglio può fabbricarlo, allora puoi costruirlo.

Penso che il fattore più limitante sarebbe il tuo software di layout e la capacità di creare componenti su più livelli.


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Sembra che lo abbiano appena definito come una parte del foro passante con i fori allineati con i perni e instradato fuori dalla fessura al centro dei fori contemporaneamente al contorno della scheda. Questa è una tecnica standard chiamata castellation quando usata sul bordo di una tavola. Sicuramente un modo creativo per montare una parte. Vedi docs.oshpark.com/tips+tricks/castellation
crj11

Dovresti assolutamente dare una risposta. È esattamente il tipo di riferimenti che stavo cercando. @jpa dovrebbe anche essere sulla castellatura e ha spiegato alcuni dei parametri che dovrei considerare quando lo faccio :)
andresgongora

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Questa non è la migliore pratica dal punto di vista di DFM (design for manufacturing). La casa di assemblaggio PCB addebiterà di più per il montaggio di quella parte sottosopra. È un'operazione non standard per loro.

Mi chiedo perché i progettisti non abbiano montato il sensore sull'altro lato della scheda in modo normale, e non abbiano creato una tasca nella custodia. Forse questo accordo è stato un ultimo momento, anche se di bell'aspetto. Detto questo, ci sono parti SMT realizzate appositamente per il montaggio su scheda. Quando arrivano su nastro, sono nell'orientamento corretto e le macchine pick & place possono lavorare con loro.


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Potresti per favore approfondire la parte tascabile, per favore? È la prima volta. Sento che termine. Si tratta di fresare il recinto? Potrebbe non essere fattibile, poiché il PCB è un articolo aftermarket. O è una tecnica di montaggio SMD speciale?
andresgongora,

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Intendevo "tasca" nel contesto della fresatura del recinto. Non sapevo che la scheda e la custodia fossero state progettate da altre società.
Nick Alexeev

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Infatti. Forse dovrei aggiornare la domanda. Praticamente tutte le elettroniche "intelligenti" che puoi mettere nelle pistole softair sono di terze parti. Tuttavia, probabilmente hai ragione. Data l'opportunità di adattare il recinto a un nuovo design, sarebbe probabilmente più economico per una produzione di massa
andresgongora

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Questo metodo è / era abbastanza comunemente usato per montare componenti voluminosi (di solito non specifici per SMD) (cristalli per orologi, trasformatori per barre di ferrite, piccoli transistor non SMD (pensate alle dimensioni 2SC2785, non 2N3904!), Ai condensatori elettrolitici) ma dispositivi relativamente a bassa tecnologia: calcolatrici delle dimensioni di una carta di credito, cronometri, orologi da polso, telecomandi, semplici giochi portatili ....

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