SMD IC montado al revés dentro de un taladro para requisitos de perfil bajo extremo

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No sé si el título es lo suficientemente descriptivo, pero me encontré con este PCB y podría dejar de preguntarme por su brillante diseño. Es un controlador de gatillo del mercado de accesorios para una pistola de airsoft que funciona con sensores Hall lineales, de modo que puede pegar pequeños imanes de neodimio en las diferentes partes móviles (no se muestran en la imagen) para detectar su posición.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Observe el sensor Hall a la izquierda. Está enterrado dentro de la PCB! E incluso parece que tiene algunas vías expuestas para ayudar con la soldadura. De esta forma, los diseñadores podrían colocar el sensor justo entre la carcasa y uno de los engranajes en movimiento (eliminado en la imagen). ¡Hermosa!

¿Es esta práctica común? ¿Y qué tan difícil sería usar en mis propios diseños? ¿Hay alguna referencia o guía que pueda leer? Este diseño realmente me impresionó y me dio muchas ideas nuevas para futuros proyectos que me gustaría probar.


ACTUALIZACIÓN: Como se discutió en los comentarios y en algunas de las respuestas, parece que el costo de fabricación de este PCB aumentará porque estos componentes deben soldarse a mano. Me gustaría aclarar que esto no es un problema para mí. Produzco solo PCB de muy baja cantidad para prototipos (que generalmente soldo yo mismo). Pero aún así, gracias por llamarme la atención sobre este costo adicional. No lo tomé en cuenta por esta misma razón :)

Acerca de la respuesta aceptada: Lamentablemente, solo puedo aceptar una respuesta, aunque considero que todas son muy útiles y perspicaces. Ahora sé que este tipo de ensamblaje no es una práctica común, pero se puede hacer si uno está dispuesto a pagar el costo adicional (o soldarse a mano). Sin embargo, acepté la respuesta que me dio el concepto clave, es decir, los agujeros en castellano , además de la idea de hacer el fresado justo en el borde del tablero (como en la captura de pantalla adjunta). Gracias a todos nuevamente por ayudarme en esto, y me alegra que esta pregunta conduzca a una discusión saludable sobre los pros y los contras de z-milling .

andresgongora
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He visto partes (conectores USB, LED) que fueron hechas para usarse de esa manera.
Brhans
El problema será que colocar y soldar esta parte será una operación manual en lugar de un pick & place estándar. Entonces aumentará el costo. Por cuánto es algo que debe resolver con su proveedor de ensamblaje.
The Photon
Elegante. Estaba pensando en eso, pero pick'n'place no funcionaría, por lo que para la producción en serie no es muy bueno.
Gregory Kornblum

Respuestas:

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Obtener el PCB en sí mismo probablemente no cuesta más. Las características que necesita son ranuras de fresado y agujeros en castellano . Estos ya son parte del servicio base para muchas tiendas de PCB.

En su ejemplo, el espacio para el componente está en el borde del tablero, por lo que se hace al mismo tiempo que enrutan el resto del contorno del tablero. Pero también podría ser un agujero fresado separado en el centro.

Agujeros castrados significan un agujero chapado a través cortado por la mitad. Esto requiere que el fabricante de la PCB realice un paso de fresado después del revestimiento pasante, y que la herramienta de fresado pueda cortar el cobre sin rasgarlo. Los agujeros en escayola son bastante comunes en los paneles de arranque, por lo que nada es demasiado especial.

Es cierto que si paga por la selección y colocación automática de piezas SMD, generalmente no pueden colocar esa parte al revés automáticamente. Pero, por ejemplo, en la PCB en cuestión, también hay partes de orificio pasante y cables, por lo que de todos modos sería necesario un montaje manual.

jpa
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¡Gracias por la información! Es justo lo que estoy buscando. Comprobaré si mi fabhouse hace estos ejercicios castelados. ¿Debería buscar otras especificaciones también? Normalmente ordeno en fabricantes de prototipos baratos / sucios.
andresgongora
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Lo suficientemente común. El proceso se llama "fresado del eje Z". Usado para LED a veces también.

Incluso puede enterrar piezas de bajo perfil, como condensadores de derivación y resistencias en cavidades completamente dentro de PCB de múltiples capas.

Requiere pasos adicionales, así que espere costos adicionales o MOQ o ambos. Para pequeñas cantidades, los costos pueden ser prohibitivos, incluso desde China.

Spehro Pefhany
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¿Es prohibitivo incluso si los taladros atraviesan el PCB y los sueldo a mano (es decir, para prototipos y producciones pequeñas)?
andresgongora
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Para nada, pero no estoy seguro de que obtengas mucha ventaja de esa manera. Una máquina P&P no puede colocar las piezas. Va a obtener las preguntas de la casa y tablero de indicadores de error o por lo menos de las advertencias de su paquete de PCB si se coloca almohadillas a ambos lados de un agujero sin revestimiento (y es no una idea buena para desactivar eso). Por supuesto, puede perforar el agujero más grande si lo desea.
Spehro Pefhany
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He recortado placas y montado electrolíticos de plomo radial en la muesca para reducir el perfil, por ejemplo, sin costo adicional para eso (para el PCB desnudo), pero tiene que ser ensamblado a mano.
Spehro Pefhany
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Tenga en cuenta que, hablando de LED, para algunos de ellos es en realidad la opción de montaje estándar. Estos se llaman "montaje inverso" y, para aquellos, no hay ningún costo adicional ya que el LED ya está al revés en el carrete. Por lo tanto, la máquina pick & place puede procesarlos como cualquier componente estándar. Solo hay un agujero adicional para tener en cuenta en el diseño.
tenue fe perdida en SE
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@dim Correcto, pero eso no es inusual en el diseño POV porque el agujero es solo un agujero y no tiene conectividad. Por lo tanto, la huella es similar a una toma RJ45 con postes de plástico, etc. Almohadillas y orificios sin chapa sin cobre en ninguno de los lados.
Spehro Pefhany
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¿Es esta práctica común? ¿Y qué tan difícil sería usar en mis propios diseños? ¿Hay alguna referencia o guía que pueda leer? Este diseño realmente me impresionó y me dio muchas ideas nuevas para futuros proyectos que me gustaría probar.

No, no es una práctica común, probablemente incurrirá en algún tipo de costo fuera de los cargos regulares debido al tiempo adicional y al esfuerzo que tomaría instalar la pieza (muy probablemente a mano). Pero necesitaban un sensor de efecto hall en el tablero y una buena forma de mantenerlo allí, lo cual es ingenioso.

No hay reglas para este tipo de cosas, solo mucha creatividad. Puede que les haya llevado una revisión o dos (o tres) para hacerlo bien. Pero el cielo es el límite, si puedes soñarlo y la casa de juntas puede fabricarlo, entonces puedes construirlo.

Creo que el factor más limitante sería su software de diseño y la capacidad de hacer componentes en múltiples capas.

Pico de voltaje
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Parece que simplemente lo definieron como una parte de orificio pasante con los orificios alineados con los pasadores y dirigieron la ranura hacia el centro de los orificios al mismo tiempo que el contorno del tablero. Esta es una técnica estándar llamada castellation cuando se usa en el borde de un tablero. Definitivamente una forma creativa de montar una pieza. Ver docs.oshpark.com/tips+tricks/castellation
crj11
Definitivamente deberías hacer eso una respuesta. Es exactamente el tipo de referencias que estaba buscando. @jpa también ha tratado sobre la castellación y explicó algunos de los parámetros que debo considerar al hacerlo :)
andresgongora
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Esta no es la mejor práctica desde el punto de vista de DFM (diseño para fabricación). La casa de ensamblaje de PCB cobrará más por montar esa parte al revés. Es una operación no estándar para ellos.

Me hace preguntarme por qué los diseñadores no montaron el sensor en el otro lado del tablero de una manera normal, y lo guardaron en el gabinete. Tal vez este acuerdo fue un último momento para eludir (aunque bien parecido). Dicho esto, hay piezas SMT hechas especialmente para el montaje a través de la placa. Cuando vienen en cinta, están en la orientación correcta, y las máquinas de pick & place pueden trabajar con ellos.

Nick Alexeev
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¿Podría por favor elaborar la parte del bolsillo, por favor? Es la primera vez. Escucho que término. ¿Se trata de fresar el recinto? Eso podría no ser factible, ya que el PCB es un artículo del mercado de accesorios. ¿O es una técnica especial de montaje SMD?
andresgongora
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Quise decir "bolsillo" en el contexto de fresar el recinto. No sabía que el tablero y el recinto fueron diseñados por otras compañías.
Nick Alexeev
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En efecto. Tal vez debería actualizar la pregunta. Prácticamente todos los componentes electrónicos "inteligentes" que puedes poner en las pistolas de airsoft son de terceros. Aún así, probablemente tengas razón. Dada la oportunidad de adaptar el recinto para un nuevo diseño, probablemente sería más barato para una producción en masa
andresgongora
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Este método se usa / se usaba con bastante frecuencia para montar componentes voluminosos (generalmente no específicos de SMD) (cristales de reloj, transformadores de varilla de ferrita, pequeños transistores no SMD (¡piense en 2SC2785, no en 2N3904!), Condensadores electrolíticos) en muy pequeños pero dispositivos de relativamente baja tecnología: calculadoras del tamaño de una tarjeta de crédito, cronómetros, relojes de pulsera, controles remotos, juegos de mano simples ...

rackandboneman
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