Ostatni tydzień: Opisz swój projekt i odbierz 50 zł rabatu w sklepie Botland. Sprawdź szczegóły »

Dlaczego warto i jak chować komponenty wewnątrz PCB?

Dlaczego warto i jak chować komponenty wewnątrz PCB?

Brian Benchoff z portalu Hackaday zaproponował bardzo ciekawy sposób na poprawę integracji komponentów elektronicznych z PCB. Opisana metoda pomaga również stworzyć kompaktową obudowę dla konstruowanego urządzenia.

Chowanie elementów we frezowanej przestrzeni jest tanie i może mieć wiele zastosowań.

W czasach, gdy poziom integracji układów scalonych wydaje się być niemożliwy do ogarnięcia umysłem, nowe techniki montażu elektroniki pojawiają się już coraz rzadziej. To, co kiedyś potrafiło zajmować cały budynek, dzisiaj mieści się w objętości mniejszej od główki szpilki.

Dopóki jednak nie będziemy budować urządzenia w jednej strukturze krzemowej, to nadal potrzebne będzie nam PCB i rozmaite elementy montowane na jej powierzchni. Brian Benchoff w swoim artykule zaproponował ciekawe podejście do tego problemu, wykorzystując elementy SMD.

Laminat z frezowaniem musi być grubszy od wysokości lutowanych elementów

Większość elementów SMD jest z założenia niska, więc odpowiednio gruby laminat z wyfrezowanymi "oknami" może posłużyć za wypełniacz pomiędzy dwiema płytkami PCB. Pozwoli to zrezygnować ze złącz pomiędzy warstwami, a efektem ubocznym zastosowania środkowego laminatu może być poprawa sztywności oraz możliwość ekranowania np. sygnałów wysokiej częstotliwości.

Zamknięcie elementów wewnątrz "kanapki" pozwala uzyskać estetyczną obudowę

Autorowi udało się zmieścić w takiej konstrukcji całą elektronikę urządzenia. Wykorzystał do tego celu dwie PCB grubości 0,6 mm (jako dół i górę) oraz jedną warstwę frezowanego laminatu 1,6 mm (jako środek), co dało łącznie 2,8 mm. Taka grubość podobno wystarcza, by trzymając konstrukcję w rękach mieć wrażenie obcowania z pojedynczą, grubszą płytką PCB bez żadnych elementów. 

Równoległe połączenie kondensatorów SMD

Jednym z ciekawszych wykonanych zabiegów inżynierskich było zastąpienie jednego kondensatora o dużych wymiarach, wieloma mniejszymi, połączonymi równolegle.

Jak powstaje PCB? Wycieczka po fabryce
Jak powstaje PCB? Wycieczka po fabryce

Chyba każdy elektronik widział kiedyś płytkę PCB, która została wykonana… Czytaj dalej »

Drugim efektownym rozwiązaniem jest sposób łączenia warstw. Zamiast łączyć je ze sobą przy pomocy kleju, lub przelotek z przeplatanymi drutami, autor zdecydował się na odsłonięcie miedzi i zlutowanie jej powierzchni ze sobą. Użył do tego celu pasty lutowniczej z drobinkami cyny.

Opisana technika nie jest niestety pozbawiona ograniczeń. Nie zawsze projekt pozwala na zastąpienie jednego dużego kondensatora kilkoma mniejszymi. Drugim problemem pozostają złącza - tylko nieliczne pozwolą swoimi rozmiarami na ich zabudowę, a większość będzie wymagała odsłonięcia, by umożliwić wygodne użytkowanie sprzętu.

Technika otwiera też możliwość rozwoju w wielu interesujących kierunkach - najciekawszym wydaje się być połączenie jej z tzw. techniką "cordwood construction", w skrócie CWC, która jest dobrze znana serwisantom starych sprzętów RTV.

Montaż wykonany techniką "cordwood contruction"

Frezowana płytka może stać się nie tylko zbiorem przelotek-połączeń między PCB, ale dobre dopasowanie grubości pozwoli również wykorzystać do tego celu same elementy. Jedynym poważnym problemem w takim zastosowaniu wydaje się być sam proces projektowania, wymagający doskonałej wyobraźni przestrzennej lub biegłej znajomości przynajmniej kilku narzędzi CAD 3D. Macie pomysły na zastosowanie tej techniki w jeszcze inny sposób?

Jak zbudować miniaturowy silnik z płytki PCB?
Jak zbudować miniaturowy silnik z płytki PCB?

Silniki elektryczne łączą precyzyjną mechanikę z elektroniką. Okazuje się, że niektóre… Czytaj dalej »

Źródło: Hackaday, Brian Benchoff
Autor: Damian Nowak
Redakcja: Damian Szymański

hackaday, lutowanie, PCB, projekt, smd

Trwa ładowanie komentarzy...