Компоненти знаходяться всередині друкованої плати
Збірка наскрізних отворів означає згинання проводів на компонентах і проведення проводів через отвори на друкованій платі, потім паяння їх на місце та обрізку проводів. Це зайняло занадто багато місця, часу на монтаж і праці, тому наступним кроком було поверхневе кріплення, при якому компоненти розміщуються зверху на друкованій платі, а потім паяльна паста розплавляється і припаює деталі. Це зробило збірку набагато швидшою, дешевшою та меншою.
Зараз у нас є вбудовані компоненти, де для того, щоб заощадити ще більше, компоненти вбудовані всередину самої плати. Хоча це ще не технологія, яка доступна (або, можливо, навіть бажана) для спільноти Хакадей, читання про неї зробило мою "святу корову!" волоски поколюються, тож ось більше про нову технологію, яка нещодавно досягла рівня доступності, який дедалі більше компаній вважають прийнятним, і трохи про деякі придатні техніки проектування для економії місця та компонентів.
Спочатку поговоримо про компоненти, які виготовляються із самої міді, оскільки це доступно та широко використовується. При правильній математиці та компонуванні можна створити резистори, конденсатори, запобіжники та антени з міді. Такі речі робляться постійно.
Перевернутий F - перевірена конструкція для слідових антен.
Нагріта платформа збірки вашого 3D-принтера, швидше за все, друкована плата FR4 з єдиним спіральним слідом. Оскільки мідь має певний опір, і цей опір є функцією струму та ширини сліду, деякі ретельні розрахунки дадуть вам плату, яка нагрівається до потрібної температури, не пошкоджуючи плату.
Ви можете виконати збіг імпедансу зі слідами або зробити так, щоб вони обмотувались однією тоненькою лінією, щоб зробити єдиний резистор низького значення (маючи на увазі, що толерантність страшна через дисперсію товщини міді). Або ви можете розмістити два сліди поруч один з одним, щоб створити невеликий конденсатор. Це коштує вам місця на борту, але позбавляє вас від необхідності розміщувати компонент. Ви також можете створити запобіжник, затиснувши струмопровідний слід в одній точці, щоб при достатній кількості струму він нагрівався і продував слід. Звичайно, ви не можете замінити цей запобіжник, але його можна вважати останньою лінією захисту, щоб захистити решту електроніки, якщо все інше вийде з ладу.
Є також мікросхеми, що знаходяться майже в кожному маленькому радіочастотному пристрої. Інвертована антена F особливо підходить для радіостанцій 2,4 ГГц і економить багато грошей та фізичного простору.
Що справді захоплює, так це те, що компоненти зараз вбудовані всередину друкованих плат. Існує маса причин та переваг:
- Економить фізичний простір як вертикально, так і на площині друкованої плати
- Простіша маршрутизація та коротші сліди
- Менша паразитна ємність
- Краще екранування ЕМІ (генератор або кристал можуть бути між шарами, оточені зверху та знизу мідними заливками)
- Теплорегулювання
- Надійність
- Важко здійснити реверсивне проектування