Трёхслойные платы

[Gudd-Head]

Кто-нибудь заморачивался с изготовлением трёхслойной печатной платы (ПП)?

Вот такой мыслёй я решил поделиться с вами. Для этого понадобятся 2 куска двустороннего фольгированного текстолита одинакового размера (или 1 двусторонний и 1 односторонний), лучше потоньше. На один кусок текстолита наносится рисунок верхнего слоя рисунка печатной платы («ТОР»), на другой кусок — рисунок нижнего слоя рисунка («BOTTOM»), оставшиеся слои меди (2 или 1) будут «земляным» полигоном («GND»).
Теперь в любом месте ПП можно вывести «земляной» контакт, для этого необходимо лишь (заранее) просверлить «переходное отверстие». Принцип показан на рисунке 1, зелёным — текстолит, оранжевым — медь (в случае с односторонним текстолитом «земляной» контакт можно вывести только на одной стороне, см.рис.2, для наглядности между платами оставлен зазор). Диаметр отверстия d выбирается исходя из толщины жала паяльника, которым можно будет прогреть «земляной» полигон в отверстии и припаяться к нему.


Рисунок 1. Два двусторонних куска стеклотекстолита


Рисунок 2. Двусторонний и односторонний текстолит

Плюсы:
— простота: травятся всего 2 слоя;
— лёгкость совмещения слоёв рисунка: они наносятся и травятся отдельно, а совмещаются уже на заключительной стадии;

Минусы:
— увеличение толщины печатной платы;
— переходные отверстия могут занимать много места на плате;
— «хитрая» сверловка: отверстия под вывод элемента, «переходное» отверстие на «земляной» полигон диаметром d и фрезеровка (рассверловка) «земляного» полигона для переходных отверстий между верхним и нижним слоями.

[Андрей СШ]

Тут самая актуальная проблема - как подвести землю к выводу SMD микросхемы. Допустим STM32 в корпусе LQFP имеет семь земляных выводов (цензурных слов нет), следовательно надо сделать семь переходов, которые в сумме займут места больше чем этот LQFP.

Паять жалом в дырку тоже не очень просто - два сплошных слоя меди очень хорошо охлаждают паяльник.

Надо слои чем то склеивать или спаивать по всей площади. Клей будет застывать в дырках и мешать пайке. Для спайки слоёв нужна печь.

Много проблем нужнорешить прежде чем технология станет более-менее пригодной.

[Brigadir]

Если разводить по умному, то можно и трехслойную плату применить, оставив для внутреннего слоя функцию общего питания и массы с минимум переходных отверстий на основной слой, где напаиваем детальки.
Я тут недавно попробовал развести очень сложную схему, где всё "креститься" и тоже начал мечтать про третий слой, ибо двух слоев мне явно было недостаточно.

[Gudd-Head]

Тут самая актуальная проблема - как подвести землю к выводу SMD микросхемы.

Как вариант, использовать проволочные переходы: запаивать проволочку к земле с другой стороны. Тогда со стороны микрухи будет достаточно просверлить отверстие и можно будет припаять эту проволочку прямо к выводу.

STM32 в корпусе LQFP имеет семь земляных выводов (цензурных слов нет)

Пффф... у ПЛИСин половина ног — земля и питания.

Паять жалом в дырку тоже не очень просто - два сплошных слоя меди очень хорошо охлаждают паяльник.

Да... Паяльник надо будет раскочегаривать.

Надо слои чем то склеивать или спаивать по всей площади.

Думал, хватит прихватить по углам.

Для спайки слоёв нужна печь.

Можно выпечь в духовке

[Андрей СШ]

запаивать проволочку к земле с другой стороны.

Оно так конечно можно, но тогда надо какие то другие ноги к среднему слою паять, а там те же проблемы.

Вариант 1:
1. Просверлить дырки маленького диаметра до среднего слоя
2. Припаять к среднему слою тонкие проволочки вывести их наружу
3. Склеить слои под прессом так , чтобы проволочки продавили текстолит и не мешали плотному соединению
4. Торчащие проволочки припаять куда надо.

В принципе я пробовал и стеклотекстолит FR4 проминается под нажимом отвёрткой, но чтобы это сработало на плате большой площади нужен очень мощный пресс.

Такой метод решает проблему с затеканием клея в дырки.

Вариант 2:
Аналогичен первому, но вместо прессования припаиваем проволочки равномерно по всей поверхности, так чтобы образовался равномерный зазор между платами. Пресс нужен намного слабее.


Если слои склеивать, то нужно как то обеспечить контакт между средними слоями.

Нетехнологично в общем.

Думал, хватит прихватить по углам.

Думаю, что нет. Компоненты на одной стороне нагреются и всё это начнёт выгибать. Да и контакт средних слоёв по всей поверхности желательно иметь.

[Gudd-Head]

Контакт по поверхности можно обеспечить паяно-механический. Вечером нарисую.

[Serj66610]

не вижу смысла извращатся
гораздо практичнее развести на два слоя,"бо" как показывает практика в любительских условиях "плотность" монтажа и компонентов при трех слоях получится даже ниже чем при двуслойной плате.

[Андрей СШ]

Если развести на два слоя, то не получится сделать земляной слой. Да и вообще это просто мысли на будущее, рано или поздно всех настигнут корпуса вроде LGA или DRQFN.

Меня вот больше волнует как бы надёжно и технологично сделать длинную SMD перемычку.