Forum: Platinen Montage PCB auf PCB, parallel


von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Hallo,
ich möchte möglichst platzsparend aber handlötbar ein PCB auf einem 
anderen befestigen und einige elektrische Verbindungen herstellen.

Meine Idee wäre nun auf dem Träger-PCB THT-Pads zu machen. Auf dem 
Huckepack-PCB SMT Pads an der entsprechenden Stelle.

Löten würde man das dann durch die THT-Pads hindurch.
Das soll per Hand und in kleinen Stückzahlen erfolgen. Für Bastler.
Meint ihr das funktioniert?

Auf die Weise wäre nämlich die komplette Oberseite des Huckepack-PCB 
nutzbar.
Im Träger-PCB würde ich dann auch noch die Mitte aussparen und somit 
könnte das Huckepack PCB auch Rückseitig etwas bestückt werden.

von Baendiger (Gast)


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Funktioniert Hand bestückt sicherlich, aber den Lötprozess Stelle ich 
mir nervig vor.

Kennst du halbe Vias am Rand? (Suchbegriff: PCB edge vias) - das wäre 
der übliche Weg...

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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ja, kenne ich, wenn du das meinst was auch als "castelated holes" oder 
"half holes" bezeichnet wird: 
https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/bohren-durchkontaktierung/halbloch-kantenkontakte.html

a) ich weiß nur nicht ob solche half holes auch innerhalb eines cut-outs 
gefertigt werden können - auf dem Huckepack-PCB würden sie mir wertvolle 
Fläche verbrauchen.

b) kommen solche half holes immer mit relativ großen Aufpreisen bei der 
PCB Fertigung daher


"Etwas" nervig darf es schon sein. Ich frage mich nur, ob man das 
THT-Pad so groß machen muss, damit man mit der Lötspitze reinkommt oder 
ob es ausreicht wenn man das Pad erhitzt und das Lot sich dann von 
selbst verteilt..

von Rainer S. (enevile) Benutzerseite


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Dom S. schrieb:
> "Etwas" nervig darf es schon sein. Ich frage mich nur, ob man das
> THT-Pad so groß machen muss, damit man mit der Lötspitze reinkommt oder
> ob es ausreicht wenn man das Pad erhitzt und das Lot sich dann von
> selbst verteilt..

Hatte mal ein Exposed Pad von der anderen Seite über 5 Vias gelötet das 
war nervig bis es verbunden war. Will gar nicht wissen wie sich das bei 
einen einzelnen aussieht.

Deswegen ist die Idee mit castelated holes gar nicht verkehrt.

Dom S. schrieb:
> a) ich weiß nur nicht ob solche half holes auch innerhalb eines cut-outs
> gefertigt werden können - auf dem Huckepack-PCB würden sie mir wertvolle
> Fläche verbrauchen.


>Auch innen liegende Halblöcher sind realisierbar.

Von deinen Link zitiert.

Dom S. schrieb:
> b) kommen solche half holes immer mit relativ großen Aufpreisen bei der
> PCB Fertigung daher

Bei multi-cb? Dann halt bestell woanders.

: Bearbeitet durch User
von Vorname N. (mcu32)


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Wie groß wären die THT Pads im Innendurchmesser? Mit viel Flux und 
bevorzugt bleihaltig könnte das bestimmt funktionieren.
Eventuell die SMD Pads auf der Gegenseite vorverzinnen mit Lot.

von Legosteinlegender Zukunftsdeuter (Gast)


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Dom S. schrieb:
> Löten würde man das dann durch die THT-Pads hindurch.
> Das soll per Hand und in kleinen Stückzahlen erfolgen. Für Bastler.
> Meint ihr das funktioniert?

Das funktioniert hab ich schon gemacht. Mit Lötpaste auf die SMD Pads 
könnte es noch besser gehen. Vorher verzinnen ist schwierig weil dann 
die Abstände nicht stimmen.

Das Ergebnis zu prüfen ist auch nicht einfach. Man kommt nirgends ran. 
Castellation (halbe Vias am Rand der Huckepack Platine und SMD auf dem 
Träger) ist da besser, kann aber teurer beim Hersteller sein.

von Christian B. (luckyfu)


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Dom S. schrieb:
> a) ich weiß nur nicht ob solche half holes auch innerhalb eines cut-outs
> gefertigt werden können - auf dem Huckepack-PCB würden sie mir wertvolle
> Fläche verbrauchen.
>
> b) kommen solche half holes immer mit relativ großen Aufpreisen bei der
> PCB Fertigung daher

zu a: können Sie

zu b: das liegt am aufwändigen Prozess. um die Vias halb aufzufräsen 
bedarf es spezielle Fräser und der Fräser muss immer vom Kupfer ins 
Basistmaterial schneiden, d.h. du brauchst 2 Fräser, einen links- und 
einen rechtsdrehenden. Das allein verteuert die Geschichte. Wenn du mit 
nur einer Drehrichtung durchrumpelst wird die Kupferhülse halb aus dem 
Material gerissen und hält dann nicht mehr wirklich.

warum verwendest du nicht einfach stiftleisten um die boards zu 
verbinden? wenn die zu lang sind kann man sie nach dem Lötprozess ja 
auch abschneiden. allerdings bist du dann an ein bestimmtes Rastermaß 
gebunden, was nicht unbedingt ein Nachteil sein muss

von Georg (Gast)


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Dom S. schrieb:
> Löten würde man das dann durch die THT-Pads hindurch

Noch platzsparender: SMD-Pads auf beiden Platinen, die aufeinander 
liegen, die an der Tochterplatine sollten aus dem Ausschnitt der 
Mutterplatine etwas herausstehen. Dann kann man mit dem Lötkolben durch 
den Ausschnitt löten. Je nach Geschicklichkeit kann das sehr klein 
werden.

Ist so ähnlich wie BGA.

Georg

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Was spricht eigentlich gegen die Verwendung von entsprechenden 
Lötstiften, die es in allen möglichen Längen gibt und mit denen sich ein 
Abstand zwischen ca. 1 mm und 10 mm zwischen den Leiterplatten 
realisieren lässt? Solche Lötstiften können entweder zunächst als 
SMD-Bauelemente auf der Huckepackplatine oder als THT-Bauteile auf der 
Trägerplatine montiert werden.

Beispiele:

https://www.ettinger.de/p/loetstift-oe0-8/0-5x3-6-0-25mm-messing-verzinnt/013.70.013
https://www.ettinger.de/p/loetstift-oe0-8/0-5x3-6-0-25mm-messing-vergoldet/013.70.014
https://www.ettinger.de/p/loetstift-gedreht/013.70.234
https://www.ettinger.de/p/loetstift-gedreht/013.70.235
https://www.ettinger.de/p/loetstift-oe0-8x6-0mm/013.70.244
https://www.ettinger.de/p/loetstift-gedreht-oe1-0x3-0mm/013.70.334
https://www.ettinger.de/p/loetstift-oe2-5x4-8-1-3mm/013.70.514

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Rainer S. schrieb:
> Dom S. schrieb:
>> b) kommen solche half holes immer mit relativ großen Aufpreisen bei der
>> PCB Fertigung daher
>
> Bei multi-cb? Dann halt bestell woanders.

JLCPCB:
10pcbs: 5$
10pcbs mit 2seitig half holes: 47,50$

und das ist bei anderen günstigen Fertigern nicht anders.

Christian B. schrieb:
> zu b: das liegt am aufwändigen Prozess. um die Vias halb aufzufräsen
> bedarf es spezielle Fräser und der Fräser muss immer vom Kupfer ins

Das verstehe ich. Daher würde ich diesen aufwädnigen Prozess gerne 
vermeiden.


Christian B. schrieb:
> warum verwendest du nicht einfach stiftleisten um die boards zu
> verbinden? wenn die zu lang sind kann man sie nach dem Lötprozess ja
> auch abschneiden. allerdings bist du dann an ein bestimmtes Rastermaß
> gebunden, was nicht unbedingt ein Nachteil sein muss

Weil es auf dem Huckepack-PCB Fläche auf dem TOP-Layer kostet. Ich war 
jedoch in meiner Vorstellung bei 2.54er Stiftleisten. Aber wenn man 
1.27er nimmt, reduziert sich der Bedarf deutlich...
Trotzdem sind es rund 3mm die verloren gehen, bei einer Gesamtbreite von 
17mm ist das schon relevant.
Ich denke aber nochmal darüber nach!

Andreas S. schrieb:
> Was spricht eigentlich gegen die Verwendung von entsprechenden
> Lötstiften, die es in allen möglichen Längen gibt und mit denen sich ein
> Abstand zwischen ca. 1 mm und 10 mm zwischen den Leiterplatten
> realisieren lässt?

Wie bereits gesagt: Es kostet Fläche auf dem TOP-Layer des Huckepack-PCB

Georg schrieb:

> Noch platzsparender: SMD-Pads auf beiden Platinen, die aufeinander
> liegen, die an der Tochterplatine sollten aus dem Ausschnitt der
> Mutterplatine etwas herausstehen. Dann kann man mit dem Lötkolben durch
> den Ausschnitt löten. Je nach Geschicklichkeit kann das sehr klein
> werden.
>
> Ist so ähnlich wie BGA.
>
> Georg

Coole Idee. Das Lot sollte sich dann durch den Kapilareffekt da 
reinsaugen, oder? Aber das Pad der Hauptplatine wäre ja "kalt".. hm....

Ich sollte einfach mal ein paar Testplatinen machen!

von Andre (Gast)


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Dom S. schrieb:
> Weil es auf dem Huckepack-PCB Fläche auf dem TOP-Layer kostet.

Bist du auch in der Bauhöhe eingeschränkt? Andernfalls gibt es unzählige 
Board-to-Board Verbinder, die zig Pins auf winzigem Rastermaß 
unterbringen können. Kostet dich aber 2-3mm Höhe.
Samtech hat einen ganz tollen Katalog.

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Andre schrieb:
> Dom S. schrieb:
>> Weil es auf dem Huckepack-PCB Fläche auf dem TOP-Layer kostet.
>
> Bist du auch in der Bauhöhe eingeschränkt? Andernfalls gibt es unzählige
> Board-to-Board Verbinder, die zig Pins auf winzigem Rastermaß
> unterbringen können. Kostet dich aber 2-3mm Höhe.
> Samtech hat einen ganz tollen Katalog.


Ja, leider. Ich hab 9mm ab Träger-PCB.
1mm fürs Huckepack-PCB, bleiben noch 8.
Das passt noch für diverse TO-Cases aufrecht oder für Alu-Elkos. Bei 5mm 
wird schon wieder sehr eng.
Außerdem sind das ja auch wieder Kosten, die Verbinder sind bestimmt 
nicht preiswert.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Dom S. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Was spricht eigentlich gegen die Verwendung von entsprechenden
>> Lötstiften, die es in allen möglichen Längen gibt und mit denen sich ein
>> Abstand zwischen ca. 1 mm und 10 mm zwischen den Leiterplatten
>> realisieren lässt?
>
> Wie bereits gesagt: Es kostet Fläche auf dem TOP-Layer des Huckepack-PCB

Nein, das tut es nicht. Hältst Du mich für so blöd, dass Du mir 
unterstellst, diese von Dir genannte Anforderung nicht berücksichtigt zu 
haben? Oder mangelt es Dir an dem nötigen Textverständnis beim Lesen 
meines Beitrags? Durch das selektive und damit sinnentstellende Zitieren 
meines Beitrags ist doch die wesentliche Information abhanden gekommen.

von Wolfgang (Gast)


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Dom S. schrieb:
> ich möchte möglichst platzsparend aber handlötbar ein PCB auf einem
> anderen befestigen und einige elektrische Verbindungen herstellen.

Guck dir Modulplatinen an, z.B.
https://www.hoperf.com/modules/lora/RFM96.html

Durch die Randmetallisierung kann man die direkt mit der Oberseite der 
darunter liegenden Trägerplatine verlöten. Die THT-Pads braucht man dann 
gar nicht.

von Uli S. (uli12us)


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Warum setzt du dein Huckepack Board nicht auf das andere so wie man ein 
THT-IC verlötet drauf, dann hast du noch die Fläche unter dem IC zur 
Verfügung.
Kostet dann ausser der Verbindungsstifte keine Fläche.

von Noti (Gast)


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Nicht extrem platzsparend aber dafür billig und bequem handlötbar. 
Außerdem sind die Lötstellen gut optisch kontrollierbar: einfach eine 
horizontale Stiftleiste wie z.B. 
https://www.reichelt.at/at/de/10pol-smd-stiftleiste-gewinkelt-rm-2-54-sl-1x10w-smd2-54-p51754.html 
von Oberseite zu Oberseite löten.

Habe auch schon Leiterplatten mit "echten" castellated holes gemacht: 
beste Lösung für sowas, die Kosten sind ja relativ zu Arbeit, sonstigem 
Material und vor allem Frust akzeptabel. Habe aber auch schon für 
preissensitive Basteleien selbst Vias angefräst: geht überraschend gut, 
sie müssen halt gut angebunden sein (viel Kupfer in allen Lagen).

Grundsätzlich zu hinterfragen: muss der Aufbau so sein, gingen auch 
Alternativen wie "gefaltete Leiterplatten" (Starrflex, Semiflex), 
mechanische Verbinder (press-fit Pins, Verschraubung), SMD-Stifte in 
THT-Vias löten...

von Wühlhase (Gast)


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Nimm doch Boardverbinder - SMD-Pinheader z.B. - verbinde die Platinen 
mit soviel Abstand wie möglich, und bestücke die Tochterplatine über 
Kopf. Dann hängen die Bauteile nach unten, und du hast noch die 1,Xmm 
Trägerplatinendicke als Bauhöhe zur Verfügung.

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Andreas S. schrieb:
> Dom S. schrieb:
>> Andreas S. schrieb:
>>> Was spricht eigentlich gegen die Verwendung von entsprechenden
>>> Lötstiften, die es in allen möglichen Längen gibt und mit denen sich ein
>>> Abstand zwischen ca. 1 mm und 10 mm zwischen den Leiterplatten
>>> realisieren lässt?
>>
>> Wie bereits gesagt: Es kostet Fläche auf dem TOP-Layer des Huckepack-PCB
>
> Nein, das tut es nicht. Hältst Du mich für so blöd, dass Du mir
> unterstellst, diese von Dir genannte Anforderung nicht berücksichtigt zu
> haben? Oder mangelt es Dir an dem nötigen Textverständnis beim Lesen
> meines Beitrags? Durch das selektive und damit sinnentstellende Zitieren
> meines Beitrags ist doch die wesentliche Information abhanden gekommen.

Es tut mir leid, dass meine Antwort dich so aufregt, so war es nicht 
gedacht.
Nein, ich halte dich nicht für blöd, aber ich war tatsächlich davon 
ausgegangen dass du (übertrieben, ich hab an der Stelle den Autor des 
Beitrages nicht personifiziert) meine Anforderung überlesen oder mich 
falsch verstanden hast. Das ist ja nun wirklich keine Seltenheit im 
Netz!
Ich versuche immer jedem, der sich die Mühe macht eine Antwort zu 
verfassen (so wie du) ebenfalls zu antworten - Zitate versuche ich dabei 
möglichst kurz zu halten, damit die Übersichtlichkeit nicht verloren 
geht.
Ich hab tatsächlich bei deinen vorgeschlagenen Lötnägeln sofort eine 
beidseitige THT-Montage im Kopf und daher beim ersten Lesen tatsächlich 
nicht verstanden wie du es gemeint hast.
Den Tonfall deiner Antwort finde ich trotzdem unangemessen!

Wenn man Einzelstifte auf SMD Pads setzt hat man wahrscheinlich eine 
relativ große Toleranz.
Setzt man sie zuerst in die THT-Löcher stimmt die Position zwar exakt, 
aber man kommt doch nicht mehr ans SMD Pad ran..

von Ing-Dom (Firma: OpenKNX) (sirsydom)


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Uli S. schrieb:
> Warum setzt du dein Huckepack Board nicht auf das andere so wie man ein
> THT-IC verlötet drauf, dann hast du noch die Fläche unter dem IC zur
> Verfügung.
> Kostet dann ausser der Verbindungsstifte keine Fläche.

Genau - außer der Verbindungsstifte - nur würde ich mir die auch gerne 
sparen.

Noti schrieb:
> Nicht extrem platzsparend aber dafür billig und bequem handlötbar.
> Außerdem sind die Lötstellen gut optisch kontrollierbar: einfach eine
> horizontale Stiftleiste wie z.B.
> 
https://www.reichelt.at/at/de/10pol-smd-stiftleiste-gewinkelt-rm-2-54-sl-1x10w-smd2-54-p51754.html
> von Oberseite zu Oberseite löten.

VIEL zu groß!

Noti schrieb:
> Grundsätzlich zu hinterfragen: muss der Aufbau so sein, gingen auch
> Alternativen wie "gefaltete Leiterplatten" (Starrflex, Semiflex),
> mechanische Verbinder (press-fit Pins, Verschraubung), SMD-Stifte in
> THT-Vias löten...

Nein, aber: sowas exotisches wie "gefaltete Leiterplatten" ist außerhalb 
vom Budget, bei den von mir angepeilten Stückzahlen.
Es muss was sein was auch erstmal mit kleinen Stückzahlen bezahlbar ist 
und die Teile sollten gut verfügbar sein.

von Mucky F. (Gast)


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Dom S. schrieb:
> Das Lot sollte sich dann durch den Kapilareffekt da reinsaugen, oder?

Da kämpft dann der Kapillareffekt gegen die Oberflächenspannung. Da gibt 
es keinen klaren Sieger auf den man wetten könnte.J a nach Temperatur 
Paste  Pastenalter und Flussmittel geht das vermutlich mal so oder so 
aus.

> Aber das Pad der Hauptplatine wäre ja "kalt".. hm....
> Ich sollte einfach mal ein paar Testplatinen machen!

Mach ein paar mehr mit BGA Balls. Das ist etablierte Technik.

von CC (Gast)


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