Технология сквозного отверстия
В электронике ( технология сквозных отверстий также пишется как « сквозное отверстие ») — это производственная схема, при которой выводы компонентов припаиваются вставляются через отверстия, просверленные в печатных платах (PCB), и к контактным площадкам на противоположной стороне либо вручную, либо вручную. сборка (ручное размещение) или с использованием автоматизированных машин для вставки . [1] [2]
История [ править ]
Технология сквозных отверстий почти полностью заменила более ранние методы сборки электроники, такие как построение «точка-точка» . Начиная со второго поколения компьютеров в 1950-х годах и до тех пор, пока в середине 1980-х годов не стала популярной технология поверхностного монтажа (SMT), каждый компонент типичной печатной платы представлял собой компонент со сквозным монтажом. Первоначально на печатных платах дорожки были напечатаны только на одной стороне, позже на обеих сторонах, затем стали использоваться многослойные платы. Сквозные отверстия стали сквозными металлическими отверстиями (PTH), чтобы компоненты могли контактировать с необходимыми проводящими слоями. Сквозные отверстия с покрытием больше не требуются на платах SMT для выполнения соединений компонентов, но по-прежнему используются для создания соединений между слоями и в этой роли чаще называются переходными отверстиями . [2]
Лиды [ править ]
Осевые и радиальные выводы [ править ]
Компоненты с проволочными выводами обычно используются на платах со сквозными отверстиями. Осевые выводы выступают из каждого конца обычно цилиндрического или удлиненного коробчатого компонента на геометрической оси симметрии . Компоненты с осевыми выводами по форме напоминают проволочные перемычки и могут использоваться для охвата коротких расстояний на плате или даже без поддержки иным образом через открытое пространство при двухточечной проводке . Осевые компоненты не сильно выступают над поверхностью доски, создавая низкопрофильную или плоскую конфигурацию при размещении «лежа» или параллельно доске. [3] [4] [5]
Радиальные выводы выступают более или менее параллельно с одной и той же поверхности или аспекта корпуса компонента, а не с противоположных концов корпуса. Первоначально радиальные выводы определялись как более или менее повторяющие радиус цилиндрического компонента (например, керамического дискового конденсатора ). [5] Со временем это определение было обобщено в отличие от аксиальных отведений и приняло современный вид. При размещении на плате радиальные компоненты «встают» перпендикулярно, [3] [4] занимая меньшую площадь на иногда дефицитной «площади доски», что делает их полезными во многих проектах с высокой плотностью размещения. Параллельные выводы, выступающие из единой монтажной поверхности, придают радиальным компонентам общий «вставной характер», облегчая их использование в высокоскоростных машинах автоматической вставки компонентов («набивке плат»).
При необходимости осевой компонент можно эффективно преобразовать в радиальный компонент, согнув один из его выводов в U-образную форму так, чтобы он располагался близко к другому выводу и был параллелен ему. [4] дополнительную изоляцию с помощью термоусадочной трубки можно использовать Для предотвращения короткого замыкания соседних компонентов . И наоборот, радиальный компонент можно использовать в качестве осевого компонента, насколько это возможно, разделив его выводы и вытянув их до общей формы, охватывающей длину. Эти импровизации часто можно увидеть при изготовлении макетов или прототипов , но они не рекомендуются для массового производства проектов . Это связано с трудностями использования автоматизированных машин для размещения компонентов , а также с меньшей надежностью из-за пониженной вибрации и стойкости к механическим ударам в готовой сборке.
Несколько ведущих устройств [ править ]
ряд полупроводниковых корпусов Для электронных компонентов с двумя или более выводами, например, диодов, транзисторов, микросхем или блоков резисторов, используется стандартного размера, устанавливаемых либо непосредственно на печатную плату, либо через гнездо.
Характеристики [ править ]
Хотя монтаж через отверстие обеспечивает прочное механическое соединение по сравнению с методами SMT, необходимое дополнительное сверление делает производство плат более дорогим. Они также ограничивают доступную область маршрутизации для трасс сигнала на слоях, расположенных непосредственно под верхним слоем на многослойных платах, поскольку отверстия должны проходить через все слои на противоположную сторону. С этой целью методы монтажа через отверстия теперь обычно используются для более громоздких или тяжелых компонентов, таких как электролитические конденсаторы или полупроводники в более крупных корпусах, таких как TO-220 , которые требуют дополнительной прочности при монтаже, или для таких компонентов, как штепсельные разъемы или электромеханические реле. которые требуют большой силы в поддержке. [4]
Инженеры-проектировщики при создании прототипов часто предпочитают сквозные отверстия большего размера, а не детали для поверхностного монтажа, поскольку их можно легко использовать с разъемами для макетов . Однако высокоскоростные или высокочастотные конструкции могут потребовать использования технологии SMT для минимизации паразитной индуктивности и емкости в проводных выводах, что может ухудшить работу схемы. Сверхкомпактные конструкции также могут диктовать требования к конструкции SMT, даже на этапе проектирования прототипа.
Компоненты со сквозными отверстиями идеально подходят для прототипирования схем на макетных платах с использованием микропроцессоров, таких как Arduino или PICAXE . Эти компоненты достаточно велики, чтобы их было легко использовать и паять вручную.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Электронная упаковка: технологии монтажа припоем в KH Buschow et al (ред.), Энциклопедия материалов: наука и технологии , Elsevier , 2001 г. ISBN 0-08-043152-6 , стр. 2708–2709.
- ^ Jump up to: а б Горовиц, Пол; Хилл, Уинфилд (1989). Искусство электроники (PDF) (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-52137095-0 .
- ^ Jump up to: а б «Все о конденсаторах» . Исследование звука Бивиса . Проверено 16 мая 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Что такое осевое отведение?» . WiseGEEK: четкие ответы на распространенные вопросы . Корпорация «Гипотеза» . Проверено 16 мая 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Билотта, Энтони Дж. (1985). Соединения в электронных узлах . Нью-Йорк: М. Деккер. п. 205. ИСБН 978-0-82477319-9 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Лессер, Роджер; Олдертон, Меган (1 января 2002 г.). «Будущее коммерческой авиации» . Журнал мобильной разработки и дизайна . Проверено 30 декабря 2011 г.
- «Гибкая производственная ячейка для светодиодных матриц. (В центре внимания: электронные дисплеи)» . Канадская электроника. 01.03.2003 . Проверено 30 декабря 2011 г.
- Хан, Зульки (01 февраля 2010 г.). «Размещение компонентов в процессах размещения» . Дизайн печатных плат и фабрика . Проверено 30 декабря 2011 г.
- Шарпантье, Стефан (10 марта 2010 г.). «Производство: Посещение производственной линии модулей памяти Kingston» . PC World (Франция) (на французском языке). Архивировано из оригинала 26 апреля 2012 г. Проверено 30 декабря 2011 г.
Внешние ссылки [ править ]
Размеры отверстий для сквозных деталей в Wikibooks
