Технология сквозного отверстия - Through-hole technology

Резисторы со сквозными отверстиями (выводами)

Технология сквозного отверстия (также пишется "сквозное отверстие"), относится к схеме монтажа, используемой для электронных компонентов, которая предполагает использование ведет на компонентах, которые вставляются в дыры просверлен в печатные платы (Печатная плата) и припаян к подушкам на противоположной стороне либо путем ручной сборки (установка вручную), либо с помощью автоматизированного вставные станки.[1][2]

История

Сквозные устройства, установленные на печатной плате середины 1980-х гг. домашний компьютер. Устройства с осевыми выводами находятся вверху слева, а синие конденсаторы с радиальными выводами - вверху справа
Крупный план электронной печатной платы, показывающий отверстия для вывода компонентов (позолоченные) со сквозным покрытием по сторонам отверстия для соединения дорожек с обеих сторон платы. Отверстия имеют диаметр около 1 мм.

Технология сквозных отверстий почти полностью заменила более ранние методы сборки электроники, такие как двухточечная конструкция. От второе поколение компьютеров в 1950-х годах до технология поверхностного монтажа (SMT) стал популярным в конце 1980-х, каждый компонент на типичной печатной плате был компонентом со сквозным отверстием. Печатные платы изначально имели дорожки, напечатанные только на одной стороне, позже - на обеих сторонах, затем использовались многослойные платы. Сквозные дыры стали плакированные сквозные отверстия (PTH), чтобы компоненты контактировали с необходимыми проводящими слоями. Металлизированные отверстия больше не требуются для плат SMT для соединения компонентов, но они по-прежнему используются для соединений между слоями и в этой роли чаще называются переходные отверстия.[2]

Ведет

Осевые и радиальные выводы

Осевые (вверху) и радиальные (внизу) с выводами электролитические конденсаторы

Компоненты с проволочными выводами обычно используются на платах со сквозными отверстиями. Осевые выводы выступают с каждого конца обычно цилиндрический или удлиненный коробчатый компонент, на геометрическом ось симметрии. Компоненты с осевыми выводами по форме напоминают проволочные перемычки и могут использоваться для перекрытия коротких расстояний на плате или даже без поддержки через открытое пространство в двухточечная проводка. Осевые компоненты не сильно выступают над поверхностью платы, создавая низкопрофильную или плоскую конфигурацию при размещении «лежа» или параллельно плате.[3][4][5]

Радиальные выводы выступают более или менее параллельно с одной и той же поверхности или аспекта пакета компонентов, а не с противоположных концов пакета. Первоначально радиальные отведения определялись как более или менее следующие за радиус цилиндрического компонента (например, керамический дисковый конденсатор ).[5] Со временем это определение было обобщено в отличие от аксиальных отведений и приняло его нынешнюю форму. При размещении на плате радиальные компоненты «встают» перпендикулярно,[3][4] занимают меньшую площадь на иногда дефицитной «доской», что делает их полезными во многих проектах с высокой плотностью размещения. Параллельные выводы, выступающие из единой монтажной поверхности, придают радиальным компонентам общую «сменную природу», облегчая их использование в высокоскоростных машинах для автоматической вставки компонентов («набивки плат»).

Компоненты вроде интегральные схемы может иметь до десятков лидов, или булавки

При необходимости осевой компонент можно эффективно преобразовать в радиальный, согнув один из его выводов в U-образную форму, чтобы он заканчивался близко к другому выводу и параллельно ему.[4] Дополнительная изоляция с термоусадочная трубка может использоваться для предотвращения короткое замыкание на близлежащие компоненты. И наоборот, радиальный компонент может быть задействован в качестве осевого компонента за счет разделения его выводов на максимально возможное расстояние и их удлинения до общей протяженной формы. Эти импровизации часто можно увидеть в макет или же прототип строительство, но устарел за массовое производство конструкции. Это связано с трудностями использования с автоматическая установка компонентов, и беднее надежность из-за сокращения вибрация и механический удар сопротивление в собранной сборке.

Устройства с несколькими отведениями

Для электронных компонентов с двумя или более выводами, например диодов, транзисторов, интегральных схем или блоков резисторов, диапазон стандартных размеров полупроводниковые корпуса используются либо непосредственно на печатной плате, либо через разъем.

Характеристики

Коробка сверла используется для проделывания отверстий в печатных платах. Хотя биты из карбида вольфрама очень твердые, они со временем изнашиваются или ломаются. Изготовление отверстий составляет значительную часть стоимости печатной платы для сквозных отверстий.

В то время как монтаж в сквозное отверстие обеспечивает прочное механическое соединение по сравнению с методами поверхностного монтажа, требующееся дополнительное сверление делает платы более дорогими в производстве. Они также ограничивают доступную зону маршрутизации для сигнальные следы на слоях непосредственно под верхним слоем на многослойных плитах, поскольку отверстия должны проходить через все слои на противоположную сторону. С этой целью методы монтажа в сквозные отверстия теперь обычно зарезервированы для более громоздких или тяжелых компонентов, таких как электролитические конденсаторы или же полупроводники в больших упаковках, таких как К-220 которые требуют дополнительной монтажной прочности, или для таких компонентов, как разъемы или же электромеханические реле которые требуют большой силы для поддержки.[4]

При создании прототипа инженеры-конструкторы часто предпочитают большие сквозные отверстия, а не детали для поверхностного монтажа, потому что их можно легко использовать с макетные розетки. Однако высокоскоростные или высокочастотные конструкции могут потребовать технологии SMT для минимизации паразитных помех. индуктивность и емкость в проводных выводах, которые могут нарушить работу схемы. Сверхкомпактная конструкция может также определять конструкцию SMT даже на этапе проектирования прототипа.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Электронный блок: технологии монтажа припоя в K.H. Бушоу и др. (Ред.), Энциклопедия материалов: наука и технологии, Эльзевир, 2001 ISBN  0-08-043152-6, страницы 2708-2709
  2. ^ а б Горовиц, Пол; Хилл, Уинфилд (1989). Искусство электроники (PDF) (2-е изд.). Кембридж [u.a.]: Cambridge Univ. Нажмите. ISBN  9780521370950.
  3. ^ а б "Все о конденсаторах". Beavis Audio Research. Получено 2013-05-16.
  4. ^ а б c d "Что такое осевой свинец?". wiseGEEK: четкие ответы на общие. Conjecture Corporation. Получено 2013-05-16.
  5. ^ а б Билотта, Энтони Дж. (1985). Соединения в электронных сборках. Нью-Йорк: М. Деккер. п. 205. ISBN  9780824773199.

внешняя ссылка