Technologie průchozí díry - Through-hole technology

Pokud jde o díru procházející úplně objektem, viz Skrz díru.
Rezistory s průchozími otvory (vývody)

Technologie průchozí díry (také hláskováno)skrz díru"), odkazuje na montážní schéma používané pro elektronické součástky, které zahrnuje použití vede na součástech, které jsou vloženy do díry vrtané desky plošných spojů (PCB) a pájené na podložky na opačné straně buď manuálním sestavením (umístění rukou), nebo použitím automatizovaného vkládací montážní stroje.[1][2]

Dějiny

Zařízení s průchozími otvory namontovaná na desce s plošnými spoji v polovině 80. let domácí počítač. Zařízení s axiálním vedením jsou vlevo nahoře, zatímco modré kondenzátory s radiálním vedením jsou vpravo nahoře
Detailní pohled na desku elektronických obvodů zobrazující otvory pro olověné komponenty (pozlacené) s průchozím otvorem pokovujícím nahoru po stranách otvoru pro připojení drah na obou stranách desky. Otvory mají průměr přibližně 1 mm.

Technologie průchozí díry téměř úplně nahradila dřívější techniky montáže elektroniky, jako je konstrukce point-to-point. Z druhá generace počítačů v padesátých letech do technologie povrchové montáže (SMT) se stal populární na konci 80. let, každá součástka na typické desce plošných spojů byla součástkou průchozí dírou. Desky plošných spojů měly zpočátku stopy vytištěné pouze na jedné straně, později na obou stranách, poté se používaly vícevrstvé desky. Skrz otvory se staly pozlacené průchozí otvory (PTH), aby se komponenty dostaly do kontaktu s požadovanými vodivými vrstvami. Pro desky SMT již nejsou nutné pro průchozí díry prošité otvory, ale stále se používají pro vytváření propojení mezi vrstvami a v této roli se obvykle nazývají průchody.[2]

Vede

Axiální a radiální vedení

Axiální - (nahoře) a radiální - (dole) vedené elektrolytické kondenzátory

Na deskách s průchozími otvory se obvykle používají součásti s vodiči. Axiální vývody vyčnívají z každého konce typicky válcovitý nebo podlouhlá součást ve tvaru krabice, na geometrické osa symetrie. Komponenty s axiálním vývodem připomínají drátové propojky ve tvaru a lze je použít k překlenutí krátkých vzdáleností na desce nebo dokonce jinak nepodepřených otevřeným prostorem v bodové zapojení. Axiální součásti příliš nevyčnívají nad povrch desky, což vytváří nízkoprofilový nebo plochý tvar, když je umístěn „vleže“ nebo rovnoběžně s deskou.[3][4][5]

Radiální vodiče vyčnívají víceméně paralelně ze stejného povrchu nebo aspektu balíčku součásti, než z opačných konců balíčku. Původně byly radiální vodiče definovány jako víceméně po a poloměr válcové součásti (například a keramický diskový kondenzátor ).[5] V průběhu času byla tato definice zobecněna na rozdíl od axiálních vedení a získala svou současnou podobu. Když jsou umístěny na desce, radiální součásti "stojí" kolmo,[3][4] zabírají menší stopu na někdy vzácných „palubních nemovitostech“, což je činí užitečnými v mnoha designech s vysokou hustotou. Paralelní vodiče vyčnívající z jedné montážní plochy dávají radiálním komponentům celkovou „povahu zásuvného modulu“, což usnadňuje jejich použití ve vysokorychlostních strojích pro automatické vkládání komponent („board-stuffing“).

Komponenty jako integrované obvody může mít více než desítky potenciálních zákazníků, nebo kolíky

V případě potřeby lze axiální součást účinně převést na radiální součást ohnutím jednoho z jejích vývodů do tvaru „U“ tak, aby skončil blízko a paralelně s druhým vývodem.[4] Extra izolace s smršťovací bužírky lze použít k prevenci zkrat na okolních součástech. Naopak, radiální komponenta může být vtlačena do provozu jako axiální komponenta oddělením jejích vývodů, pokud je to možné, a jejich prodloužením do celkového tvaru s délkovým rozpětím. Tyto improvizace jsou často vidět v prkénko na prkénko nebo prototyp konstrukce, ale jsou zastaralé pro masová produkce vzory. Je to z důvodu obtíží při používání automatizované umisťování komponentů a chudší spolehlivost z důvodu snížené vibrace a mechanický šok odpor v dokončené sestavě.

Více svodových zařízení

Pro elektronické součástky se dvěma nebo více vodiči, například diody, tranzistory, integrované obvody nebo sady odporů, je řada standardních polovodičové balíčky se používají buď přímo na desku plošných spojů, nebo přes zásuvku.

Vlastnosti

Krabice vrtáky slouží k vytváření otvorů v deskách plošných spojů. I když jsou bity z karbidu wolframu velmi tvrdé, nakonec se opotřebují nebo zlomí. Výroba otvorů je významnou částí nákladů na desku plošných spojů s průchozími otvory.

Zatímco montáž v průchozích otvorech poskytuje ve srovnání s technikami SMT silné mechanické vazby, díky dodatečnému vrtání je výroba desek nákladnější. Omezují také dostupnou směrovací oblast pro signální stopy na vrstvách bezprostředně pod horní vrstvou na vícevrstvých deskách, protože otvory musí procházet všemi vrstvami na opačnou stranu. Za tímto účelem jsou nyní techniky montáže průchozími otvory obvykle vyhrazeny pro objemnější nebo těžší součásti, jako jsou elektrolytické kondenzátory nebo polovodiče ve větších baleních, jako je TO-220 , které vyžadují dodatečnou montážní pevnost, nebo pro komponenty jako konektory nebo elektromechanická relé které vyžadují velkou podporu.[4]

Konstruktéři při prototypování často upřednostňují spíše větší průchozí díry než díly pro povrchovou montáž, protože je lze snadno použít zásuvky na prkénko. Vysokorychlostní nebo vysokofrekvenční konstrukce však mohou vyžadovat technologii SMT, aby se minimalizovalo rozptýlení indukčnost a kapacita ve vodičích, které by zhoršily funkci obvodu. Ultrakompaktní design může také diktovat konstrukci SMT, a to i ve fázi prototypu designu.

Viz také

Reference

  1. ^ Elektronické balení: Technologie pájení v K.H. Buschow et al (ed), Encyclopedia of Materials: Science and Technology, Elsevier, 2001 ISBN  0-08-043152-6, strany 2708-2709
  2. ^ A b Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989). Umění elektroniky (PDF) (2. vyd.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Lis. ISBN  9780521370950.
  3. ^ A b „Vše o kondenzátorech“. Beavis Audio Research. Citováno 2013-05-16.
  4. ^ A b C d „Co je to osový vodič?“. wiseGEEK: jasné odpovědi pro běžné. Conjecture Corporation. Citováno 2013-05-16.
  5. ^ A b Bilotta, Anthony J. (1985). Připojení v elektronických sestavách. New York: M. Dekker. str. 205. ISBN  9780824773199.

externí odkazy