Pytanie:
Dlaczego płytki PCB są powlekane otworami przelotowymi?
Tosh
2016-05-06 10:07:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

O ile rozumiem, otwory przelotowe w PCB są często platerowane, stąd określenie PTH. Gdy kolor czerwony oznacza miedź, pierwsza cyfra przedstawia otwór przelotowy, który jest pokryty, a druga cyfra pokazuje ten, który nie jest. Gruba czarna linia jest pinem elementu, a srebro oznacza zastosowany lut. Nie mogę zrozumieć, dlaczego potrzebne jest miedziowanie (zwane inaczej beczką) - czy ktoś może wyjaśnić dlaczego?

Z poszyciem przelotowym:

With through plating

Bez poszycia przelotowego (dlaczego nie jest to normą?) :

Without through plating

Kluczową kwestią jest to, że dzięki platerowanym otworom można oczekiwać, że PCB będzie działać zgodnie z projektem i może być testowane „na gołej” powierzchni.tj. jest samodzielnym komponentem inżynieryjnym, niezależnym od innych komponentów lub etapów produkcji.||W przypadku łączników lub przewodów komponentowych do połączeń integralność połączeń zależy od lutowania komponentów i łączy.Jak powiedzieli inni, obie strony komponentu mogą być niedostępne lub komponent może nie być „prowadzony” - lub obie strony.Doskonałym przykładem tego ostatniego jest pakiet BGA.Sprawdź to, jeśli tego nie wiesz !!!
[** Nie ma tu nikogo oprócz nas piłek i podkładek **] (https://www.google.com/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.renesas.eu%2Fmedia%2Fprod%2Fpackage%2Fmanual%2Fblock_5_09.jpgiimgrefurl= http% 3A%2F%2Fwww.renesas.eu%2Fproducts%2Fpackage%2Fmanual%2F5%2F5_1%2F5_1_4%2Findex.jspidocId=byPyVODYCap1BMitbnid=uZYLudsQZqUOmM%3Aw =620h =395iBih=899iBIW=1280&at=0ahUKEwjk4PLYtsXMAhVl3KYKHaDnABgQMwgvKBMwEwiIakt=MRC-uact= 8)
Jeśli wykonasz płytkę bez platerowanych otworów przelotowych iz podkładkami po obu stronach, nie tylko będziesz musiał lutować obie strony, ale może to być trudniejsze, ponieważ uwięziony rozgrzany gaz w otworze otworu otaczającego kołek możekolidować z filetem lutowniczym.W platerowanym otworze przelotowym lut zwilża poszycie, a otwór zostaje wypełniony metalem.
Siedem odpowiedzi:
Richard Crowley
2016-05-06 11:26:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Aby twój schemat połączył górną i dolną warstwę, muszą być spełnione DWA warunki:

  1. Pad na GÓRZE musi być dostępny i musi być lutowany (osobno).
  2. Podkładka na DOLE musi być dostępna i musi być przylutowana (osobno).

W bardzo wielu przypadkach górna podkładka elementu z otworem przelotowym NIE jest dostępna, ponieważ pokrywa go korpus elementu. Więc to nie jest praktyczne.

W WIĘKSZOŚCI PRZYPADKÓW NIE MA ŻADNEGO wyprowadzenia komponentu, gdzie trzeba przejść z jednej strony na drugą. Wkładanie krótkich kawałków drutu i lutowanie OBU STRON jest po prostu niepraktyczne, nawet w przypadku montażu ręcznego, nie wspominając o montażu zautomatyzowanym, ponieważ praktycznie wszystkie nowoczesne narzędzia pochodzą z.

Podwaja wysiłek wymagający lutowania OBU stron nawet thru = prowadzenie komponentu otworu. To zabiera dwukrotnie czas montażu i znacznie zwiększa ryzyko wystąpienia błędu montażu. Po prostu nie jest to rozsądne na żadnym poziomie.

Cześć Richard - Próbuję zrozumieć Twoją drugą kwestię: „W WIĘKSZOŚCI przypadków nie ma żadnego ołowiu komponentu tam, gdzie trzeba przejść z jednej strony na drugą”.Czy chcesz powiedzieć, że wyprowadzenie komponentu nie jest wystarczająco długie, aby sięgać z jednej strony na drugą?Dzięki za inne punkty - mają sens.
Znalazłem również ten obraz http://imgur.com/G7Ygv8F w książce Khandpur z 2006 roku.Ten rezystor wydaje się być przylutowany z obu stron, prawda?Więc zakładam, że nie jest to jeden z tych "WIĘKSZOŚCI przypadków", o których wspomniałeś - czy mam rację?
@Tosh: Mówi, że częściej spotyka się przelotkę, w której nie ma wyprowadzenia komponentu (a zatem nie ma „łatwego” sposobu połączenia dwóch stron) niż tam, gdzie jest jedna.
@IgnacioVazquez-Abrams Jeśli nie ma przewodu komponentu… czy nie byłoby to urządzenie do montażu powierzchniowego?Więc w pierwszej kolejności nie byłoby dziury w desce?
Tak, pan Vazquez-Abrams ma rację.Dość często spotyka się o wiele więcej przelotek (połączeń między warstwami) niż wyprowadzeń elementów przelotowych.Co więcej, płyty z więcej niż dwiema warstwami (co jest coraz częstsze w nowoczesnych urządzeniach) byłyby praktycznie niemożliwe bez platerowanych otworów przelotowych dla przelotek, szczególnie między warstwami wewnętrznymi.
@Tosh,, dramatycznie nie doceniasz konieczności posiadania VIA.VIA to miejsce na płycie PC, w którym musisz połączyć się z jednej warstwy do drugiej, ale nie ma tam żadnego komponentu.Potrzebujesz więc platerowanego otworu, aby wykonać połączenie.Jest to niezwykle ważne w przypadku płyt składających się z więcej niż dwóch warstw.
@Tosh Odnosząc się do rysunku w książce Khandpura, należy pamiętać, że to połączenie mogło zostać przylutowane na fali, a zatem pojawienie się lutowia po obu stronach może być artefaktem procesu, a nie wyraźnym wymogiem.
Ignacio Vazquez-Abrams
2016-05-06 10:25:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Twój pierwszy obraz nie jest całkowicie dokładny. Lut powinien również przylegać do poszycia w otworze, a nie tylko łączyć się z górną i dolną warstwą metalu. Oznacza to, że platerowanie zapewnia lepszą stabilność mechaniczną i zwiększoną wytrzymałość połączenia ze względu na znacznie większą powierzchnię dostępną do lutowania.

Ponadto brak platerowania otworów nie oszczędza żadnych etapów obróbki w większości projektów, ponieważ nadal istnieją przelotki - ale projekt bez nieplaterowanych otworów może prawdopodobnie pominąć krok wiercenia.
@SimonRichter - nie jestem pewien, czy rozumiem twój punkt widzenia na temat zapisywania kroku wiercenia;dziura musi tam być, więc wiercenie nie ujdzie na sucho, prawda?
Ignacio - znalazłem obraz, który ilustruje twój punkt widzenia: http://imgur.com/G7Ygv8F o lutowiu przyklejonym na całej długości.Ale nie rozumiem, w jaki sposób poszycie wzmacnia połączenie - lutowie również przyklejałyby się do podłoża, prawda?A więc przyklejenie do podłoża powinno w takim samym stopniu zwiększyć wytrzymałość mechaniczną, prawda?
@Tosh: Nie. Wiązania lut-metal są * znacznie * silniejsze niż spoiwa lutowane i niemetalowe, zakładając, że można je nawet połączyć w pierwszej kolejności i nie kończą się czymś podobnym do drugiego zdjęcia w pytaniu.
Och, ciekawe - ma sens!
@Tosh, masz jeden krok wiercenia przed poszyciem i jeden po poszyciu.Pierwszą można pominąć tylko wtedy, gdy nie ma otworów przelotowych ani przelotek platerowanych, a drugą, jeśli nie ma otworów nieplaterowanych, co jest bardziej prawdopodobne.
Brian Drummond
2016-05-06 14:57:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli masz platerowane otwory, ścieżki po obu stronach płyty (i wszelkich warstw wewnętrznych) są łączone bez żadnych dalszych działań.

Otwory przeznaczone wyłącznie do tego celu nazywane są „przelotkami” i mogą być mniejsze niż zwykłe otwory na wyprowadzenia komponentów.

To sprawia, że ​​produkcja dowolnej płytki jest zbyt skomplikowana, aby była jednostronna, łatwiejsza i zwykle dużo tańsza niż w inny sposób, ponieważ nie ma dodatkowego wysiłku, takiego jak wkładanie przewodów połączeniowych lub lutowanie wymagane są obie strony.

Ułatwia to również projektowanie i układanie dwustronnych plansz, ponieważ nie musisz już dłużej obciążać się, aby zminimalizować liczbę ścieżek na „drugiej” warstwie lub zminimalizować liczbę zworki lub upewnij się, że skrzyżowania między warstwami nie są pod komponentami.

A to pozwala zwiększyć gęstość płyty i używać mniejszych płyt, tańszych obudów itp ...

To także pozwala producentowi PCB przeprowadzić „test gołej płytki” każdego z tych połączeń przed dodaniem jakichkolwiek elementów - czw eliminując wiele wad. (Niektórzy producenci PCB wykonują testy gołej płytki bezpłatnie).

Platerowane otwory dają ci to wszystko, nawet zanim zastanowisz się, jak właściwie przylutować komponent do PCB - chociaż ma to również zalety ...

Powleczone otwory przelotowe są ładne nawet podczas ręcznego lutowania płyt jednostronnych.Jeśli lut zostanie nałożony na pad bez platerowanej dziury, będzie miał tendencję do tworzenia „pierścienia” wokół otworu;jeśli ma być podłączony kołek w środku całości, to należy tak dopiąć lutownicę, aby tworzył mostek pomiędzy kołkiem a podkładką.Podczas nakładania lutu na pad z platerowanym otworem przelotowym, naturalną tendencją lutowia będzie próba przeciągnięcia się przez otwór, a tym samym znacznie łatwiejsze chwytanie dowolnego szpilki, która może się tam znajdować.
Spehro Pefhany
2016-05-06 18:23:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Większość płytek drukowanych jest lutowana maszynowo. Fala lutownicza w przypadku płyt z otworami przelotowymi. Fala lutownicza to zmarszczka na powierzchni stopionego lutowia, przez którą płyta jest przeciągana za pomocą przenośnika. Przechodzi przez wszystkie pady i przycięte przewody na spodzie deski. Nie lutuje górnej części płytki. Przewody lutownicze na górze wymagałyby nie tylko dostępu do nich, ale lutowanie każdego z nich wymagałoby pracy ręcznej. Nie byłoby to opłacalne w przypadku wielkości produkcji - każda niewielka oszczędność na płytach byłaby przyćmiona wymaganą pracą ręczną, nie wspominając o kosztach ograniczeń projektowych, które wymagają, aby wszystkie przewody były dostępne od góry ( pomyśl o złączach, kondensatorach elektrolitycznych, gniazdach IC itp.) - oznacza to większe płyty, większe obudowy, więcej opakowań, więcej kosztów wysyłki, więcej miejsca na półkach itp.

Więc standard w przypadku płyt 2-warstwowych są otwory przelotowe, a za niewielką dodatkową opłatą można mieć otwory nieplaterowane, o czym wspomniałeś. Jest to dodatkowa operacja, więc kosztuje więcej - otwory trzeba wywiercić po operacji poszycia. Prawdopodobnie większość płyt ma również nieplaterowane otwory - zwykle są lepsze do rzeczy takich jak wciśnięte szpilki, ponieważ wymiary są lepiej kontrolowane.

Nic nie stoi na przeszkodzie, aby zamawiać wszędzie płytki z nieplaterowanymi otworami, jeśli lubisz dodatkowe lutowanie (chociaż mogą pomyśleć, że popełniłeś błąd i `` popraw '' to za Ciebie, jeśli po obu stronach są podłączone pady dziura), ale nie zaoszczędzisz żadnych pieniędzy.

Spehro, dziękuję za odpowiedź.Wspomniałeś, że lutowanie na fali lutuje tylko dół, ale nie górę, więc pomyślałem: co z urządzeniami SMT, które trzeba wlutować do góry?Wikipedia podaje, że „komponenty [SMT] są przyklejane do powierzchni płytki drukowanej (PCB) za pomocą sprzętu do umieszczania, zanim zostaną przepuszczone przez falę stopionego lutu”.Czy to oznacza, że urządzenie SMT jest w jakiś sposób przylutowane do góry falą lutowniczą, być może w drugim przejściu?Link: https://en.wikipedia.org/wiki/Wave_soldering
Płyty SMT są zwykle drukowane pastą lutowniczą, a następnie części są układane na lepkiej paście lutowniczej i lutowane rozpływowo (przy użyciu podczerwieni lub innego ogrzewania, płytka jest krótko podgrzewana do kilkuset stopni C).
Możliwe jest przyklejenie części i lutowanie na fali. Ta metoda jest czasami stosowana w płytach z mieszanymi otworami przelotowymi i SMT (z częściami SMT po „dolnej” stronie), ale trudno jest lutować naprawdę drobne urządzenia bez zwarć.Klej jest czasami używany podczas lutowania rozpływowego płyt z częściami po obu stronach, ale nie zawsze jest to konieczne.
Sam
2016-05-06 13:24:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Większość elektroniki mpdern ma pewną ilość komponentów SMD (montowanych powierzchniowo), wyprowadzenia części SMD leżą płasko i nie przechodzą przez płytkę. Powlekane otwory przelotowe to wygodny sposób łączenia od góry do dołu. W ten sposób górna i dolna warstwa są połączone fabrycznie, więc nie musisz ich łączyć samodzielnie. Tworzą również dobrą ścieżkę o niskim oporze cieplnym, gdy chcesz użyć płyty jako radiatora (zwykły stary FR4 to straszny radiator). Tam, gdzie PTH są naprawdę przydatne, jest to, gdy masz więcej niż dwie warstwy i musisz je połączyć lub gdy masz części z naprawdę małymi podkładkami, które muszą być połączone z inną warstwą, nakładki są zbyt małe lub zbyt liczne, aby połączyć je ręcznie (BHP park z radością stworzy 4-warstwową płytkę drukowaną z otworami 0,25 mm i podkładkami 0,45 mm, a to w cenach hobbystów, najnowocześniejsze IT może mieć 10-20 warstw i otwory o szerokości mniejszej niż 0,1 mm, które przechodzą tylko częściowo przez PCB) . Nie musisz używać PTH, ale technologia jest na etapie, na którym dodaje tylko kilka procent do całkowitego kosztu profesjonalnie wykonanej płyty.

Mauricio
2016-05-07 22:08:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zrobiłem, wyłącznie w celu zaoszczędzenia pieniędzy, dwustronną tablicę bez PTH (jako druga cyfra twojego pytania). Tablica była bardzo prosta, ale testowanie było bolesne! - Testowanie połączenia sieciowego na płytce nie było możliwe bez wlutowania najpierw wszystkich komponentów - Złe lutowanie elementów (montaż ręczny) oznaczało utratę łączności elektrycznej, dlatego muszę kilkakrotnie sprawdzić wszystkie połączenia

Po tym doświadczeniu z dwuwarstwową płytką drukowaną, ale bez przelotek, zdecydowałem się zapłacić trochę więcej, ale skrócić czas testowania.

Chodzi o to: możesz przejść bez VIAS, rozmawiasz o jakimkolwiek prawdziwym, praktycznym projekcie, będziesz żałować, że ich nie masz.

Peter Sage
2018-02-13 01:25:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Richard dobrze odpowiedział na pytanie, ale DLACZEGO platerowany otwór musi być przylutowany tylko z jednej strony, nie zostało właściwie wyjaśnione w tym wątku.Napięcie powierzchniowe lutu przenosi go wzdłuż korpusu, a element przechodzi przez cały otwór, zapewniając połączenie, które jest zarówno elektrycznie, jak i mechanicznie solidne.Jeśli otwór nie jest pokryty, materiał płytki drukowanej jest wystarczająco oporny, aby lutować, aby nie przesiąkał i nie dotarł na drugą stronę, więc obie strony muszą mieć bezpośrednio nałożone lutowanie.

Problemy z niestabilnością strukturalną mogą powstać w wyniku bardzo prawdopodobnego uwięzienia powietrza między dwiema warstwami lutowia na niepowlekanej płytce.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...