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PCB設計中的通孔組件

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PCB設計中的通孔組件


PCB設計中,很容易使用我們一直使用的相同的通孔組件。有時候,這是一個非常好的主意,但在某些情況下,使用不同的東西。讓我們看一下在PCB設計中使用或不使用通孔組件的一些原因。

通孔組件:設計人員應該使用它們嗎?

在表面貼裝元件問世很久之前,只有通孔零件可用于PCB設計的零件。它們的包裝尺寸通常非常標準,設計師習慣于使用它們。如果要求在板上添加一些旁路帽,我們將創建一個PCB腳印,其中兩個孔的間距為0.300英寸,在孔中心添加0.050英寸的零件輪廓,并稱其良好。

盡管那可能在那時效果很好,但隨著縮小的電路板尺寸和當今擁擠的零件放置,它不再是可行的解決方案。在高密度設計中使用表面安裝零件已成為一種要求,而精確的組件尺寸對于PCB CAD占位圖來說是必須的。這是否意味著不再需要通孔組件?一點也不。通孔部分對于PCB設計仍然至關重要,原因如下:

1、耐用性:許多用作接口的零件必須具有更牢固的機械連接,這可以通過表面安裝焊接來實現。開關,連接器,保險絲和其他將受到人為或機械力推動和拉動的零件,需要焊接通孔連接的強度。

2、功率:用于傳導高功率電平的電路中的組件通常僅以通孔封裝形式提供。這些零件不僅更大,更重,需要更堅固的機械連接,而且電流負載對于表面安裝焊料連接可能會太大。

3、熱量:傳導大量熱量的組件也可能更喜歡通孔封裝。這樣可使引腳通過孔傳導熱量,并將熱量傳導到電路板上。在某些情況下,這些零件也可能通過板上的孔用螺栓固定,以進行額外的熱傳遞。

4、混合型:這些零件是表面安裝墊和通孔銷的組合。示例包括高密度連接器,其信號引腳是表面安裝的,而其安裝引腳是通孔的。在承載大量電流或發熱的零件中也可以找到相同的配置。電源和/或熱插針將通過孔,而其他信號插針將通過表面安裝。

如你所見,在PCB設計中仍然有很多理由要使用通孔部件。正如在某些零件應用中必須使用通孔組件一樣,情況也是如此。由于尺寸較小,較小的表面安裝零件是成本和信號性能的較好選擇。此外,表面貼裝零件通常是組裝的更好選擇,我們將在接下來討論。通孔元件對于電源電路很重要

通孔零件的PCB組裝

根據所使用的零件,可以在印刷電路板上組裝或花費大量金錢。表面貼裝零件由于尺寸更均勻,可以自動放置在板上,然后通過回流焊發送。這是一個簡單的過程,將快速有效地批量生產電路板組件。但是,通孔零件需要更復雜的組裝過程:

1、零件放置:盡管有用于通孔零件的自動插入系統,但許多組裝供應商會依賴于手動安裝零件,因為它們所使用的通孔零件量很大。與用于表面安裝零件的拾放機相比,在焊接前手動安裝這些零件要花費更多的成本。

2、自動焊接:通孔零件通常通過波峰焊接工藝進行。這是一個經過多年驗證的真實過程,非常可靠。當附近有無法通過波浪運行的表面安裝組件時,就會出現問題。這就需要使用特殊的托盤來掩蓋那些表面安裝的組件,以便只有通孔銷暴露在波浪中。

3、手動焊接:對于高密度通孔零件或無法合理遮蓋的區域,PCB組裝商將求助于手動焊接那些零件。與自動焊接相比,這再次是更昂貴的過程。

但是,正如我們已經看到的,使用通孔組件是PCB設計中非常必要的一部分。在這種情況下,必須將額外的制造成本計入電路板的整體價格中。但是,作為PCB設計人員,你可以做一些事情來幫助你。

PCB設計CAD工具中使用通孔零件的提示

為了降低電路板的制造成本,盡可能將通孔組件與表面安裝零件分開是有幫助的。這將幫助PCB制造商簡化必須為電路板設置的不同焊接工藝。顯然,這種零件分離并非總是可行的,因為PCB仍需要具有電氣功能,但是你可以使用的越多,制造的效果就越好。

使用通孔組件時的另一個重要技巧是如何在PCB設計CAD系統中將它們建模為封裝。確保你使用的是新數據手冊中的正確信息。以很大材料寬度創建零件輪廓,并確保使用正確的成品孔尺寸。另外,請確保在封裝中包括所有相關的保留區域,間隙和組件高度。

上海韜放電子提供專業的PCB設計服務,如果您有這方面的需求,請與我們聯系。

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