ПЕЧАТНАЯ PCB - Что такое through-hole PCB board?

Технология ПХД с проходящим отверстием остается фундаментальной для многих электронных продуктов, особенно тех, которые требуют высокой механической прочности или высокомощных компонентов. Шпильки компонентов с проходящим отверстием проникают в доску и пают на месте, требуя от конструкторов уделять пристальное внимание расстоянию. Неправильное расстояние не только компрометирует качество пайки, но также может привести к коротким замыканиям, концентрациям теплового напряжения и даже дефектам во время производства. Представьте себе размещение небольшого резисторного штифта слишком близко к другому отверстию; это может вызвать мост во время волновой пайки, разрушая целую партию досок.

Давайте сначала обсудим основные типы проходящих отверстий. Разстояние между центром отверстия и отверстия является наиболее распространенным, с рекомендуемым минимумом от 0,8 мм до 1,0 мм, в зависимости от количества слоев и плотности компонента. Для стандартных пакетов DIP (Dual In-line Package), таких как классический IC серии 74, штрих 2,54 мм (0,1 дюйма), что стало отраслевым стандартом. Однако при фактическом проектировании нужно учитывать размер подложки: диаметр подложки обычно составляет от 1,5 до 2 раз диаметр отверстия, который варьируется от 0,6 мм до 1,2 мм в зависимости от толщины штифта. Если две подушки слишком близки друг к другу, с расстоянием менее 0,5 мм, шорты могут легко возникнуть во время консервирования.

Проходящий отверстие 

Расстояние также влияет на расстояние между краем доски и отверстием. Стандарт IPC-2221 рекомендует минимальное расстояние 1,5 мм между центром отверстия и краем доски, чтобы предотвратить повреждение края и концентрацию напряжения во время обработки. Почему это важно? Потому что проницательные доски часто требуют ручной вставки компонентов во время сборки. Если расстояние между краями недостаточно, компоненты могут легко отклоняться, препятствуя автоматизированному испытанию. Кроме того, в многослойных досках следы внутреннего слоя должны избегать проходящих отверстий. Недостаточное расстояние может повлиять на целостность сигнала, особенно в высокочастотных схемах.

Когда дело доходит до конструкций с высокой плотностью, оптимизация расстояния становится критической. Некоторые конструкторы пытаются уменьшить расстояние отверстий до 0,6 мм, но это требует передовых производственных процессов, таких как использование более тонкого материала доски или точных буровых машин. Например, на ПХД модуля питания виты для высокотоковых электролитических конденсаторов должны быть более широкими, по меньшей мере 2 мм друг от друга, чтобы рассеять тепло и уменьшить паразитическую индуктивность. Напротив, на сигнальных платах с низкой мощностью интервал может быть более тесным, но имейте в виду тепловое расширение: различные материалы имеют различные коэффициенты теплового расширения, и слишком малый интервал может привести к деформации платы при колебаниях температуры.

На практике программные инструменты, такие как Altium или KiCad, могут автоматически проверять правила интервалов. Вы можете установить параметры DRC (Проверка правил проектирования), чтобы убедиться, что все виты соответствуют минимальным требованиям к интервалу.

Конечно, интервал не является изолированной проблемой; Необходимо также учитывать экологические и нормативные соображения. Согласно стандартам RoHS, безсвинцовая пайка требует большего расстояния, чтобы справиться с тепловым напряжением и предотвратить рост оловных вусков. В будущем, с широким внедрением 5G и IoT, хотя проходящие отверстия будут менее популярны, чем SMT, они будут оставаться необходимыми в высокомощных приложениях.