• 通孔技術

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    通孔技術

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    通孔技術,指的是涉及使用用于電子部件的安裝方案引線上被插入到組件孔鉆在印刷電路板(PCB)和焊接到焊盤上通過手動組裝(手動放置)或使用自動插入安裝機來安裝對面。

    通孔技術的歷史

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    安裝在1980年代中期家用計算機電路板上的通孔器件。軸向引線器件在左上角,而藍色徑向引線電容器在右上角電子電路板的特寫視圖,顯示組件引線孔(鍍金),通孔鍍在孔的兩側,以連接電路板兩側的軌道。這些孔的直徑大約為1毫米。

    通孔技術幾乎完全取代了早期的電子組裝技術,例如點對點結構。從1950年代的第二代計算機到1980年代中期表面貼裝技術(SMT)開始流行,典型PCB上的每個組件都是通孔組件。PCB最初只在一側印刷軌道,后來在兩側印刷,然后使用多層板。通孔變成鍍通孔(PTH)以使組件與所需的導電層接觸。SMT板不再需要鍍通孔來進行組件連接,但仍用于在層之間進行互連,并且在此角色中通常稱為通孔。

    線索

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    軸向和徑向引線

    帶引線的元件一般用在通孔板上。軸向引線在幾何對稱軸上從典型的圓柱形或細長盒形部件的每一端突出。軸向引線元件的形狀類似于跳線,可用于在板上跨越短距離,甚至在點對點布線中通過開放空間沒有支撐。軸向元件不會在電路板表面上方突出太多,因此在“躺下”或平行于電路板放置時會產生低剖面或扁平結構。

    徑向引線或多或少從元件封裝的同一表面或側面平行伸出,而不是從封裝的相對端伸出。最初,徑向引線被定義為或多或少遵循圓柱形組件(例如陶瓷盤電容器)的半徑。隨著時間的推移,這個定義與軸向引線形成對比,并呈現出當前的形式。當放置在板上時,徑向組件“直立”垂直,在有時稀缺的“電路板空間”上占用較小的空間,使它們在許多高密度設計中非常有用。從單個安裝表面伸出的平行引線使徑向元件具有整體“插入特性”,便于它們在高速自動元件插入(“板填充”)機器中使用。

    需要時,可以將軸向分量有效地轉換為徑向分量,方法是將其一根引線彎曲成“U”形,使其靠近另一根引線并與之平行。可以使用帶有熱縮管的額外絕緣材料來防止附近組件短路。相反,徑向元件可以通過將其引線盡可能分開并將它們延伸成整體長度跨度形狀來壓制成軸向元件使用。這些即興創作經常出現在面包板或原型結構中,但不推薦用于大規模生產設計。這是因為使用困難自動化元件貼裝機械,以及由于完成裝配中的振動和機械抗沖擊性降低而導致的可靠性較差。

    多個引線裝置

    對于具有兩條或更多引線的電子元件,例如二極管晶體管、IC或電阻器組,可使用一系列標準尺寸的半導體封裝,直接安裝到PCB上或通過插座。

    通孔技術

    通孔技術的特征

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    一盒鉆頭,用于在印刷電路板上打孔。雖然碳化鎢鉆頭非常堅硬,但它們最終會磨損或斷裂。打孔是通孔印刷電路板成本的很大一部分。

    雖然與SMT技術相比,通孔安裝提供了強大的機械粘合,但所需的額外鉆孔使電路板的生產成本更高。它們還限制了多層板上緊鄰頂層下方各層的信號走線的可用布線區域,因為孔必須穿過所有層到達另一側。為此,通孔安裝技術現在通常保留用于體積較大或較重的組件,例如需要額外安裝強度的較大封裝(例如TO-220)中的電解電容器或半導體,或用于插頭連接器或機電繼電器等組件需要強大的力量來支撐。

    設計工程師在原型制作時通常更喜歡較大的通孔而不是表面貼裝部件,因為它們可以很容易地與面包板插座一起使用。然而,高速或高頻設計可能需要SMT技術來最小化引線中的雜散電感和電容,這會損害電路功能。即使在設計的原型階段,超緊湊設計也可能決定SMT結構。

    通孔組件非常適用于使用Arduino或PICAXE等微處理器對帶有面包板的電路進行原型設計。這些組件足夠大,易于使用和手工焊接。

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    詞條目錄
    1. 通孔技術
    2. 通孔技術的歷史
    3. 線索
    4. 軸向和徑向引線
    5. 多個引線裝置
    6. 通孔技術的特征

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