PCB設計中的通孔組件

2020-03-24

在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(shí)候，這是一個(gè)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(wèn)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(chuàng )建一個(gè)PCB腳印，其中兩個(gè)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(chēng)其良好。

盡管那可能在那時(shí)效果很好，但隨著(zhù)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(lái)說(shuō)是必須的。這是否意味著(zhù)不再需要通孔組件？一點(diǎn)也不。通孔部分對于PCB設計仍然至關(guān)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(guò)表面安裝焊接來(lái)實(shí)現。開(kāi)關(guān)，連接器，保險絲和其他將受到人為或機械力推動(dòng)和拉動(dòng)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(huì )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(guò)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(guò)板上的孔用螺栓固定，以進(jìn)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(xiāo)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(fā)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(guò)孔，而其他信號插針將通過(guò)表面安裝。

如你所見(jiàn)，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(lái)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(qián)。表面貼裝零件由于尺寸更均勻，可以自動(dòng)放置在板上，然后通過(guò)回流焊發(fā)送。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，將快速有效地批量生產(chǎn)電路板組件。但是，通孔零件需要更復雜的組裝過(guò)程：

1、零件放置：盡管有用于通孔零件的自動(dòng)插入系統，但許多組裝供應商會(huì )依賴(lài)于手動(dòng)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(dòng)安裝這些零件要花費更多的成本。

2、自動(dòng)焊接：通孔零件通常通過(guò)波峰焊接工藝進(jìn)行。這是一個(gè)經(jīng)過(guò)多年驗證的真實(shí)過(guò)程，非?？煽?。當附近有無(wú)法通過(guò)波浪運行的表面安裝組件時(shí)，就會(huì )出現問(wèn)題。這就需要使用特殊的托盤(pán)來(lái)掩蓋那些表面安裝的組件，以便只有通孔銷(xiāo)暴露在波浪中。

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

但是，正如我們已經(jīng)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(jià)格中。但是，作為PCB設計人員，你可以做一些事情來(lái)幫助你。

在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(kāi)是有幫助的。這將幫助PCB制造商簡(jiǎn)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(shí)的另一個(gè)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(chuàng )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(guān)的保留區域，間隙和組件高度。

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