Įvadas į PTH PCB našumą ir pranašumus

Įvadas

Plated Through Hole spausdintinės plokštės (PTH PCB) naudojamos daugelyje programų, nes jas lengva pagaminti, jos yra patikimos ir patvarios. Pagrindinis gamybos procesas yra toks pat kaip ir kitų grandinių plokščių, tačiau turi keletą skirtumų.

Šiame straipsnyje paaiškinsime, kas yra PTH PCB ir kaip jie veikia. Taip pat aptarsime kai kuriuos jų naudojimo gaminiuose pranašumus.

Padengta per skylę PCB

Padengta per skylę PCB

Kas yra PTH PCB?

PTH reiškia „plated through hole“ ir tai yra spausdintinės plokštės (PCB), kurios viduryje yra skylės, kurios jungiasi prie vario pėdsakų apatinėje pusėje. PTH plokštės naudojamos programose, kuriose reikia užmegzti ryšius tarp dviejų taškų toje pačioje PCB pusėje.

Jis sudarytas iš izoliacinės medžiagos substratas, kuris dažniausiai yra sutvirtintas stiklo pluoštu epoksidinė derva stiklo laminatas su metaliniu sluoksniu ant viršaus. Metaliniame sluoksnyje yra išgręžtos skylės, kad komponentai galima montuoti prie paviršius. Šio tipo PCB taip pat žinomas kaip „per skylę“ arba "per skylę."

Šio tipo PCB puikiai tinka pradedantiesiems, nes su juo lengva surinkti pirmąją grandinę – tereikia lituoklio ir srauto – dviejų įrankių, kuriuos galima įsigyti daugelyje techninės įrangos parduotuvių. Tačiau net patyrę vartotojai pirmenybę teiks tokio tipo plokštėms, nes ji yra greitesnė nei kiti metodai, kai reikia atlikti daug jungčių arba reikia lituoti didelius komponentus galinėje plokštės pusėje.

PTH PCB

PTH PCB

Kaip PTH veikia PCB?

Jei kada nors matėte spausdintinę plokštę, tikriausiai matėte joje esančias skylutes. Šios skylės vadinamos padengtomis skylėmis (PTH). Jie taip pat kartais vadinami „viais“.

Šios skylės leidžia lengvai sujungti skirtingus PCB sluoksniai ir padidinti jo lankstumą. Jie taip pat naudojami komponentams montuoti ir jungtims tarp šių komponentų ir kitų plokštės dalių.

Labiausiai paplitę PTH plokščių tipai yra vienpusės, dvipusisir daugiasluoksnis. Vienpusės PCB komponentus jungiantiems pėdsakams naudokite tik vieną vario sluoksnį, o dvipusės PCB turi po vieną vario sluoksnį iš abiejų pusių. Daugiasluoksnės PCB turi kelis vario sluoksnius, o tai reiškia, kad jie gali geriau valdyti aukštus dažnius nei vienpusės ar dvipusės grandinės.

PTH ir NPTH

PTH ir NPTH

PTH ir NPTH palyginimas

Jums gali kilti klausimas: „Kuo skiriasi dengta kiaurymė ir nepadengta kiaurymė? Ar vienas geresnis už kitą?"

PTH ir NPTH kiaurymės yra dviejų skirtingų tipų skylių komponentai. Jie abu turi savų privalumų ir trūkumų, o vieno iš jų pasirinkimas priklausys nuo jūsų projekto poreikių.

PTH

PTH

Dengtas per skylę

Plated Through Hole (PTH) yra gamybos procesas, kurio metu per plokštę išgręžiama skylė, o viduje padengiamas varis, kad varis sujungtų kaiščius priešingose ​​plokštės pusėse. Tai leidžia atlikti daug lengvesnį litavimo procesą nei nepadengtos kiaurymės.

PTH apima gręžimas skylė per lentą, kuri vėliau padengiama variu ir užpildoma epoksidine derva. Šis metodas sukuria tvirtą, stabilų ryšį tarp lydmetalio ir vario pėdsakų ant plokštės, tačiau jis yra brangesnis nei NPTH jungtis dėl visų papildomų veiksmų.

Nedengta kiaurymė

NPTH

Nedengta kiaurymė

Priešingai, NPTH jungtis apima laidžios epoksidinės dervos padėjimą aplink išgręžtą skylę ir šios vietos užpildymą išlydytu lydmetaliu. Tai užtikrina ne tokį stabilų ryšį tarp komponentų nei PTH, bet yra daug pigesnis ir taip pat užtikrina, kad plokštės konstrukcijoje nėra jokios papildomos medžiagos.

NPTH yra kiaurymės tipas, neturintis dengimo sluoksnio. Tai reiškia, kad NPTH skylės gali būti padarytos nelaidžiose medžiagose, pvz aliuminis, keramikos, arba plastikai. NPTH skylės dažnai naudojamos vibracijos slopinimui, šilumos perdavimui ir komponentų formavimui.

PTH PCB proceso žingsniai

Norėdami iš jūsų padaryti padengtą per skylę PCB PCB išdėstymas, turite atlikti šiuos veiksmus.

1 veiksmas – šarminis riebalų šalinimas

Šarminis riebalų šalinimas yra pirmasis bet kurio PCB proceso žingsnis. Šiame procese naudojamas natrio hidroksido ir vandens tirpalas, kad būtų pašalintos alyvos, riebalai ir kiti teršalai nuo spausdintinės plokštės paviršiaus.

Valant plokštę maždaug trims minutėms panardinama į šarminį tirpalą, tada ji išimama ir nuplaunama dejonizuotu vandeniu. Po šio etapo PCB džiovinamas suslėgtu oru arba azoto dujomis.

2 žingsnis – mikrograviravimas

Antrame žingsnyje pradedame mikro kūrimo procesą ofortas ant jūsų PCB. Čia sukuriame modelį, kuris kitame žingsnyje bus naudojamas kaip ėsdinimo kaukė.

Norėdami tai padaryti, mes naudojame lazerį, kad išdegintume jūsų PCB sritis, kurių nenorite išgraviruoti. Lazeris gali būti valdomas taip, kad jis degtų tik per varį, o kitos plokštės dalys liktų nepažeistos. Tai leidžia labai tiksliai valdyti, kur bus sukurta ėsdinimo kaukė, o tai būtina norint užtikrinti, kad galutinis produktas būtų švarus, be šortų ar kitų problemų.

3 žingsnis – išankstinis impregnavimas

Šiame etape varis padengiamas apsaugine dervos danga, o po to kaitinamas, kad derva sukietėtų ir taptų netirpi vandenyje ar kituose tirpikliuose. Pirminio impregnavimo tikslas yra užkirsti kelią vario korozijai tolesnių apdorojimo etapų metu ir užtikrinti gerą sukibimą tarp vario ir dielektriko sluoksnių.

Pirminio impregnavimo procese naudojama UV lempa, kad visas PCB būtų eksponuojamas orkaitėje kambario temperatūroje, sukuriant tolygią dervos dangą ant visų plokštės paviršių.

4 veiksmas – aktyvinimas

Šis procesas atliekamas nušlifuojant vario sluoksnį smulkiagrūdžiu švitriniu popieriumi, po kurio kruopščiai nuvaloma lenta. Aktyvinimas atliekamas siekiant pašalinti visus oksidus nuo vario paviršiaus ir paruošti jį litavimui.

5 žingsnis – peptizavimas

Šis procesas yra penktasis spausdintinių plokščių gamybos proceso žingsnis. Šiame procese naudojamas cheminių medžiagų mišinys, kad pašalintų likusį fotorezistą iš plokštės. Tada gautas cheminis tirpalas nuplaunamas grynu vandeniu, kuris vėliau išdžiovinamas pūstuvu.

Šio žingsnio tikslas yra pašalinti visus fotorezisto pėdsakus nuo plokštės, kad ją būtų galima toliau apdoroti ir paruošti nikeliavimas.

6 žingsnis – beelektrinis vario dengimas

Po padengtos per skylės PCB gamybos proceso plokštė yra paruošta padengti beelektriniu variu. Šis procesas sukuria laidų sluoksnį, kuris leis lituoti komponentus ir jungtis.

Naudojant beelektrinį vario dengimą, PCB panardinamas į vario sulfato ir kitų cheminių medžiagų tirpalą. Tai cheminė reakcija, kurios metu ant lentos paviršiaus nusėda varis.

Šis procesas taip pat padeda pagerinti atsparumą korozijai, o tai ypač svarbu elektronikai, kuri bus veikiama drėgmės arba didelės drėgmės aplinkoje.

Į ką reikia atsižvelgti gręžiant PTH

Išgręžti skylę spausdintinėje plokštėje gali būti nelengva užduotis, ypač kai nesate tikri dėl procedūros. Šiame straipsnyje aptarsiu kai kuriuos aspektus, į kuriuos turėtumėte atsižvelgti gręždami skylutes spausdintinėse plokštėse.

Krašto tarpas

Krašto tarpas

Kraštų prošvaisa – 0.009 ″

Gręžiant dengtą skylę spausdintinėje plokštėje, ji turi būti 0.009 colio, kad būtų užtikrinta, jog grąžtas neužkliūtų ant dangos. Tai ypač svarbu naudojant gręžimo presą, nes dėl grąžto jėgos gali lengvai nulūžti lustas ir sutrumpinti lentą.

Angos dydis

Angos dydis

Skylės dydis – 0.006 colio

Gręžiant padengtą skylę spausdintinėje plokštėje, ji turi būti 0.006 colio. Taip yra todėl, kad tai yra labiausiai paplitęs šiandien naudojamų plokščių ir komponentų dydis, taip pat todėl, kad jame yra pakankamai vietos įvairesnio skersmens dalims.

Žiedinio žiedo dydis

Žiedinio žiedo dydis

Žiedinio žiedo dydis – 0.004 colio

Tai yra laisva sritis aplink gręžimo angą, ir svarbu į tai atsižvelgti gręžiant spausdintinės plokštės skylutes. Žiedinio žiedo dydis turi būti bent 0.004 colio didesnis už antgalio skersmenį, kad būtų galima tinkamai pjauti ir kad gręžimo metu neapskiltų dengimo kraštas.

Komponento įterpimo tipas PTH PCB

Radialinis

Kondensatoriai

Radialinis

Radialinis įterpimo tipas naudojamas komponentams pritvirtinti prie spausdintinės plokštės, įkišant komponento laidą į padengtą kiaurymę.

Radialinis įterpimo tipas yra labiausiai paplitęs spausdintinėse plokštėse. Tai užtikrina maksimalų kontaktą tarp komponento ir jo trinkelių. Dėl to jis idealiai tinka komponentams su a didelė srovė tankis arba tie, kurie gamina šilumą.

Ašinis

Švinas

Ašinis

Ašinis įterpimo komponentas įdedamas į padengtą per skylutę spausdintinę plokštę, įdedant komponentą su jo laidais ta pačia kryptimi, kaip ir grandinės pėdsakai ant spausdintinės plokštės. Terminalas įkišamas ašies kryptimi, kuri yra statmena PCB paviršiui.

Ašiniai komponentai apima LED, kondensatoriai, saugikliai ir rezistoriai. Šie komponentai turi laidus, kurie tęsiasi iš vieno korpuso galo, o kituose galuose baigiasi kaiščiais arba gnybtais. Šie laidai įkišti į skylutes spausdintinėje plokštėje išilgai tos pačios ašies kaip ir jų korpusai. Ašiniai komponentai gali būti montuojami ant paviršiaus arba montuojami į lizdus.

Nelyginė forma

Nelyginės formos komponentai

Nelyginė forma

Šie komponentai skirti įterpti į spausdintinę plokštę su skylute (PCB). Jie yra kvadrato arba stačiakampio formos su viena plokščia puse, o priešingoje pusėje gali būti vienas ar keli kampai. Odd Form komponentai naudojami tais atvejais, kai erdvė yra ribota ir nėra vietos komponentui dėti į šoną.

Mechaninė

Mechaninė

Mechaninė

Šio tipo įdėjimo metu komponentas rankiniu būdu stumiamas per plokštę, kol jis atsistos į reikiamą vietą. Tai lėtas procesas ir gali būti sunku atlikti spausdintinėse plokštėse, kuriose yra daug kitų komponentų.

PTH PCB privalumai

Kai ieškote būdo, kaip padidinti savo grandinių plokščių efektyvumą, galite rasti daugybę variantų. Bet kokie yra dengtos per skylę spausdintinės plokštės pranašumai?

Didesni žiediniai žiedai

Tai yra pagrindinis dengtos per skylutes spausdintinės plokštės privalumas. Žiediniai žiedai, kurie yra išorinis visų skylių perimetras, yra didesni ant padengtos kiaurymės spausdintinės plokštės nei ant nepadengtos kiaurymės spausdintinės plokštės. Tai palengvina komponentų litavimą prie plokštės ir sukuria tvirtesnį ryšį.

PCB su žiediniu žiedu yra tai, kad ji gali geriau apsaugoti plokštę nuo mechaninių pažeidimų. Kadangi žiedinis žiedas yra storesnis už aplinkinę plokštę, jis turi stipresnį mechaninį stiprumą, todėl gali geriau atsispirti išorinei jėgai ir slėgiui.

Mažesnis skylės tankis kvadratiniam metrui

Spausdintinėje plokštėje skylės yra takai, leidžiantys elektros srovei tekėti iš vienos plokštės pusės į kitą. Kuo daugiau skylių kvadratiniame metre, tuo didesnis jo laidumas ir tuo lengviau perduoti duomenis.

Kuo mažesnis skylių tankis kvadratiniame metre, tuo geresnis laidumas bus jūsų spausdintinėje plokštėje. Taip yra dėl to, kad tarp skylių yra mažiau tarpų ir dėl to mažesnis pasipriešinimas srovei tekėti.

Didesnės skylės

Padengtos per skylutes spausdintinės plokštės yra patvaresnės nei nepadengtos kiauryminės PCB. Skylės didesnės, o apkala storesnė nei ant kitų lentų, todėl atsparesnė pažeidimams.

Skylės forma

Kiauryminiai komponentai paprastai naudojami elektroniniams projektams. Jie sulituojami į skylutes ir ant jų gali būti dedamos dalys. Kiaurymės gali būti apvalios, kvadratinės, stačiakampės ar bet kokios kitos formos.

Skylių forma lemia, kiek medžiagos pašalinama iš plokštės gręžimo ir dengimo metu, o tai turi įtakos gatavo gaminio stiprumui.

Išvada

PTH PCB dažniausiai naudojami masinėje gamyboje pramoninis produktų, nes jie yra gana prieinami, lengvai gaminami ir gali būti gaminami didelėmis partijomis. PTH PCB taip pat gali būti gaminami naudojant didelės apimties įrangą ir a didelis garsas pralaidumo.

Jei atliksite tyrimus ir apsipirksite, galite gauti aukštos kokybės spausdintinę plokštę. Tačiau be tinkamo tyrimo galite gauti nepanašų produktą, ir to tikėjomės išvengti šiuo straipsniu. Jei kitam projektui jums reikia profesionaliai pagamintų lentų, išbandykite kai kurias iš šių įmonių. Jie gali pagaminti aukštos kokybės PTH PCB – tai, ko reikalauja tiek didelės, tiek mažos įmonės.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų