היכרות עם הביצועים והיתרונות של PTH PCB

מבוא

לוחות מעגלים מודפסים מצופים חור (PTH PCB) משמשים ביישומים רבים מכיוון שהם קלים לייצור, אמינים ועמידים. תהליך הייצור העיקרי זהה למעגלים אחרים, אך עם כמה הבדלים.

במאמר זה, נסביר מהם PTH PCBs וכיצד הם פועלים. אנו גם נדון בכמה מהיתרונות של השימוש בהם במוצרים שלך.

PCB עם חור מצופה

PCB עם חור מצופה

מהו PTH ב-PCB?

PTH מייצג "חור מצופה", וזה סוג של לוח מעגלים מודפס (PCB) שיש לו חורים באמצע הלוח שמתחברים ל עקבות נחושת בצד התחתון. לוחות PTH משמשים ביישומים שבהם אתה צריך ליצור חיבורים בין שתי נקודות באותו צד של ה-PCB.

זה מורכב מחומר בידוד המצע, שבדרך כלל מחוזק בפיברגלס אפוקסי לרבד זכוכית, עם שכבת מתכת מונחת מעל. בשכבת המתכת יש קדחו חורים דרכה כך רכיבים ניתן להרכבה על משטח. סוג זה של PCB ידוע גם בשם "thru-hole" או "דרך חור."

סוג זה של PCB נהדר למתחילים מכיוון שהוא מקל על הרכבת המעגל הראשון שלך - אתה רק צריך מלחם ושטף, שני כלים שניתן לרכוש ברוב חנויות לחומרי בניין. אבל אפילו משתמשים מתקדמים יעדיפו סוג זה של לוח מכיוון שהוא מהיר יותר משיטות אחרות כאשר יש לך הרבה חיבורים ליצור או צריך להלחים רכיבים גדולים בצד האחורי של הלוח.

PTH ב-PCB

PTH ב-PCB

כיצד עובד PTH ב-PCB?

אם אי פעם ראית מעגל מודפס, סביר להניח שראית את החורים בו. חורים אלו נקראים חורים מצופים דרך (PTH). הם מכונים לפעמים גם "וויאס".

חורים אלו מאפשרים קישוריות קלה בין שונים שכבות של ה-PCB ולהגביר את הגמישות שלו. הם משמשים גם להרכבת רכיבים וליצירת חיבורים בין אותם רכיבים לחלקים אחרים של הלוח.

הסוגים הנפוצים ביותר של לוחות PTH הם חד צדדיים, דו צדדי, ו רב שכבתי. PCB חד צדדי השתמש רק בשכבה אחת של נחושת עבור העקבות המחברים רכיבים, בעוד של PCB דו-צדדיים יש שכבה אחת של נחושת משני הצדדים. למחשבי PCB רב שכבתיים יש שכבות מרובות של נחושת, מה שאומר שהם יכולים להתמודד עם תדרים גבוהים טוב יותר ממעגלים חד-צדדיים או דו-צדדיים.

PTH ו-NPTH

PTH ו-NPTH

השוואת PTH ו-NPTH

אתה אולי תוהה, "מה ההבדל בין חור דרך מצופה לחור דרך שאינו מצופה? האם אחד טוב מהשני?"

החורים העוברים של PTH ו-NPTH הם שני סוגים שונים של רכיבים דרך חורים. לשניהם יתרונות וחסרונות משלהם, והבחירה באחד על פני השני תהיה תלויה בצרכי הפרויקט שלך.

PTH

PTH

מצופה דרך חור

חור מצופה (PTH) הוא תהליך ייצור שבו קודחים חור דרך דרך הלוח, ונחושת מצופה בפנים כך שהנחושת מחברת פינים בצדדים מנוגדים של הלוח. זה מאפשר תהליך הלחמה הרבה יותר קל מאשר חורים מבעד ללא ציפוי.

PTH כרוך קידוח חור דרך הלוח, אשר לאחר מכן מצופה בנחושת ומלא בשרף אפוקסי. שיטה זו יוצרת חיבור חזק ויציב בין ההלחמה לעקבות הנחושת על הלוח, אך היא יקרה יותר מחיבור NPTH בגלל כל השלבים הנוספים הכרוכים בכך.

לא מצופה חור דרך

NPTH

לא מצופה חור דרך

לעומת זאת, חיבור NPTH כולל הנחת אפוקסי מוליך סביב חור קדח ומילוי החלל הזה בהלחמה מותכת. זה מספק חיבור פחות יציב בין רכיבים מאשר PTH, אבל זה הרבה פחות יקר וגם מוודא שאין חומר נוסף בעיצוב הלוח שלך.

NPTH הוא סוג של חור דרך שאין לו שכבת ציפוי. המשמעות היא שניתן ליצור חורים NPTH בחומרים לא מוליכים כגון אלומיניום, קרמיקה, או פלסטיק. חורי NPTH משמשים לעתים קרובות לשיכוך רעידות, העברת חום ורכיבי דפוס.

שלבים על תהליך PTH PCB

על מנת ליצור PCB מצופה דרך חור מהמחשב שלך פריסת PCB, עליך לעבור את השלבים הבאים.

שלב 1 - הסרת שומנים אלקלינית

הסרת שומנים אלקלית היא השלב הראשון בכל תהליך PCB. תהליך זה משתמש בתמיסה של נתרן הידרוקסיד ומים כדי להסיר שמנים, שומנים ומזהמים אחרים מפני השטח של לוח מעגלים מודפס.

תהליך הניקוי כולל השקעת הלוח לתוך התמיסה האלקלית למשך כשלוש דקות, לאחר מכן הסרתו ושטיפתו במים מפושטים. לאחר שלב זה, ה-PCB מיובש באמצעות אוויר דחוס או גז חנקן.

שלב 2 - מיקרו תחריט

בשלב השני, אנו מתחילים בתהליך של יצירת מיקרו תחריט על ה-PCB שלך. זה המקום שבו אנו יוצרים תבנית שתשמש כמסכת תחריט בשלב הבא.

לשם כך, אנו משתמשים בלייזר כדי לשרוף אזורים ב-PCB שלך שאינך רוצה שיחרטו. ניתן לשלוט בלייזר בצורה כזו שהוא נשרף רק דרך הנחושת ומותיר חלקים אחרים של הלוח שלמים. זה נותן לך שליטה עדינה מאוד על היכן תיווצר מסכת החריטה שלך, שהיא חיונית כדי לוודא שאתה מקבל מוצר סופי נקי ללא מכנסיים קצרים או בעיות אחרות.

שלב 3 - טרום הספגה

בשלב זה, הנחושת מכוסה בציפוי מגן של שרף ולאחר מכן מחוממת כדי לרפא את השרף ולהפוך אותו לבלתי מסיס במים או בממיסים אחרים. מטרת ההספגה המוקדמת היא למנוע קורוזיה נחושת במהלך שלבי העיבוד הבאים ולספק הידבקות טובה בין שכבות הנחושת והדיאלקטריות.

תהליך ההספגה המוקדמת משתמש במנורת UV כדי לחשוף את כל ה-PCB בתנור בטמפרטורת החדר, ויוצר ציפוי אחיד של שרף על כל משטחי הלוח.

שלב 4 - הפעלה

תהליך זה נעשה על ידי שיוף שכבת הנחושת בנייר אמרי עדין, ולאחר מכן ניקוי יסודי של הלוח. ההפעלה נעשית כדי להסיר תחמוצות על פני הנחושת ולהכין אותה להלחמה.

שלב 5 - פפטיזציה

תהליך זה הוא השלב החמישי בתהליך ייצור PCB מצופה דרך חור. תהליך זה משתמש בתערובת של כימיקלים כדי להסיר כל פוטו-רזיסט שנותר מהלוח. התמיסה הכימית המתקבלת נשטפת לאחר מכן באמצעות מים טהורים, אשר מיובשים לאחר מכן באמצעות מפוח.

המטרה של שלב זה היא להסיר את כל עקבות הפוטו-רזיסט מהלוח, כך שניתן יהיה לעבד אותו ולהכין אותו צפוי.

שלב 6 - ציפוי נחושת ללא אלקטרו

לאחר תהליך ייצור PCB דרך חור, הלוח מוכן לציפוי נחושת ללא חשמל. תהליך זה יוצר שכבה מוליכה שתאפשר הלחמה של רכיבים וחיבורים.

בציפוי נחושת ללא חשמל, ה-PCB טובל בתמיסה של נחושת גופרתית וכימיקלים אחרים. זוהי תגובה כימית שגורמת להשקעת נחושת על פני הלוח.

תהליך זה מסייע גם בשיפור עמידות בפני קורוזיה, דבר שחשוב במיוחד עבור מוצרי אלקטרוניקה שתהיה חשופה ללחות או לסביבות לחות גבוהה.

דברים שיש לקחת בחשבון בעת ​​קידוח PTH

קידוח מצופה דרך חור במעגל מודפס יכול להיות משימה מרתיעה, במיוחד כאשר אינך בטוח בהליך. במאמר זה, אדון בכמה מהשיקולים שכדאי לזכור בעת קידוח מצופה דרך חורים במעגלים מודפסים.

פינוי קצוות

פינוי קצוות

מרווח קצה - 0.009 אינץ'

בעת קידוח חור מצופה בלוח מעגלים מודפס, זה צריך להיות ב-0.009 אינץ' כדי להבטיח שהמקדחה לא תתפוס בציפוי. זה חשוב במיוחד בעת שימוש במקדחה, שכן הכוח מהמקדחה יכול בקלות לגרום לשבב להתנתק ולקצר את הלוח שלך.

גודל חור

גודל חור

גודל חור - 0.006 אינץ'

בעת קידוח מצופה דרך חור בלוח מעגלים מודפס, זה צריך להיות 0.006 אינץ'. הסיבה לכך היא שזהו הגודל הנפוץ ביותר עבור הלוחות והרכיבים הנמצאים בשימוש כיום, אך גם משום שהוא מספק מספיק מקום כדי להכיל חלקים עם מגוון רחב יותר של קטרים.

גודל טבעת טבעת

גודל טבעת טבעת

גודל טבעת טבעת - 0.004 אינץ'

זהו האזור הפנוי סביב חור הקידוח, וחשוב לקחת זאת בחשבון בעת ​​קידוח מצופה דרך חורים במעגל מודפס. גודל הטבעת הטבעתית צריך להיות לפחות 0.004 אינץ' גדול מקוטר הסיביות כדי לאפשר חיתוך נאות וכדי למנוע סתתים של קצה הציפוי במהלך הקידוח.

סוג ההכנסה של הרכיב על PTH PCB

רדיאלי

קבלים

רדיאלי

סוג ההחדרה הרדיאלי משמש לחיבור רכיבים ללוח מעגלים מודפס על ידי הכנסת הכבל של הרכיב לתוך חור דרך מצופה.

סוג ההחדרה הרדיאלית הוא הנפוץ ביותר במעגלים מודפסים. הוא מאפשר את כמות המגע המקסימלית בין הרכיב לרפידות שלו. זה הופך אותו לאידיאלי עבור רכיבים עם א זרם גבוה צפיפות או כאלה שיוצרים חום.

צירי

להוביל

צירי

רכיב הכנסה צירי ממוקם בלוח מעגל מודפס מצופה דרך חור על ידי הכנסת הרכיב עם חוטי ההובלה שלו באותו כיוון של עקבות המעגל על ​​המעגל המודפס. הטרמינל מוכנס לכיוון הציר, הניצב לפני השטח של ה-PCB.

רכיבים צירים כוללים נוריות, קבלים, נתיכים ונגדים. לרכיבים אלה יש מובילים הנמשכים מקצה אחד של גופם ומסתיימים בפינים או במסוף בקצוותיהם האחרים. מובילים אלה מוכנסים לחורים במעגל מודפס לאורך אותו ציר כמו גופם. רכיבים צירים יכולים להיות מורכבים על פני השטח או מורכבים בשקעים.

צורה מוזרה

רכיבי טופס מוזרים

צורה מוזרה

רכיבים אלה מתוכננים להיות מוכנסים לתוך לוח מעגלים מודפסים (PCB) מצופה דרך חור. הם כוללים צורה מרובעת או מלבנית עם צד שטוח אחד, ויכול להיות שיש להם פינה אחת או יותר בצד הנגדי. רכיבי Odd Form משמשים ביישומים שבהם המקום מוגבל ואין מקום למקם את הרכיב הצידה.

מדריך ל

מדריך ל

מדריך ל

בסוג זה של החדרה, אתה דוחף את הרכיב באופן ידני דרך הלוח עד שהוא מגיע למנוחה במקומו הנכון. זהו תהליך איטי ויכול להיות קשה לעשותו על מעגלים מודפסים עמוסים ברכיבים אחרים.

יתרונות PTH PCB

כאשר אתה מחפש דרך להפוך את לוחות המעגלים שלך ליעילים יותר, אתה יכול למצוא הרבה אפשרויות. אבל מה הם יתרונות המעגלים המודפסים המצופים דרך החור?

טבעות טבעות גדולות יותר

זהו היתרון העיקרי של לוח מעגלים מודפס מצופה דרך חור. הטבעות הטבעתיות, שהן ההיקף החיצוני של כל החורים, גדולות יותר בלוח מעגל מודפס מצופה חור מאשר במעגל מודפס חור ללא ציפוי. זה מקל על הלחמת רכיבים ללוח ויוצר חיבור חזק יותר.

PCB עם טבעת טבעתית הוא שהוא יכול להגן טוב יותר על המעגל מפני נזק מכני. מכיוון שהטבעת הטבעתית עבה יותר מהצלחת שמסביב, יש לה חוזק מכני חזק יותר, כך שהיא יכולה לעמוד טוב יותר בכוח ולחץ חיצוניים.

צפיפות חור נמוכה יותר למ"ר

במעגל מודפס, החורים הם הנתיבים המאפשרים לזרם חשמלי לזרום מצד אחד של הלוח לצד אחר. ככל שיותר חורים למ"ר, כך המוליכות שלו גבוהה יותר וכך הוא יכול להעביר נתונים בקלות רבה יותר.

ככל שצפיפות החורים למ"ר נמוכה יותר, כך תהיה מוליכות טובה יותר במעגל המודפס שלך. הסיבה לכך היא שיש פחות פערים בין חורים ולכן פחות התנגדות לזרם לזרום דרכם.

חורים גדולים יותר

לוחות מעגלים מודפסים מצופים חור הם עמידים יותר מאשר מעגלים מודפסים ללא חור ללא ציפוי. החורים גדולים יותר, והציפוי עבה יותר מאשר בקרשים אחרים, כך שהוא עמיד יותר בפני נזקים.

צורת חור

רכיבים דרך חור משמשים בדרך כלל לפרויקטים אלקטרוניים. הם מולחמים לתוך חורים וניתן להניח חלקים עליהם. חורים דרך יכולים להיות עגולים, מרובעים, מלבניים או כל צורה אחרת.

צורת החורים קובעת כמה חומר יוסר מהלוח במהלך הקידוח והציפוי, מה שמשפיע על חוזק המוצר המוגמר.

סיכום

PTH PCBs משמשים לרוב בייצור המוני של התעשייה מוצרים, שכן הם די סבירים, קלים לייצור, וניתן לייצר אותם בקבוצות גדולות. ניתן לייצר PTH PCB גם עם ציוד בקנה מידה גדול וא ווליום גבוה של תפוקה.

אם תעשה את המחקר ותעשה קניות, תוכל להשיג מעגל מודפס באיכות גבוהה. עם זאת, ללא מחקר מתאים, אתה יכול בסופו של דבר לקבל מוצר נמוך יותר, וזה מה שקיווינו להימנע ממנו במאמר זה. אם אתה זקוק ללוחות שנעשו בצורה מקצועית עבור הפרויקט הבא שלך, נסה לחלק מהחברות הללו. הם יכולים לייצר PTH PCB באיכות גבוהה - משהו שעסקים גדולים וקטנים דורשים.

עדכן העדפות קובצי Cookie
גלול למעלה