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为什么在PCB设计中使用贯穿孔技术?

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为什么在PCB设计中使用贯穿孔技术?

发布日期:2020-05-18 作者: 点击:

在技术方面,我们不回头。有时,似乎旧技术不会淘汰。通孔技术就是一个例子。南通SMT贴片即使新的设计需要越来越小的组件,这类传统组件似乎仍然徘徊在今天。

但是真的那么简单吗?为什么表面安装技术(SMT)是好的选择,为什么还要在印刷电路板(PCB)中使用通孔安装技术?像大多数设计决策一样,使用每种类型的组件都需要权衡。让我们快速介绍与PCB设计过程有关的通孔安装技术和表面安装技术。

通孔组件

通孔组件采用两种封装形式之一:径向封装和轴向封装。轴向通孔组件具有沿组件的对称轴延伸的电线。考虑一个基本电阻;电线沿着电阻的圆柱轴延伸。二极管,电感器和许多电容器的安装方法相同。

同时,径向组件具有从组件的同一表面平行突出的电线。许多大型电解材料都以这种方式包装,从而可以将它们安装到板上,同时占用小的空间。

通孔元件的出现是在设计人员关注使电子系统机械稳定并且不关心美观和信号完整性的时候。很少关注减少组件占用的空间,并且信号完整性问题也不是问题。后来,随着功耗,信号完整性和电路板空间要求开始占据中心位置,设计人员需要使用在小的封装中提供相同电气功能的组件。这是表面贴装元件进入的地方。

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表面贴装元件

如果您看一下任何现代的PCB设计,您可能会看到以表面贴装元件为主导的电路板。较新的设计仍然使用通孔组件,但这些组件往往在功率电子器件和其他产生大量热量的设备中常用。表面安装技术是当今常用的组件封装技术。这些类型的组件不使用引脚作为电引线。相反,引线在组件的同一侧显示为小金属垫。这些焊盘的主要目的是允许在组装过程中直接焊接到PCB表面。

与通孔技术相比,在表面安装技术中使用焊盘具有某些优势,下面将对此进行讨论。此外,较小的焊盘尺寸和整体组件尺寸会导致这些组件的寄生效应降低。这样,您就可以在开始注意到信号完整性问题之前以高的速度/频率进行操作。

通孔与表面贴装技术成本

表面安装元件往往小于等效的通孔元件。但是,这并不一定意味着表面安装组件的成本始终便宜,这仅仅是因为在制造这些组件时所用的原材料较少。表面安装元件本身的价格可能与等效的通孔元件相似。但是,一旦考虑到每个组件的自动化组装成本,每个表面安装组件的总成本往往会比具有相同组件值,功率/电压额定值和公差的通孔组件便宜。

之所以会出现这种差异,是因为放置通孔元件需要在PCB上钻孔,这会增加工具成本。相反,不需要使用表面贴装组件进行钻孔,这可以节省成本。所有这些都引出了一个问题:如果表面贴装元件小,快,便宜,那为什么还要使用通孔技术呢?答案取决于您的PCB设计用例。是的,通孔PCB技术陈旧,但是有一些优势。

表面安装组件小,便宜,并且可以高的速度运行。这对于物联网设备,新型无线设备和可穿戴设备等即将出现的混合信号和大量模拟应用重要。随着网络速度的提高和新设备以高的数据速率运行,表面安装组件将继续出现,因为它们通常无法代替通孔组件。

在朝着一个互联的社会前进,尺寸对于PCB设计重要。在我们都渴望的无处不在的计算,物联网或“环境智能”的推动力中,制造越来越小的组件的动力包括电路板本身。较小的组件可实现较小的电路板,从而使我们能够以几乎任何形状尺寸构建印刷电路板。较小的尺寸意味着较低的制造成本。较便宜的组件和电路板可为客户节省成本。

通孔安装技术适合原型设计和测试,因为您可以轻松换印刷电路板上的组件。甚至在设计电路板之前,您都可以使用通孔技术来设计电路板。

除了原型制作和测试外,通孔元件还从板的顶部和底部焊接,因此它们与板之间具有牢固的物理结合。这使得具有通孔安装技术的电路板耐用,部分原因就是它们在军事和航空航天中使用的原因。它们还具有较高的温度耐受性。您可以在各种地方找到通孔技术。

另外,如果您看一下工业机械和设备,您会发现许多使用通孔元件构建的电路板。南通SMT贴片同样,这是由于恶劣的工作条件,例如温度或涉及高功耗的情况。通孔技术可能已经过时并且看上去已经过时,但是它有其目的,可以在当今的互联世界中发挥其物理耐力和强度。


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