Los componentes de orificio pasante son componentes electrónicos con cables o terminales que se insertan en orificios perforados en un Placa PCB y soldadas para hacer conexiones mecánicas y eléctricas. En los primeros tiempos, THT (Tecnología de orificio pasante) fue la principal tecnología de ensamblaje de PCB, pero a medida que el nivel de integración de los circuitos actuales continúa aumentando, los componentes se volverán más compactos y los ingenieros electrónicos actuales tienden a elegir componentes más pequeños. SMT (tecnología de montaje en superficie) Componentes. Sin embargo, es innegable que el THT sigue ocupando un lugar importante en la industria de PCB gracias a sus propias ventajas. En este artículo, presentaremos los componentes de orificio pasante desde diversos puntos de vista y ofreceremos información sobre cómo elegir entre componentes SMD y de orificio pasante. ¡Sigamos leyendo para descubrir más!
Tipos de componentes de orificios pasantes
Componentes de cables axiales
Los componentes con terminales axiales tienen terminales que se extienden desde cada extremo de la pieza paralelamente a su eje. Ejemplos comunes son:
- Resistencias: Las resistencias de orificio pasante proporcionan resistencia al flujo de corriente eléctrica y tienen cables en cada extremo, lo que hace que sean fáciles de insertar a través de orificios en una PCB.
- Condensadores: Los condensadores con terminales axiales almacenan y liberan energía eléctrica. También tienen terminales en cada extremo para su montaje en orificios pasantes.
- Diodos: Los diodos con cables axiales permiten que la corriente fluya en una dirección y normalmente tienen cables en ambos extremos.
Componentes de plomo radial
Las piezas con terminales radiales tienen terminales que se extienden perpendicularmente al eje del cuerpo del componente. Los siguientes componentes suelen tener terminales radiales:
- Transistores: Los transistores con terminales radiales se utilizan para amplificación y conmutación. Tienen terminales en un lado del componente para montaje en orificio pasante.
- Circuitos Integrados (CI): Algunos CI se suministran en encapsulados con terminales radiales. Son menos comunes que otros encapsulados de CI, pero se siguen utilizando en aplicaciones específicas.
Circuitos integrados DIP
Los circuitos integrados de encapsulado dual en línea (DIP) tienen terminales que se extienden desde ambos lados longitudinales de un cuerpo rectangular de plástico. Los circuitos integrados DIP permiten la soldadura por orificio pasante y la instalación en placa de pruebas.
pines y conectores
- Pines: Los pines con orificios pasantes se pueden utilizar para diversos fines, como crear puntos de prueba o proporcionar una conexión entre PCB o componentes.
- Conectores: Los conectores de orificio pasante se utilizan para establecer conexiones eléctricas entre la placa de circuito impreso (PCB) y dispositivos externos. Vienen en diversas formas, como conectores D-sub, conectores de pines y más.
Otros componentes de orificio pasante incluyen fusibles, inductores de ferrita, transformadores, potenciómetros y relés. Sus cables con una geometría única permiten la soldadura por orificio pasante.
Lea nuestro otro blog para todo tipo de componentes de PCB: https://www.mokotechnology.com/Circuit-board-components/
¿Cómo soldar componentes con orificio pasante?
- Prepare su área de trabajo
Para prepararse para soldar, primero limpie las piezas que va a unir. Use alcohol isopropílico Para eliminar la suciedad o el polvo de los cables y la placa de circuito. Deje que todo se seque al aire o limpie suavemente con un paño sin pelusa. Esta limpieza rápida ayuda a que la soldadura se adhiera mejor para que pueda realizar conexiones sólidas y duraderas.
- Limpiar la punta del soldador
Asegúrese de limpiar la punta del cautín antes de soldar. Caliéntela y luego límpiela cuidadosamente con una esponja humedecida con agua. Esto elimina cualquier oxidación o residuo, permitiendo que el cautín transfiera el calor eficientemente para obtener soldaduras limpias.
- Insertar el componente
Inserte los cables del componente de orificio pasante en los orificios correspondientes de la PCB.
- Doblar los cables (si es necesario)
Si el componente tiene cables largos, puedes doblarlos ligeramente hacia afuera en el lado opuesto de la placa para mantener el componente en su lugar mientras sueldas.
- Calentar la articulación
Coloque la punta del soldador de modo que toque simultáneamente el cable del componente y la almohadilla de la placa de circuito. Asegúrese de que la punta toque tanto el cable como la almohadilla. Almohadilla de PCB.
- Aplicar soldadura
Una vez caliente la unión (normalmente en 2-3 segundos), toque la unión con el alambre de soldadura. La soldadura debe fluir suavemente alrededor de la unión y cubrir tanto el cable como la almohadilla. No aplique demasiada soldadura; una pequeña cantidad suele ser suficiente.
- Retire la soldadura y el hierro
Una vez que la soldadura fluya, retire primero el alambre y luego el cautín. Mantenga la unión inmóvil durante unos segundos mientras la soldadura se endurece y fija. Este tiempo de enfriamiento es crucial para crear una conexión fuerte y duradera entre las piezas. No mueva el componente ni la placa hasta que la soldadura se fije para evitar la formación de uniones frías.
- Inspeccionar la articulación
Inspeccione visualmente la unión de soldadura para asegurarse de que esté brillante, lisa y distribuida uniformemente. Una unión bien soldada debe tener una apariencia cóncava y ligeramente elevada.
- Recortar los cables sobrantes
Si es necesario, use alicates de corte al ras para recortar los cables sobrantes del componente, dejándolos al ras de la PCB. Al recortar los cables sobrantes, deje un poco de espacio entre el corte y la soldadura. Si se acerca demasiado, podría dañar la conexión que acaba de realizar.
- Repite el proceso
Repita los pasos 3 a 9 para cada componente con orificio pasante en su PCB.
- Limpiar la PCB (opcional)
Una vez terminada la soldadura, considere limpiar la placa. Use alcohol isopropílico y un cepillo pequeño o un hisopo de algodón para eliminar con cuidado cualquier resto de fundente. Esto elimina los residuos y deja limpias las juntas de soldadura y la placa de circuito.
- Pruebe el circuito
Antes de cerrar el dispositivo o encenderlo, verifique dos veces las uniones de soldadura y asegúrese de que no haya puentes de soldadura ni cortocircuitos.
Consejos para manipular componentes de orificio pasante en su diseño de PCB
A continuación se ofrecen algunos consejos para incorporar de forma eficaz piezas con orificios pasantes en su próximo diseño de tablero:
- Evalúe dónde son convenientes los componentes de orificio pasante: considere factores como el costo, el tiempo de ensamblaje, las necesidades de reemplazo y la resistencia a la vibración. El orificio pasante puede ser la mejor opción para conectores, dispositivos de potencia o componentes críticos.
- Seleccione el tamaño correcto del orificio: siga las especificaciones del fabricante para el diámetro de la broca. Un diámetro demasiado pequeño aumenta la resistencia y uno demasiado grande puede afectar la calidad de la soldadura. Recuerde que las almohadillas son más grandes que los orificios.
- Tenga cuidado con el espaciado: deje suficiente espacio entre los orificios y las pistas para el enrutamiento. Componentes como los circuitos integrados DIP requieren una mayor densidad de orificios. Consulte las hojas de datos.
- Acapare la atención en estabilidad: coloque las piezas con orificios pasantes cerca de las esquinas y los bordes de las tablas siempre que sea posible. Esto proporciona mayor estabilidad mecánica.
- Simplifique la soldadura: diseñe las placas de modo que los cables pasantes sean accesibles solo por un lado. Esto evita las sombras al soldar.
- Plan de fijación: considere agregar soportes de placa, soportes u otros puntos de sujeción si las piezas con orificios pasantes son grandes o pesadas.
- Proteja el enchapado de los orificios: especifique orificios pasantes o enchapados en los bordes. Evite exponer el material laminado sin tratar para prevenir la oxidación.
Componentes SMD vs. Componentes de orificio pasante
Diferencia entre componentes SMD y de orificio pasante
Los componentes SMD (dispositivos de montaje superficial) tienen cables que se conectan directamente a la superficie de las PCB en lugar de a través de orificios. Y aunque los componentes con orificios se diferencian de:
- Embalaje diferente
En las piezas SMT, los cables se sueldan directamente a las almohadillas metálicas de la superficie de la placa. No se necesitan agujeros, lo que elimina la necesidad de taladrar. Las almohadillas se definen en el diseño de la PCB para que coincidan con la configuración de las almohadillas del componente. Las almohadillas SMT se crean generalmente mediante procesos de chapado en panel o chapado de patrones. Las piezas con orificios pasantes requieren la perforación mecánica de orificios a través de toda la pila de capas de la placa. Los cables se insertan en los orificios y se sueldan. Los orificios pasantes chapados (PTH) conectan las almohadillas a ambos lados a través de las paredes de los orificios. Los PTH permiten el acceso para soldar e inspeccionar las uniones desde ambos lados.
- Diferentes métodos de montaje
El montaje SMT utiliza máquinas de selección y colocación de alta velocidad para posicionar con precisión los componentes en las almohadillas. Las piezas se manipulan mediante pequeñas boquillas de vacío y se colocan rápidamente sobre la superficie de la PCB. Soldadura por reflujo Luego suelda todas las almohadillas simultáneamente. Todo el proceso está altamente automatizado y ofrece gran eficiencia.
En cambio, la inserción de componentes con orificio pasante es un proceso secuencial. Los cables deben orientarse e insertarse en los orificios correspondientes. Existen máquinas de inserción automatizadas, pero funcionan a velocidades más lentas que las máquinas de montaje superficial (SMT) de selección y colocación. Además, se limitan a componentes con una separación uniforme entre cables. Las piezas con orificios pasantes irregulares suelen requerir la inserción manual por parte de operadores con herramientas como pinzas.
- Diferentes métodos de soldadura
La soldadura SMD se realiza mediante hornos de reflujo que calientan uniformemente toda la placa de circuito. La placa pasa por zonas de temperatura controlada que elevan simultáneamente todos los pads y cables por encima del punto de fusión de la soldadura. La pasta de soldadura entre los pads y los cables fluye y luego se enfría para solidificar las uniones. El proceso en paralelo es eficiente para la producción de SMT de alto volumen.
La soldadura a través de orificios pasantes se realiza tradicionalmente mediante soldadura por ola O soldadura manual. La soldadura por ola pasa las placas sobre una ola de soldadura fundida, lo que permite que el líquido penetre en cada orificio pasante chapado. La soldadura manual utiliza un soldador o una estación de soldadura para calentar las uniones individuales, lo que permite la inserción de los cables y la capilaridad. Ambas funcionan secuencialmente en cada conexión.
Ventajas del SMD
Tamaño más pequeño: los componentes SMD ocupan menos espacio en la placa.
Mayor densidad de componentes: se pueden colocar más componentes SMD en el mismo espacio.
Perforación reducida: no es necesario perforar orificios para los cables de las piezas SMD.
Ensamblaje automatizado: los SMD pueden aprovechar la soldadura por reflujo y por selección y colocación más rápidas.
Rendimiento: la eliminación de cables conductores mejora el rendimiento eléctrico.
Ventajas del orificio pasante
Prototipado más sencillo: las piezas con orificios pasantes son más sencillas para la creación de prototipos y la personalización. Montaje de PCB.
Resiste la vibración: las piezas con orificios pasantes con plomo pueden soportar mejor las fuerzas de vibración y los impactos.
Inspección visual: las uniones soldadas con orificios pasantes se inspeccionan fácilmente desde ambos lados.
Reelaboración más sencilla: quitar y reemplazar piezas con orificios pasantes es sencillo.
Consideraciones al elegir el tipo de componente
Volumen de producción: se prefiere SMD para la fabricación de grandes volúmenes.
Requisitos de espacio: SMD permite diseños más pequeños y compactos.
Capacidad de servicio: es posible que se requiera un orificio pasante si es necesario reemplazar componentes.
Factores ambientales: El orificio pasante soporta mejor las vibraciones, los golpes y la humedad.
La evaluación de compensaciones como tamaño, ensamblaje, necesidades de inspección y condiciones de operación ayuda a determinar el mejor tipo de componente para la aplicación.
Palabras de cierre
Aunque las piezas de orificio pasante puedan parecer anticuadas, siguen cumpliendo funciones vitales en las placas de circuito impreso modernas. Esta tecnología consolidada sigue siendo útil gracias a su simplicidad y fiabilidad. Con las consideraciones adecuadas de diseño y montaje, las piezas de orificio pasante pueden combinarse eficazmente con componentes SMT más modernos. Comprender las ventajas, las desventajas y las mejores prácticas es clave para aprovechar al máximo la tecnología de orificio pasante. Con este resumen de los fundamentos de los componentes de orificio pasante, ahora comprenderá mejor cómo integrarlos en un... Diseño de placa de circuito impreso. La aplicación de este conocimiento puede conducir a un uso más exitoso de estas piezas probadas en el tiempo en su próximo proyecto.
