PCB设计中的通孔组件

2020-03-24

在PCB设计中，很(hěn)容易使用(yòng)我们一直使用(yòng)的相同的通孔组件。有(yǒu)时候，这是一个非常好的主意，但在某些情况下，使用(yòng)不同的东西。让我们看一下在PCB设计中使用(yòng)或不使用(yòng)通孔组件的一些原因。

通孔组件：设计人员应该使用(yòng)它们吗？

在表面贴装元件问世很(hěn)久之前，只有(yǒu)通孔零件可(kě)用(yòng)于PCB设计的零件。它们的包装尺寸通常非常标准，设计师习惯于使用(yòng)它们。如果要求在板上添加一些旁路帽，我们将创建一个PCB脚印，其中两个孔的间距為(wèi)0.300英寸，在孔中心添加0.050英寸的零件轮廓，并称其良好。

尽管那可(kě)能(néng)在那时效果很(hěn)好，但随着缩小(xiǎo)的電(diàn)路板尺寸和当今拥挤的零件放置，它不再是可(kě)行的解决方案。在高密度设计中使用(yòng)表面安装零件已成為(wèi)一种要求，而精确的组件尺寸对于PCB CAD占位图来说是必须的。这是否意味着不再需要通孔组件？一点也不。通孔部分(fēn)对于PCB设计仍然至关重要，原因如下：

1、耐用(yòng)性：许多(duō)用(yòng)作接口的零件必须具有(yǒu)更牢固的机械连接，这可(kě)以通过表面安装焊接来实现。开关，连接器，保险丝和其他(tā)将受到人為(wèi)或机械力推动和拉动的零件，需要焊接通孔连接的强度。

2、功率：用(yòng)于传导高功率電(diàn)平的電(diàn)路中的组件通常仅以通孔封装形式提供。这些零件不仅更大，更重，需要更坚固的机械连接，而且電(diàn)流负载对于表面安装焊料连接可(kě)能(néng)会太大。

3、热量：传导大量热量的组件也可(kě)能(néng)更喜欢通孔封装。这样可(kě)使引脚通过孔传导热量，并将热量传导到電(diàn)路板上。在某些情况下，这些零件也可(kě)能(néng)通过板上的孔用(yòng)螺栓固定，以进行额外的热传递。

4、混合型：这些零件是表面安装垫和通孔销的组合。示例包括高密度连接器，其信号引脚是表面安装的，而其安装引脚是通孔的。在承载大量電(diàn)流或发热的零件中也可(kě)以找到相同的配置。電(diàn)源和/或热插针将通过孔，而其他(tā)信号插针将通过表面安装。

如你所见，在PCB设计中仍然有(yǒu)很(hěn)多(duō)理(lǐ)由要使用(yòng)通孔部件。正如在某些零件应用(yòng)中必须使用(yòng)通孔组件一样，情况也是如此。由于尺寸较小(xiǎo)，较小(xiǎo)的表面安装零件是成本和信号性能(néng)的较好选择。此外，表面贴装零件通常是组装的更好选择，我们将在接下来讨论。通孔元件对于電(diàn)源電(diàn)路很(hěn)重要

通孔零件的PCB组装

根据所使用(yòng)的零件，可(kě)以在印刷電(diàn)路板上组装或花(huā)费大量金钱。表面贴装零件由于尺寸更均匀，可(kě)以自动放置在板上，然后通过回流焊发送。这是一个简单的过程，将快速有(yǒu)效地批量生产電(diàn)路板组件。但是，通孔零件需要更复杂的组装过程：

1、零件放置：尽管有(yǒu)用(yòng)于通孔零件的自动插入系统，但许多(duō)组装供应商(shāng)会依赖于手动安装零件，因為(wèi)它们所使用(yòng)的通孔零件量很(hěn)大。与用(yòng)于表面安装零件的拾放机相比，在焊接前手动安装这些零件要花(huā)费更多(duō)的成本。

2、自动焊接：通孔零件通常通过波峰焊接工艺进行。这是一个经过多(duō)年验证的真实过程，非常可(kě)靠。当附近有(yǒu)无法通过波浪运行的表面安装组件时，就会出现问题。这就需要使用(yòng)特殊的托盘来掩盖那些表面安装的组件，以便只有(yǒu)通孔销暴露在波浪中。

3、手动焊接：对于高密度通孔零件或无法合理(lǐ)遮盖的區(qū)域，PCB组装商(shāng)将求助于手动焊接那些零件。与自动焊接相比，这再次是更昂贵的过程。

但是，正如我们已经看到的，使用(yòng)通孔组件是PCB设计中非常必要的一部分(fēn)。在这种情况下，必须将额外的制造成本计入電(diàn)路板的整體(tǐ)价格中。但是，作為(wèi)PCB设计人员，你可(kě)以做一些事情来帮助你。

在PCB设计CAD工具中使用(yòng)通孔零件的提示

為(wèi)了降低電(diàn)路板的制造成本，尽可(kě)能(néng)将通孔组件与表面安装零件分(fēn)开是有(yǒu)帮助的。这将帮助PCB制造商(shāng)简化必须為(wèi)電(diàn)路板设置的不同焊接工艺。显然，这种零件分(fēn)离并非总是可(kě)行的，因為(wèi)PCB仍需要具有(yǒu)電(diàn)气功能(néng)，但是你可(kě)以使用(yòng)的越多(duō)，制造的效果就越好。

使用(yòng)通孔组件时的另一个重要技巧是如何在PCB设计CAD系统中将它们建模為(wèi)封装。确保你使用(yòng)的是新(xīn)数据手册中的正确信息。以很(hěn)大材料宽度创建零件轮廓，并确保使用(yòng)正确的成品孔尺寸。另外，请确保在封装中包括所有(yǒu)相关的保留區(qū)域，间隙和组件高度。

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