Composants traversants: La technologie vintage est toujours essentielle dans les PCB

Les composants traversants sont des composants électroniques avec des fils ou des bornes insérés dans des trous percés dans un Carte PCB et soudé pour réaliser les connexions mécaniques et électriques. Dans les premiers jours, THT (Technologie traversante) était la principale technologie d'assemblage de PCB, mais à mesure que le niveau d’intégration des circuits actuels continue d’augmenter, les composants deviendront plus compacts, et les ingénieurs électroniciens d’aujourd’hui ont tendance à choisir des appareils plus petits SMT (technologie de montage en surface) Composants. Mais il est indéniable que le THT occupe toujours une place importante dans l’industrie des PCB grâce à ses propres avantages.. Dans cet article, nous présenterons les composants traversants sous divers aspects et fournirons quelques informations sur la façon de choisir entre les composants CMS et traversants. Continuons à lire pour en savoir plus!

Types de composants traversants

Composants à avance axiale

Les composants à broches axiales ont des fils s'étendant de chaque extrémité de la pièce parallèlement à son axe.. Des exemples courants sont:

• Résistances: La résistance traversante offre une résistance au flux de courant électrique et comporte des fils à chaque extrémité., ce qui les rend faciles à insérer dans les trous d'un PCB.
• Condensateurs: Les condensateurs à conducteurs axiaux stockent et libèrent de l'énergie électrique. Ils ont également des fils à chaque extrémité pour un montage traversant.
• Diodes: Les diodes à plomb axial permettent au courant de circuler dans une direction, et ils ont généralement des fils aux deux extrémités.

Composants radiaux

Les pièces à broches radiales ont des fils s'étendant perpendiculairement à l'axe du corps du composant.. Et les composants ci-dessous ont souvent des dérivations radiales:

• Transistors: Les transistors à conducteurs radiaux sont utilisés pour l'amplification et la commutation. Ils ont des fils sur un côté du composant pour un montage traversant.
• CI (Circuits intégrés): Certains circuits intégrés sont livrés dans des boîtiers avec des câbles radiaux. Ceux-ci sont moins courants que les autres packages IC mais sont toujours utilisés dans des applications spécifiques..

CI DIP

Forfait double en ligne (TREMPER) les circuits intégrés comportent des broches s'étendant des deux côtés longs d'un corps rectangulaire en plastique. Les circuits intégrés DIP permettent le soudage traversant et la planche à pain.

Broches et connecteurs

• Épingles: Les broches traversantes peuvent être utilisées à diverses fins, comme créer des points de test ou fournir une connexion entre des PCB ou des composants.
• Connecteurs: Les connecteurs traversants sont utilisés pour établir des connexions électriques entre le PCB et les appareils externes. Ils se présentent sous diverses formes, y compris les connecteurs D-sub, en-têtes de broches, et plus.

D'autres composants traversants divers incluent des fusibles, inducteurs à billes de ferrite, transformateurs, potentiomètres, et relais. Les fils géométriques uniques permettent une soudure traversante.

Lisez notre autre blog pour tous les types de composants PCB: https://www.mokotechnology.com/Circuit-board-components/

Comment souder des composants traversants ?

1. Préparez votre zone de travail

Pour se préparer à la soudure, d'abord, nettoyer les pièces que vous allez joindre. Utilisation alcool isopropylique pour éliminer toute saleté ou poussière sur les câbles et le circuit imprimé. Laissez tout sécher à l'air libre ou essuyez délicatement avec un chiffon non pelucheux.. Ce nettoyage rapide aide la soudure à mieux adhérer afin que vous puissiez réaliser des soudures solides., des liens durables.

2. Nettoyer la panne du fer à souder

Assurez-vous de nettoyer la pointe du fer avant de souder. Réchauffer, puis essuyez-le soigneusement avec une éponge humidifiée avec de l'eau. Cela élimine toute oxydation ou débris, permettant au fer de transférer efficacement la chaleur pour des soudures propres.

3. Insérer le composant

Insérez les fils du composant traversant dans les trous appropriés sur le PCB.

4. Pliez les fils (si besoin)

Si le composant a de longues pistes, vous pouvez les plier légèrement vers l'extérieur du côté opposé de la carte pour maintenir le composant en place pendant la soudure.

5. Chauffer le joint

Placez la pointe du fer de manière à ce qu'elle touche simultanément le fil du composant et la plaquette du circuit imprimé.. Assurez-vous que la pointe entre en contact avec le fil et le Tampon PCB.

6. Appliquer de la soudure

Une fois le joint chauffé (généralement dans 2-3 secondes), touchez le fil de soudure au joint. La soudure doit s'écouler doucement autour du joint et recouvrir à la fois le fil et la pastille.. Ne pas appliquer trop de soudure; une petite quantité suffit généralement.

7. Retirez la soudure et le fer

Une fois la soudure coulée, retirez d'abord le fil, puis le fer. Gardez le joint immobile pendant quelques secondes pendant que la soudure durcit et prend. Ce temps de refroidissement est crucial pour créer une forte, connexion durable entre les pièces. Don’t move the component or the board until the solder sets to avoid creating “cold joints.”

8. Inspecter le joint

Inspectez visuellement le joint de soudure pour vous assurer qu’il semble brillant, lisse, et uniformément réparti. Un joint correctement soudé doit avoir une forme concave, aspect légèrement surélevé.

9. Réduire les prospects en excès

Si besoin, utilisez des fraises affleurantes pour couper tout excès de câbles de composants au ras du PCB. Lors de la coupe des leads en excès, laissez un peu d'espace entre votre coupe et le joint de soudure. S'approcher trop près risque d'endommager la connexion que vous venez d'établir.

10. Répétez le processus

Répétez les étapes 3 à 9 pour chaque composant traversant de votre PCB.

11. Nettoyer le PCB (facultatif)

Une fois toutes les soudures terminées, pensez à ranger le tableau. Utilisez de l'alcool isopropylique et une petite brosse ou un coton-tige pour éliminer délicatement tout reste de flux.. Cela élimine les débris et laisse les joints de soudure et le circuit imprimé propres..

12. Testez le circuit

Avant de fermer l'appareil ou de le mettre sous tension, vérifiez à nouveau vos joints de soudure et assurez-vous qu'il n'y a pas de ponts de soudure ou de courts-circuits.

Conseils pour gérer les composants traversants dans la conception de votre PCB

Voici quelques conseils pour intégrer efficacement des pièces traversantes dans votre prochaine configuration de carte.:

• Evaluate where through hole components make sense – Consider factors like cost, temps de montage, besoins de remplacement, et résistance aux vibrations. Un trou traversant peut être préféré pour les connecteurs, appareils électriques, ou composants critiques.
• Get the hole size right – Follow manufacturer specifications for drill diameter. Trop petit augmente la résistance, et trop grand peut avoir un impact sur la qualité du joint de soudure. N'oubliez pas que les tampons sont plus grands que les trous.
• Mind the spacing – Leave adequate spacing between holes and traces for routing. Les composants tels que les circuits intégrés DIP nécessitent des densités de trous plus élevées. Consulter les fiches techniques.
• Corner the market on stability – Place through hole parts near the corners and edges of boards whenever possible. Cela offre plus de stabilité mécanique.
• Simplify soldering – Design boards so through hole leads accessible from one side only. This prevents “shadowing” while soldering.
• Plan for securing – Consider adding board mounts, supports, ou d'autres points de maintien si les pièces traversantes sont grandes ou lourdes.
• Protect hole plating – Specify plated through holes or edge plating. Évitez d'exposer le matériau stratifié non traité pour éviter l'oxydation..

Composants CMS VS à trou traversant

Différence entre les composants SMD et traversants

SMD (dispositif de montage en surface) les composants ont des fils qui se connectent directement à la surface des PCB plutôt qu'à travers des trous. Et bien que les composants des trous les diffèrent des:

1. Emballage différent

Avec pièces SMT, les fils sont soudés directement aux plots métalliques sur la surface de la carte. Aucun trou n'est nécessaire, éliminer le perçage. Les plots sont définis dans la disposition du PCB pour correspondre à la configuration des câbles du composant.. Les plots SMT sont généralement créés à l'aide de processus de placage de panneaux ou de placage de motifs.. Les pièces traversantes nécessitent que des trous soient percés mécaniquement à travers l'ensemble de la pile de couches de panneaux.. Les fils sont insérés dans les trous et soudés. Trous traversants plaqués (PTH) puis connectez les coussinets des deux côtés à travers les parois des trous. Les PTH permettent d'accéder à la soudure et d'inspecter les joints des deux côtés.

2. Différentes méthodes d'assemblage

Le montage SMT exploite des machines de sélection et de placement à grande vitesse pour positionner avec précision les composants sur les patins. Les pièces sont manipulées par de petites buses à vide et rapidement remplies sur la surface du PCB. Soudage par refusion puis soude tous les plots simultanément. L'ensemble du processus est hautement automatisé avec une grande efficacité.

Insertion de composants traversants, en revanche, est un processus séquentiel. Les fils doivent être orientés et insérés dans les trous correspondants. Des machines d'insertion automatisées existent mais fonctionnent à des vitesses plus lentes que le pick and place SMT. Ils sont également limités aux composants avec un espacement constant des broches.. Les pièces traversantes irrégulières nécessitent souvent une insertion manuelle par les opérateurs à l'aide d'outils tels que des pincettes.

3. Différentes méthodes de soudure

La soudure CMS est réalisée à l'aide de fours de refusion qui chauffent uniformément l'ensemble du circuit imprimé.. La carte passe à travers des zones à température contrôlée qui amènent simultanément tous les plots et fils au-dessus du point de fusion de la soudure.. La pâte à souder entre les plots et les fils coule ensemble, puis refroidit pour solidifier les joints. Le processus parallèle est efficace pour la production SMT à grand volume.

Le soudage traversant est traditionnellement effectué par soudure à la vague ou soudure manuelle. La soudure à la vague fait passer les cartes sur une vague de soudure fondue, permettant au liquide de s'écouler dans chaque trou traversant plaqué. Le soudage manuel utilise un fer ou une station de soudage pour chauffer les joints individuels pour l'insertion du plomb et l'action capillaire.. Les deux fonctionnent séquentiellement sur chaque connexion.

Avantages du CMS

Smaller size – SMD components take up less space on the board.

Higher component density – More SMD components can be placed in the same footprint.

Reduced drilling – No holes need to be drilled for SMD part leads.

Automated assembly – SMDs can leverage faster pick-and-place and reflow soldering.

Performance – Eliminating lead wires improves electrical performance.

Avantages du trou traversant

Easier prototyping – Through hole parts are simpler for breadboarding and custom Assemblage PCB.

Withstands vibration – Leaded through hole parts can better handle vibration forces and shocks.

Visual inspection – Through hole solder joints are easily inspected from both sides.

Easier rework – Removing and replacing through hole parts is straightforward.

Considérations lors du choix du type de composant

Production volume – SMD is preferred for high volume manufacturing.

Space requirements – SMD allows for smaller and more compact layouts.

Serviceability – Through hole may be required if components need replacement.

Environmental factors – Through hole withstands vibration, choc, et l'humidité est meilleure.

Évaluer les compromis comme la taille, Assemblée, besoins d'inspection, et les conditions de fonctionnement aident à déterminer le meilleur type de composant pour l'application.

Mots de clôture

Bien que les pièces traversantes puissent sembler obsolètes, ils continuent de remplir des fonctions vitales dans les cartes de circuits imprimés modernes. Cette technologie mature reste utile grâce à sa simplicité et sa fiabilité. Avec les bonnes considérations de conception et d’assemblage, les pièces traversantes peuvent être combinées efficacement avec des composants SMT plus modernes. Comprendre les avantages, les inconvénients, et les meilleures pratiques sont essentielles pour tirer le meilleur parti de la technologie traversante. Avec ce résumé des bases des composants traversants, vous comprenez désormais mieux comment les intégrer dans un conception de circuits imprimés. L'application de ces connaissances peut conduire à une utilisation plus efficace de ces pièces éprouvées dans votre prochain projet..