Pourquoi les trous traversants sont-ils PLAQUÉS dans les PCB?

Autant que je sache, les trous traversants dans les PCB sont souvent plaqués, d'où le terme PTH. Laissant le rouge désigner le cuivre, la première figure montre un trou traversant qui est plaqué, et la deuxième figure en montre un qui ne l'est pas. La ligne noire épaisse est la broche d'un composant, tandis que l'argent indique la soudure appliquée. Je ne peux pas comprendre pourquoi le placage de cuivre (autrement connu sous le nom de baril) est nécessaire - quelqu'un peut-il expliquer pourquoi?

Avec placage traversant:

Sans placage traversant (pourquoi n'est-ce pas la norme?) :

Pour que votre schéma connecte les couches supérieure et inférieure, DEUX conditions doivent DEUX être remplies:

1. Le tampon sur le TOP doit être accessible et doit être soudé (séparément).
2. Le tampon sur le BAS doit être accessible et doit être soudé (séparément).

Dans de très nombreux cas, le coussin supérieur d'un composant traversant n'est PAS accessible car le corps du composant le recouvre. Ce n'est donc pas pratique.

Dans la plupart des cas, il n'y a AUCUN fil de composant du tout où vous devez passer d'un côté à l'autre. L'insertion de petits morceaux de fil et le soudage des DEUX CÔTÉS ne sont tout simplement pas pratiques, même pour un assemblage manuel, sans parler d'un assemblage automatisé, car tous les équipements modernes sont virtuels.

Il double l'effort pour exiger une soudure des deux côtés, même d'un fil de composant traversant. Cela prend le double du temps d'assemblage et augmente considérablement les risques d'erreur d'assemblage. Ce n'est tout simplement pas raisonnable à quelque niveau que ce soit.

Votre première image n'est pas complètement exacte. La soudure doit également coller au placage dans le trou, et pas seulement se connecter aux couches supérieure et inférieure de métal. C'est-à-dire que le placage offre une stabilité mécanique améliorée et une résistance de joint accrue en raison de la surface beaucoup plus grande disponible pour le brasage.

Si vous avez des trous métallisés, les pistes des deux côtés de la carte (et toutes les couches internes) sont connectées sans autre action.

Les trous exclusivement à cet effet sont appelés "vias" et peuvent être plus petits que les trous normaux pour les conducteurs de composants.

Cela rend la fabrication d'une carte trop complexe pour être simple face, plus facile et généralement beaucoup moins chère que possible, car aucun effort supplémentaire tel que l'insertion de fils de connexion ou la soudure des deux côtés n'est requis.

Cela facilite également la conception et la disposition des planches à double face, car vous n'avez plus à vous efforcer pour minimiser le nombre de pistes sur l'autre couche, ou minimiser le nombre de cavaliers, ou vous assurer que les croisements entre les couches ne sont pas en dessous des composants. .

Et cela vous permet d'augmenter la densité des cartes et d'utiliser des cartes plus petites, des boîtiers moins chers, etc ...

Il permet également au fabricant de circuits imprimés d'effectuer des «tests sur carte nue» de chacune de ces interconnexions avant d'ajouter des composants, éliminant ainsi de nombreux défauts. (Certains fabricants de PCB effectuent des tests sur carte nue gratuitement).

Les trous plaqués vous donnent tout cela avant même de considérer comment vous soudez réellement un composant sur le PCB - bien qu'il offre également des avantages ...

La plupart des circuits imprimés sont soudés par des machines. Onde de soudure dans le cas de panneaux traversants. L'onde de soudure est une ondulation à la surface de la soudure fondue par laquelle la carte est entraînée à l'aide d'un convoyeur. Il passe sur tous les pads et les fils coupés au bas de la planche. Il ne soude pas le haut de la carte. Les fils à souder sur le dessus nécessiteraient non seulement qu'ils soient accessibles, mais nécessiteraient un travail manuel pour souder chacun d'eux. Cela ne serait pas rentable dans le cas de quantités de production - toute petite économie dans les planches serait éclipsée par le travail manuel requis, sans parler du coût d'une contrainte de conception qui exige que tous les fils soient accessibles sur le dessus ( pensez aux connecteurs, aux condensateurs électrolytiques, aux prises CI, etc.) - cela signifie des cartes plus grandes, des boîtiers plus grands, plus d'emballage, plus de frais d'expédition, plus d'espace d'étagère, etc.

Ainsi, la norme pour les panneaux à 2 couches est les trous métallisés, et à un petit coût supplémentaire, vous pouvez avoir des trous non plaqués comme vous le mentionnez. C'est une opération supplémentaire, donc cela coûte plus cher - les trous doivent être percés après l'opération de placage. La plupart des planches ont probablement aussi des trous non plaqués - elles ont tendance à être meilleures pour des choses comme les broches enfoncées parce que les dimensions sont plus contrôlées.

Rien ne vous empêche de commander des planches avec des trous non plaqués partout si vous aimez la soudure supplémentaire (bien qu'ils puissent penser que vous avez fait une erreur et la `` corriger '' pour vous s'il y a des pads connectés de chaque côté d'un trou) mais vous avez gagné '' t économiser de l'argent.

La plupart des composants électroniques mpdern ont une certaine mesure de composants SMD (montés en surface), les fils des pièces SMD reposent à plat et ne passent pas par la carte. Les trous traversants plaqués sont un moyen pratique de relier le haut au bas. De cette façon, les couches supérieure et inférieure sont connectées en usine, vous n'avez donc pas besoin de les connecter vous-même. Ils font également un bon chemin de faible résistance thermique lorsque vous souhaitez utiliser la carte comme dissipateur thermique (le vieux FR4 ordinaire fait un dissipateur thermique terrible). Les PTH sont vraiment utiles lorsque vous avez plus de deux couches et que vous devez les connecter ou lorsque vous avez des pièces avec de très petits pads qui doivent être connectés à une autre couche, des pads bien trop petits ou trop nombreux pour les connecter manuellement (OSH park sera ravi de vous faire un PCB à 4 couches avec des trous de 0,25 mm avec des plots de 0,45 mm, et c'est à des prix amateurs, les trucs informatiques de pointe peuvent avoir 10-20 couches et trous de moins de 0,1 mm de large qui ne traversent qu'une partie du circuit imprimé). Tu nedoivent utiliser des PTH, mais la technologie est à un stade où elle n'ajoute que quelques pour cent au coût global d'une carte de fabrication professionnelle.

J'ai fait, dans le seul but d'économiser de l'argent, une planche à deux faces sans PTH (comme deuxième chiffre de votre question). La planche était très simple, mais les tests étaient pénibles! - Le test de la connectivité nette sur la carte était impossible sans souder d'abord tous les composants - Une mauvaise soudure des composants (le montage était à la main) signifiait une perte de connectivité électrique, donc je dois revérifier toutes les articulations plusieurs fois

Après cette expérience avec un PCB à deux couches mais sans vias, j'ai opté pour payer un peu plus mais avoir des temps de test plus rapides.

Donc, le fait est: vous pouvez vous passer de VIAS, mais si vous parlez de tout projet réel et pratique, vous serez désolé de ne pas les avoir.

Richard a bien répondu à la question, mais POURQUOI un trou plaqué ne doit être soudé que d'un côté n'a pas été correctement expliqué dans ce fil. La tension superficielle de la soudure la fait passer le long du baril et le composant passe tout au long du trou, fournissant une connexion à la fois solide électriquement et mécaniquement. Si le trou n'est pas plaqué, le matériau de la carte de circuit imprimé est suffisamment résistant pour souder afin qu'il ne passe pas à travers et n'atteigne pas l'autre côté, de sorte que les deux côtés doivent être directement appliqués.

Des problèmes d'instabilité structurelle peuvent survenir dans la probabilité très probable que l'air soit emprisonné entre les deux couches de soudure sur une carte non plaquée.