Для чего нужны «костяшки» на сквозных светодиодах и фотодиодах?


17

Я использую ИК-светодиод и фотодиод, и я спроектировал печатную плату в соответствии со спецификациями, которые я нашел в техническом описании, то есть размеры отверстий для выводов составляют 0,6 мм. Тем не менее, на этих компонентах есть «костяшки» (см. Изображение ниже), и они шире, чем размер отверстия, который они указывают для штифтов.

Введите описание изображения здесь

Таким образом, проблема в том, что из-за этих костяшек компонент не достаточно низко входит в плату. Почему они там? Как я могу узнать, насколько они широки, чтобы мои дыры объяснили это?


То, что является проблемой для вас, является удобной функцией для других.
PlasmaHH

Есть ли конкретная причина, по которой вы хотите, чтобы устройство находилось на плате?
Игнасио Васкес-Абрамс

1
@ IgnacioVazquez-Abrams Не совсем плотно прилегает к нему, чуть ниже этих кулаков - из-за формы и размера молдинга, который должен умещаться вокруг него
MrPhooky

1
Так что в следующий раз сделайте отверстия больше и запилите выступы (костяшки) для этого.
Джордж Херольд

@ GeorgeHerold Да, но насколько больше? Я не хочу, чтобы они просто
провалились, невольно

Ответы:


36

У меня есть два возможных объяснения:

  • «Костяшки» предназначены для того, чтобы штифты не проходили через плату.
    В большинстве случаев нежелательно, чтобы контакты проходили через печатную плату.
  • Они являются остатком производственного процесса (см. Рисунок ниже).
    Сначала штифты являются частью одного металлического листа и режутся после добавления штампов и оболочек. Резка оставляет костяшки.

введите описание изображения здесь


1
Приятная графика! Ты сделал это сам?
sleblanc

21
@sebleblanc: да, с MS Paint :-)
Творог

Кроме того, они могут помочь сохранить светодиод на доске. По крайней мере, когда я паял вручную, я заметил, что они удерживают светодиод от платы до тех пор, пока я не припаяю его.
Paul92

@ Paul92 Но для этого вы можете слегка согнуть светодиодную ножку, чтобы она не выпала прямо. И где-то я видел вопрос с такими согнутыми ногами на светодиодах.
Исмаэль Мигель

1
Приятная графика, но несколько вводящая в заблуждение в целом на практике, увы. «Большую часть времени это нежелательно» неоднозначно, и может помочь легкое изменение формулировки. т.е. Вы имеете в виду, что «проходить» или «не проходить» нежелательно?
Рассел МакМэхон

7

Эти конкретные отведения на фотографии не выглядят так, как будто они предназначены для того, чтобы остановить движение детали так, как вам нравится. Вы уверены, что использовали рекомендуемый размер отверстия в таблице? Или вы просто взяли номинальный размер и используете его ... Я ожидаю, что рекомендуемый размер будет относительно большим для такого элемента.

Получите набор этих типичных китайских суппортов (они стоят всего около 10-30 долларов в зависимости от того, где вы их покупаете и от качества). Вы можете получить более качественные (например, Mitutoyo или Brown & Sharpe), но в этом нет особой необходимости, и даже самые дорогие суппорты не подходят для высокой точности, превышающей пару тысячных дюйма (но этого достаточно для размеров отверстий) ).

введите описание изображения здесь

Вы также можете получить 1 "микрометр, если вам нужно более точно измерить такие вещи, как толщина. Вернье тип дешевый, электронные цифровые типы по-прежнему стоят немного дороже, чем механические.

Обычно плохо вставлять пластмассовые биты прямо на плату - между XY PCB (маленькая) и эпоксидной (большая) будет разность CTE (коэффициент теплового расширения), так что деталь будет находиться под напряжением и имеет тенденцию расколоться при воздействии экстремальных температур. Допуская немного свинца, там есть запасы, чтобы часть не была уничтожена.

Редактировать: Нет недостатка в плохо определенных чертежах светодиодов - даже от относительно известных производителей. Например, вот довольно хороший из Кри.

введите описание изображения здесь

Вы можете заметить, что есть две вариации ведущей рамы, одна с и без «костяшек» (как упомянул Рассел в своем ответе), однако у той, у которой все еще нет артефактов, были выбиты соединения из непрерывных ведущих рам (как упомянул творог). ). К сожалению, артефакты не рассчитаны либо по размеру или положению (и можно было бы предположить , что они подходят в пределах допуска отведений 0,5 +/- 0,1 мм , но я серьезно сомневаюсь , что это гарантировано , чтобы быть правдой). У тех с большими суставами есть только номинальныйразмером 1,2 мм, поэтому мы не знаем, позволит ли отверстие в 1 мм (например) пропустить светодиод или нет. Первая партия может быть найдена, а следующая нет, и нет никаких претензий по спецификациям. Скорее всего, отверстие 0,8 мм будет работать, но нет никаких гарантий. У меня есть другие листы технических данных от действительно крупных тайваньских поставщиков, которые не лучше (а некоторые хуже). Лучшее, что вы можете сделать в качестве небольшого количества пользователей, - это использовать штангенциркули (см. Выше) на образце и надеяться, что они не меняют поставщиков ведущей рамы и т. Д., Или переключаться на поставщика с более жесткими характеристиками.

Ниже приведен гораздо более точный чертеж таблицы данных (из этой таблицы Panasonic), в которой содержится все, что вам нужно знать:

введите описание изображения здесь

Я полагаю, что «костяшки» здесь (как я и полагал на вашем) не предназначены для того, чтобы помешать падению светодиода, насколько это возможно, - это просто артефакты производства. Максимальный размер указан, но не минимальный, поэтому нет гарантии. Однако есть спецификация 2 мм, которая указывает, что под светодиодом требуется расстояние 2 мм (по крайней мере, это моя интерпретация, что это минимум, а не максимум). Это необходимо для предотвращения разрушения светодиода дифференциальными тепловыми коэффициентами расширения как сразу после сборки, так и во время работы. Обратите внимание, что он находится выше верхней части «костяшек», поэтому допустимо иметь «костяшки» внутри печатной платы.

В общем, для светодиодов со сквозным отверстием мы обычно использовали механические зажимы, чтобы удерживать светодиоды относительно точно во время пайки, даже если они паялись вручную. Если вам нужно добраться до размера 2 мм на приведенном выше рисунке, вы должны использовать относительно большое отверстие, поэтому оно может быть неаккуратным в зависимости от поставщика светодиодов того времени. Такие вещи, как цилиндрические стойки, вроде бы работают, но они довольно неряшливы даже при плотных сквозных отверстиях для платы - нижняя часть светодиода не такая плоская и т. Д. Некоторые производители используют стойки, которые растворяются в процессе очистки для грубого расположения. Хорошо, если вы не возражаете против дополнительных затрат, запчастей и т. Д.

Edit2: Кстати, если вы решите подать ведущую рамку, имейте в виду, что вы удалите (обычно Sn) покрытие и обнажите сплав под ним (чаще всего это сталь, чтобы снизить затраты - легко проверить магнитом ). Не ожидайте, что сможете припаяться к оголенному материалу сердечника свинцовой рамы!


Мой ответ может быть интересен. Не стесняйтесь ставить под сомнение любую точку, которая появляется (и / или может быть :-)) вне луча.
Рассел МакМахон

@RussellMcMahon Я в целом согласен с замечаниями, высказанными в вашем ответе. Я добавил пару рисунков к моему ответу выше, с бонусом дополнительной болтовни. Документы или заметки приложений на пробках были бы интересны, если бы их было легко найти.
Спехро Пефхани

Ориентировочная цена на эти китайские суппорты, которые я получил, была сделана Шанхайским заводом измерительных и режущих инструментов, одним из лучших производителей прецизионных измерительных инструментов в Китае, за 45 долларов США. Это не хуже, чем у Brown & Sharpe, как они используются в моей школе, и это очень помогло при разработке моих печатных плат. Самый дешевый вариант от SMCTW - 10 долларов США, такой же точности, как металлический, но сделанный из пластмассы.
Maxthon Chan

Тот, который я обычно использую, имеет большой желтый экран, использует литиевую батарею CR2025 большой емкости и имеет хороший жесткий чехол. Сделано на фабрике в Китае. Я думаю, что я заплатил около 30 долларов в Канаде, но я знаю, где можно купить такие вещи. ;-)
Спехро Пефхани

Относительная общая «оценка» интересна в этом вопросе. Интересно, что это за урок? :-).
Рассел МакМахон

3

Резюме:

Хотя такие выступы или «заглушки», вероятно, могут быть результатом производственных дефектов, это почти наверняка не относится к компонентам, предназначенным для вставки печатной платы через отверстие.

Компоненты с такими выступами или без них доступны «на заказ» у некоторых производителей. Они играют очень реальную роль в выравнивании и позиционировании компонентов. У меня есть ряд документов по их достоинствам и использованию, которые я могу найти и сослаться на них, если будет достаточно интереса.

Создание отверстий, достаточно больших, чтобы пробки могли проходить через них, может привести к целому ряду проблем.

Longer:

«Костяшки» называются «стопорами» (по крайней мере некоторыми производителями компонентов) и предназначены как для обеспечения, так и для того, чтобы компонент находился в фиксированном положении как
относительно плоскости печатной платы, так и над поверхностью печатной платы.

Корпус компонентов, таких как светодиоды, имеет меньшие размеры по размерам (иначе говоря, построены с меньшей предполагаемой точностью), чем рама и выводы, а корпусы компонентов, прислоненные к поверхности печатной платы, будут вызывать большее среднее отклонение от вертикали. Компоненты, которые испускают или обнаруживают излучение, могут иметь такие характеристики и / или внешний вид, на которые влияет такое смещение.

Влияние на обратную сторону пайки, вероятно, будет минимальным, но может произойти в некоторой степени.
Тем не менее, компонент, расположенный напротив печатной платы, будет подвергаться нагрузке на поверхности контакта между корпусом и корпусом, когда радиальная сила приложена к верхней части компонента. В некоторых случаях высота намного больше, чем плечо рычага на поверхности платы, и «боковые» силы в верхней части компонента (например, светодиода) могут быть умножены, например, в 10 раз на границе раздела «тело-вывод».

Тепловое сжатие после пайки будет иметь тенденцию «вытягивать штифт из корпуса», если корпус плотно прилегает к плате. Даже если это не приводит к заметным кратковременным повреждениям, на поверхности интерфейса свинец-тело может возникать постоянная нагрузка, которая со временем «разрешается». Повреждения, которые приводят к обнаруживаемым проблемам, могут быть небольшими, но способствуют постоянным проблемам надежности.

Компонент, установленный на поверхности печатной платы, делает доступ к пересечению свинец-печатная плата недоступным или менее доступным для чистящих жидкостей, если он используется, и также может задерживать такие жидкости.


Важный:

Некоторые производители указывают две разновидности компонентов, которые являются идентичными, за исключением того, что они поставляются с пробками или без них. Проектирование для одного типа и поставка с другим типом может иметь большое влияние на аспекты производства. Если отверстия сделаны слишком большими, чтобы позволить пробкам проходить через них, то компоненты могут в конечном итоге получить полуслучайное смещение после пайки. Результат может выглядеть очень плохо в продукте, использующем, например, несколько светодиодов в качестве источника света. (Спроси меня, откуда я знаю :-)). При пайке светодиодов, где выравнивание имеет значение, «достаточно часто» использовать выравнивающие зажимы для поддержания выравнивания во время пайки - со стопорами или без них.

Просверливание отверстий или проектирование более крупных отверстий для размещения пробок таким образом, чтобы они проходили через отверстия, является крайне плохой практикой и может привести к проблемам долгосрочной надежности. Результирующий зазор между отверстием и выводом может быть значительно больше, чем необходимо, и может привести к проблемам с пайкой и пайкой. Если компоненты запаяны вручную людьми, которые осведомлены о практических проблемах и которые также предпринимают надлежащие действия, проблемы могут быть минимальными. Если используется автоматическая пайка, необходимо следить за тем, чтобы качество не ухудшалось.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.