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.