Tecnología de orificio pasante

En electrónica , la tecnología de orificio pasante (también escrita como " thru-hole ") es un método de fabricación en el que los terminales de los componentes se insertan a través de orificios perforados en placas de circuito impreso (PCB) y se sueldan a las almohadillas del lado opuesto, ya sea mediante ensamblaje manual (colocación a mano) o mediante el uso de máquinas de montaje de inserción automatizadas . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Historia

La tecnología de orificios pasantes reemplazó casi por completo las técnicas de ensamblaje electrónico anteriores, como la construcción punto a punto . Desde la segunda generación de computadoras en la década de 1950 hasta que la tecnología de montaje superficial (SMT) se popularizó a mediados de la década de 1980, cada componente en una PCB típica era un componente de orificio pasante. Inicialmente, las PCB tenían pistas impresas solo en un lado, luego en ambos lados, y posteriormente se comenzaron a usar placas multicapa. Los orificios pasantes se convirtieron en orificios metalizados pasantes (PTH) para que los componentes hicieran contacto con las capas conductoras requeridas. Los orificios metalizados pasantes ya no son necesarios en las placas SMT para realizar las conexiones de los componentes, pero aún se utilizan para realizar interconexiones entre las capas y, en esta función, se denominan más comúnmente vías . ^{[ 2 ]}

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Conductores axiales y radiales

Los componentes con terminales de cable se utilizan generalmente en placas de circuitos impresos con orificios pasantes. Los terminales axiales sobresalen de cada extremo de un componente, típicamente cilíndrico o alargado, en el eje geométrico de simetría . Los componentes con terminales axiales se asemejan a puentes de cable en forma y pueden utilizarse para cubrir distancias cortas en una placa, o incluso sin soporte a través de un espacio abierto en el cableado punto a punto . Los componentes axiales no sobresalen mucho de la superficie de la placa, lo que produce una configuración plana o de bajo perfil cuando se colocan "acostados" o paralelos a la placa. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Los terminales radiales se proyectan más o menos en paralelo desde la misma superficie o aspecto de un encapsulado de componente, en lugar de desde extremos opuestos del mismo. Originalmente, los terminales radiales se definieron como aquellos que seguían más o menos el radio de un componente cilíndrico (como un condensador de disco cerámico ). ^{[ 5 ]} Con el tiempo, esta definición se generalizó en contraste con los terminales axiales y adoptó su forma actual. Al colocarse en una placa, los componentes radiales se mantienen perpendiculares, ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} ocupando un espacio menor en el a veces escaso espacio disponible en la placa, lo que los hace útiles en muchos diseños de alta densidad. Los terminales paralelos que se proyectan desde una única superficie de montaje confieren a los componentes radiales una naturaleza de "conexión enchufable", lo que facilita su uso en máquinas de inserción de componentes automatizadas de alta velocidad ("encapsulado").

Cuando sea necesario, un componente axial puede convertirse eficazmente en un componente radial doblando uno de sus terminales en forma de "U" para que quede cerca y paralelo al otro terminal. ^{[ 4 ]} Se puede utilizar aislamiento adicional con tubos termorretráctiles para evitar cortocircuitos con componentes cercanos. Por el contrario, un componente radial puede utilizarse como componente axial separando sus terminales lo máximo posible y extendiéndolos para que abarquen toda su longitud. Estas improvisaciones se ven a menudo en la construcción de prototipos o placas de pruebas , pero se desaconsejan para diseños de producción en masa . Esto se debe a las dificultades de uso con maquinaria automatizada de colocación de componentes y a una menor fiabilidad debido a la menor resistencia a las vibraciones y a los golpes mecánicos en el conjunto final.

Dispositivos de múltiples cables

Para componentes electrónicos con dos o más terminales, como por ejemplo diodos, transistores, circuitos integrados o conjuntos de resistencias, se utiliza una gama de encapsulados semiconductores de tamaño estándar , ya sea directamente sobre la placa de circuito impreso o mediante un zócalo.

Características

Si bien el montaje de orificios pasantes proporciona fuertes uniones mecánicas en comparación con las técnicas SMT, la perforación adicional necesaria encarece la producción de las placas. También limita el área de enrutamiento disponible para las pistas de señal en las capas inmediatamente inferiores a la capa superior en placas multicapa, ya que los orificios deben atravesar todas las capas hasta el lado opuesto. Por ello, las técnicas de montaje de orificios pasantes ahora suelen reservarse para componentes más voluminosos o pesados, como condensadores electrolíticos o semiconductores en encapsulados de mayor tamaño, como el TO-220, que requieren una mayor resistencia de montaje, o para componentes como conectores o relés electromecánicos que requieren una gran resistencia de soporte. ^{[ 4 ]}

Los ingenieros de diseño suelen preferir los componentes de orificio pasante de mayor tamaño a los de montaje superficial (SMT) al crear prototipos, ya que se pueden usar fácilmente con zócalos de placas de pruebas . Sin embargo, los diseños de alta velocidad o alta frecuencia pueden requerir tecnología SMT para minimizar la inductancia y capacitancia parásitas en los cables, lo que afectaría el funcionamiento del circuito. Los diseños ultracompactos también pueden requerir la construcción SMT, incluso en la fase de prototipado.

Los componentes de montaje pasante son ideales para prototipar circuitos con placas de pruebas utilizando microprocesadores como Arduino o PICAXE . Estos componentes son lo suficientemente grandes como para que sean fáciles de usar y soldar a mano.

Véase también

Referencias

↑ Empaquetado electrónico: Tecnologías de montaje de soldadura en KH Buschow et al (eds.), Enciclopedia de materiales: Ciencia y tecnología , Elsevier , 2001 ISBN 0-08-043152-6págs. 2708–2709
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Lecturas adicionales

Lesser, Roger; Alderton, Megan (1 de enero de 2002). "El futuro de la aviación comercial" . Revista Mobile Development and Design . Recuperado el 30 de diciembre de 2011 .
"Célula de producción flexible para matrices de LED. (Enfoque: pantallas electrónicas)" . Canadian Electronics. 1 de marzo de 2003. Consultado el 30 de diciembre de 2011 .
Khan, Zulki (1 de febrero de 2010). "Disposición de componentes en procesos de colocación" . Printed Circuit Design & Fab . Recuperado el 30 de diciembre de 2011 .
Charpentier, Stephane (10 de marzo de 2010). «Fabricación: Visita a una línea de producción de módulos de memoria Kingston» . PC World (Francia) (en francés). Archivado del original el 26 de abril de 2012. Consultado el 30 de diciembre de 2011 .

Enlaces externos

Tamaños de orificios para piezas pasantes en Wikibooks

[Buschow_2001-1] Empaquetado electrónico: Tecnologías de montaje de soldadura en KH Buschow et al (eds.), Enciclopedia de materiales: Ciencia y tecnología , Elsevier , 2001 ISBN 0-08-043152-6págs. 2708–2709

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