A cosa servono le "nocche" su LED e fotodiodi a foro passante?


17

Sto usando un LED IR e un fotodiodo e ho progettato il PCB in base alle specifiche che ho trovato sul foglio dati, ovvero con dimensioni dei fori per i pin di 0,6 mm. Tuttavia, su questi componenti ci sono "nocche" (vedi immagine sotto) e questi sono più larghi della dimensione del foro che citano per i perni.

Inserisci qui la descrizione dell'immagine

Quindi il problema è che il componente non scende abbastanza in basso a causa di queste nocche. Perché sono lì? Come posso sapere quanto sono larghi per rendere conto dei miei buchi per questo?


Qual è un problema per te, è una funzione conveniente per gli altri.
PlasmaHH,

C'è un motivo particolare per cui si desidera che il dispositivo sia a filo con il PCB?
Ignacio Vazquez-Abrams,

1
@ IgnacioVazquez-Abrams Non completamente a filo con esso, solo un po 'più in basso di queste nocche - a causa della forma e delle dimensioni del modanatura che deve adattarsi attorno ad esso
MrPhooky

1
Quindi, allarga i buchi la prossima volta e archivia i nodi (nocche) per questo.
George Herold,

@GeorgeHerold Sì, ma quanto più grande? Non voglio che cadano volenti o nolenti ... c'è una dimensione standard per queste cose da tabby
MrPhooky,

Risposte:


36

Ho due possibili spiegazioni:

  • Le "nocche" sono lì intenzionalmente per evitare che i perni attraversino completamente il PCB.
    Il più delle volte non si desidera che i pin attraversino completamente il PCB.
  • Sono un residuo del processo di produzione (vedi foto sotto).
    Innanzitutto i perni fanno parte di una singola lamiera e vengono tagliati dopo gli stampi e gli involucri aggiunti. Il taglio lascia le nocche.

enter image description here


1
Bella grafica! L'hai fatto tu stesso?
slitta,

21
@sebleblanc: sì, con MS Paint :-)
Cagliata

Inoltre, potrebbero aiutare a mantenere il vantaggio sul tabellone. Almeno durante la saldatura manuale, ho notato che impediscono al led di cadere dal tabellone fino a quando non lo saldo.
Paul92,

@ Paul92 Ma per questo, puoi leggermente piegare leggermente la gamba a LED, in modo che non cada diritto. E da qualche parte ho visto una domanda con gambe così piegate sui LED.
Ismael Miguel,

1
Bella grafica, ma in generale un po 'fuorviante nella pratica, ahimè. "La maggior parte delle volte non desiderato" è ambiguo e un leggero cambiamento nella formulazione può aiutare. vale a dire che non si desidera "passare attraverso" o "non passare"?
Russell McMahon,

7

Quei cavi particolari nella foto non sembrano destinati a impedire che la parte scenda a piacimento. Sei sicuro di aver utilizzato la dimensione del foro consigliata nel foglio dati? Oppure hai semplicemente preso la dimensione nominale e l'hai usata ... Mi aspetto che la dimensione consigliata sia relativamente grande per un articolo del genere.

Ottieni un set di questi generici calibri di fabbricazione cinese (sono solo circa $ 10- $ 30 a seconda di dove li acquisti e qualità). Puoi ottenerne di qualità superiore (ad es. Mitutoyo o Brown & Sharpe) ma non è davvero necessario e anche le pinze più costose non sono adatte per un'alta precisione migliore di un paio di millesimi di pollice (ma è abbastanza buono per fori di dimensioni forate ).

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Puoi anche ottenere un micrometro da 1 "se devi misurare in modo più preciso cose come lo spessore. Il tipo nonio è economico, i tipi digitali elettronici costano ancora un po 'di più rispetto ai tipi meccanici.

Di solito è una cattiva forma spingere i pezzi stampati in plastica fino alla scheda - ci sarà un CTE differenziale (coefficiente di espansione termica) tra l'XY del PCB (piccolo) e l'epossidica (grande) in modo che la parte sarà sotto stress e tenderà a spaccarsi quando esposto a temperature estreme. Consentire un po 'di piombo lì dentro fornisce un po' di "dare" in modo che la parte non venga distrutta.

Modifica: non mancano i disegni a LED scarsamente specificati, anche di produttori relativamente noti. Ad esempio, eccone uno abbastanza buono di Cree.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Puoi notare che ci sono due varianti di frame di piombo, uno con e uno senza le "nocche" (come Russell ha menzionato nella sua risposta), tuttavia quello senza ancora ha artefatti in cui sono stati punzonati i joiners dai leadframe continui (come menzionato Curd ). Sfortunatamente, i manufatti non sono dimensionati né in dimensioni né in posizione (e si potrebbe presumere che si adattino alla tolleranza dei cavi 0,5 +/- 0,1 mm, ma dubito seriamente che sia garantito che sia vero). Quelli con nocche più grandi hanno solo un nominaledimensione di 1,2 mm, quindi non sappiamo davvero se un foro di 1 mm (ad esempio) consentirà il passaggio del LED o meno. La prima spedizione potrebbe essere trovata e la successiva no, e non c'è alcun reclamo che si possa fare dalle specifiche. È probabile che funzionerebbe un foro di 0,8 mm, ma non ci sono garanzie. Ho altri fogli di dati cartacei di importanti fornitori con sede a Taiwan che non sono migliori (e alcuni sono peggiori). Il meglio che puoi fare come utente di piccola quantità è quello di utilizzare i calibri (vedi sopra) su un campione e sperare che non cambino fornitori di leadframe ecc., O passare a un fornitore con specifiche più rigorose.

Di seguito è riportato un disegno del foglio dati molto più rigorosamente specificato (da questo foglio dati Panasonic) che ti dice tutto ciò che devi sapere:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Credo che le "nocche" qui (come ho detto sul tuo) non intendano impedire che il LED si spenga il più possibile, sono solo artefatti della produzione. È stata specificata la dimensione massima, ma non è minima, quindi non esiste alcuna garanzia. Tuttavia, c'è una specifica di 2mm che indica che è necessaria una spaziatura di 2mm sotto il LED (almeno questa è la mia interpretazione - che è un minimo non un massimo). Questo per aiutare a evitare che il LED venga distrutto da coefficienti termici di espansione differenziali, sia immediatamente dopo il montaggio che durante il funzionamento. Si noti che è sopra la parte superiore delle "nocche", quindi è accettabile avere le "nocche" all'interno del PCB.

In generale, per i LED a foro passante, di solito abbiamo usato maschere meccaniche per mantenere i LED relativamente esattamente in posizione durante la saldatura, anche quando sono saldati a mano. Se hai bisogno di scendere alla dimensione di 2 mm nel disegno sopra, useresti un foro relativamente grande, quindi potrebbe essere sciatto a seconda del fornitore di LED del giorno. Cose come i distanziali cilindrici funzionano in qualche modo, ma sono piuttosto sciatti anche con i PCB stretti attraverso i fori: la parte inferiore del LED non è poi così piatta ecc. Alcuni produttori usano i distanziatori che si dissolvono nell'operazione di pulizia per una posizione rozza. Va bene se non ti dispiace costi aggiuntivi, parti ecc.

Modifica2: A proposito, se decidi di archiviare il leadframe, tieni presente che rimuoverai la placcatura (di solito Sn) ed esponerai la lega sottostante (molto spesso è in acciaio per mantenere bassi i costi, facilmente controllabile con un magnete ). Non aspettarti di essere in grado di saldare al materiale del nucleo di piombo esposto!


La mia risposta potrebbe essere di interesse. Sentiti libero di mettere in discussione qualsiasi punto che appare (e / o potrebbe essere :-)) fuori raggio.
Russell McMahon,

@RussellMcMahon Sono generalmente d'accordo con i punti formulati nella tua risposta. Ho aggiunto un paio di disegni alla mia risposta sopra, con bonus aggiuntivi blathering. I documenti o le note app sui tappi sarebbero interessanti se sono facili da individuare.
Spehro Pefhany,

Riferimento di prezzo per quei calibri di fabbricazione cinese, ho ottenuto il mio, realizzato da Shanghai Measuring & Cutting Tools Works, uno dei migliori produttori di strumenti di misura di precisione in Cina, per $ 45. Non è peggio di un Brown & Sharpe come usato nella mia scuola, e ha aiutato molto nella progettazione del mio PCB. L'opzione più economica di SMCTW è di US $ 10, stessa precisione di quella in metallo, ma realizzata in plastica.
Maxthon Chan,

Quello che uso generalmente ha un grande schermo giallo e utilizza una batteria al litio CR2025 ad alta capacità e ha una bella custodia rigida. Realizzato da una delle migliori fabbriche cinesi. Penso di aver pagato circa $ 30 in Canada, ma so dove acquistare questo tipo di cose. ;-)
Spehro Pefhany,

Il relativo "punteggio" complessivo è interessante su questo. Mi chiedo quale sia la lezione? :-).
Russell McMahon,

3

Sommario:

Mentre tali sporgenze o "tappi" potrebbero essere probabilmente il risultato di manufatti di fabbricazione, questo non è quasi certamente il caso di componenti destinati all'inserimento di PCB attraverso fori.

I componenti con o senza tali sporgenze sono disponibili "su ordinazione" presso alcuni produttori. Giocano un ruolo molto reale nell'allineamento e nel posizionamento dei componenti. Ho una serie di articoli sui loro meriti e uso che posso individuare e fare riferimento se c'è abbastanza interesse.

Realizzare fori abbastanza grandi da consentire il passaggio dei tappi può comportare una serie di problemi.

Più a lungo:

I "tirapugni" sono chiamati "tappi" (da almeno alcuni produttori di componenti, e hanno lo scopo di consentire e far sedere il componente in un allineamento fisso sia:
rispetto al piano del PCB sia sopra la superficie del PCB.

Lo stampaggio del corpo di componenti come i LED è meno vincolato dal punto di vista dimensionale (ovvero costruito con meno precisione prevista) rispetto al telaio e ai conduttori, e il posizionamento dei corpi dei componenti contro la superficie del PCB causerà un disallineamento medio maggiore dalla verticale. I componenti che emettono o rilevano radiazioni possono avere le loro prestazioni e / o il loro aspetto influenzati da tale disallineamento.

L'effetto sulla saldatura sul retro sarebbe probabilmente minimo, ma potrebbe accadere in una certa misura.
Tuttavia, un componente posizionato contro un PCB sarà soggetto a sollecitazioni sull'interfaccia piombo-corpo quando viene applicata una forza radiale sulla parte superiore del componente. In alcuni casi l'altezza è molto maggiore rispetto al braccio di leva sulla superficie della scheda e le forze "laterali" sulla parte superiore del componente (come un LED) possono essere moltiplicate, ad esempio, per un fattore 10 nell'interfaccia piombo-corpo.

La contrazione termica dopo la saldatura tenderà a "estrarre il perno dal corpo" se il corpo è inserito saldamente contro la tavola. Anche se ciò non causa danni evidenti a breve termine, è possibile che si verifichi uno stress continuo all'interfaccia del corpo principale che "si risolve da solo" nel tempo. Il danno che provoca problemi rilevabili può essere piccolo ma contribuire a problemi di affidabilità in corso.

Un componente posizionato contro la superficie del PCB rende l'accesso all'intersezione PCB-piombo non disponibile o meno disponibile per i fluidi di pulizia, se utilizzato, e può anche intrappolare tali fluidi.


Importante:

Alcuni produttori specificano due varietà di componenti identici oltre a essere forniti con o senza tappi. Progettare per un tipo e essere fornito con l'altro tipo può avere un impatto notevole sugli aspetti della produzione. Se i fori sono sovradimensionati per consentire il passaggio dei tappi, i componenti possono risultare disallineati in modo semi-casuale dopo la saldatura. Il risultato può apparire molto negativo in un prodotto usando ad esempio più LED come sorgente luminosa. (Chiedimi come lo so :-)). Quando si saldano i LED in cui l'allineamento è importante, è "abbastanza comune" utilizzare maschere di allineamento per mantenere l'allineamento durante la saldatura, con o senza stopper.

La realizzazione di fori o la progettazione di fori più grandi per accogliere i tappi in modo che passino attraverso i fori è una pratica estremamente negativa e può portare a problemi di affidabilità a lungo termine. Il foro risultante per il gioco del piombo può essere significativamente più grande di quanto sia appropriato e può comportare problemi di saldabilità e saldatura. Se i componenti sono saldati a mano da persone consapevoli dei problemi pratici e che prendono anche le misure adeguate, i problemi possono essere minimi. Se si utilizza la saldatura automatica, è necessario prestare attenzione per garantire che la qualità non venga compromessa.

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.