¿Para qué sirven los 'nudillos' en los LED y fotodiodos de orificios pasantes?

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Estoy usando un LED IR y un diodo fotográfico, y he diseñado la PCB de acuerdo con las especificaciones que encontré en la hoja de datos, es decir, los tamaños de los orificios para los pines son de 0,6 mm. Sin embargo, en estos componentes hay 'nudillos' (ver imagen de abajo) y estos son más anchos que el tamaño del orificio que citan para los pasadores.

Entonces, el problema es que el componente no baja lo suficiente en el tablero debido a estos nudillos. ¿Por qué están ellos ahí? ¿Cómo puedo saber qué tan amplios son para hacer que mi cuenta de agujeros para esto?

    
pregunta MrPhooky

3 respuestas

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Tengo dos explicaciones posibles:

  • Los 'nudillos' están ahí intencionalmente para evitar que los pines pasen por todo el PCB.
    La mayoría de las veces no se desea que los pines estén atravesando todo el PCB.
  • Son un remanente del proceso de producción (vea la imagen a continuación).
    Primero, los pasadores forman parte de una única hoja de metal de uno y se cortan después de las matrices y las carcasas se agregan. El corte deja los nudillos.

    
respondido por el Curd
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Esas puntas en particular en la foto no parecen estar destinadas a impedir que la parte caiga tan lejos como quieras. ¿Está seguro de que utilizó el tamaño de orificio recomendado en la hoja de datos? ¿O simplemente tomó la dimensión nominal y usó eso? Espero que el tamaño recomendado sea relativamente grande para tal artículo.

Obtenga un juego de estos calibradores genéricos de fabricación china (solo cuestan entre $ 10 y $ 30 dependiendo de dónde los compre y la calidad). Puede obtener unos de mayor calidad (por ejemplo, Mitutoyo o Brown & Sharpe), pero no es realmente necesario e incluso los calibradores más caros no son adecuados para una alta precisión de más de un par de milésimas de pulgada (pero eso es lo suficientemente bueno para el agujero perforado tamaños).

Tambiénpuedeobtenerunmicrómetrode1"si necesita medir el grosor con mayor precisión. El tipo de vernier es barato, los tipos digitales electrónicos aún cuestan un poco más que los tipos mecánicos.

Por lo general, es una mala forma empujar las brocas moldeadas de plástico hasta el tablero. Habrá un CTE diferencial (coeficiente de expansión térmica) entre el XY del PCB (pequeño) y el epoxi (grande) para que la parte estar bajo estrés y tenderá a dividirse cuando se expone a temperaturas extremas. Si se deja un poco de plomo, se proporciona algo de "dar" para que la parte no se destruya.

Editar: No hay escasez de dibujos de LED mal especificados, incluso de fabricantes relativamente conocidos. Por ejemplo, aquí es bastante bueno uno de cree.

Puedeobservarquehaydosvariacionesdelcuadrodelcable,unaconylaotrasinlos"nudillos" (como mencionó Russell en su respuesta), sin embargo, la que aún no tiene artefactos donde los ensambladores de los marcos de plomo continuos fueron eliminados ( como mencionó Curd). Desafortunadamente, los artefactos no están dimensionados ni en tamaño ni en posición (y se podría suponer que encajan dentro de la tolerancia de los cables 0.5 +/- 0.1 mm, pero dudo seriamente que esté garantizado para ser cierto) . Los que tienen nudillos más grandes tienen solo una dimensión nominal de 1.2 mm, por lo que no sabemos realmente si un orificio de 1 mm (por ejemplo) permitirá que el LED pase a través o no. El primer envío puede ser encontrado y el siguiente no, y no hay ninguna queja que se pueda hacer de las especificaciones. Lo más probable es que un agujero de 0,8 mm funcione, pero no hay garantías. Tengo otras hojas de datos en papel de proveedores realmente importantes con sede en Taiwán que no son mejores (y algunos son peores). Lo mejor que puede hacer como usuario de pequeñas cantidades es emplear los calibradores (ver más arriba) en una muestra y esperar que no cambien de proveedor, o cambiar a un proveedor con especificaciones más estrictas.

A continuación se muestra un dibujo de la hoja de datos mucho más específico (de esta hoja de datos de Panasonic) que dice todo lo que necesitas saber:

Creoquelos"nudillos" aquí (como opiné sobre los suyos) no son no destinados a evitar que el LED se caiga lo más posible, solo son artefactos de la fabricación. Se especifica la dimensión máxima, pero no la mínima, por lo que no hay garantía. Sin embargo, hay una especificación de 2 mm que indica que se requiere un espacio de 2 mm debajo del LED (al menos esa es mi interpretación, que es un mínimo, no un máximo). Esto es para ayudar a evitar que el LED se destruya por los coeficientes térmicos diferenciales de expansión, tanto inmediatamente después del ensamblaje como durante la operación. Tenga en cuenta que está encima de la parte superior de los "nudillos", por lo que es aceptable tener los "nudillos" dentro de la PCB.

En general, para los LED de orificio pasante, usualmente usamos plantillas mecánicas para mantener los LED en una posición relativamente precisa durante la soldadura, incluso cuando se sueldan a mano. Si necesita bajar a la dimensión de 2 mm en el dibujo anterior, usaría un orificio relativamente grande, por lo que podría ser descuidado dependiendo del proveedor de LED del día. El tipo de trabajo de los separadores cilíndricos es bastante descuidado, incluso con agujeros de PCB estrechos, la parte inferior del LED no es tan plana, etc. Algunos fabricantes utilizan separadores que se disuelven en la operación de limpieza para la ubicación del crudo. Está bien si no te importa el costo adicional, partes, etc.

Edit2: Por cierto, si decide archivar el marco de plomo, tenga en cuenta que quitará la placa (normalmente Sn) y expondrá la aleación debajo (la mayoría de las veces es acero para mantener los costos bajos, fácilmente verificados con un imán). ¡No espere poder soldar el material del núcleo de bastidor de plomo expuesto!

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Summary:

Si bien tales salientes o "tapones" podrían ser el resultado de la fabricación de artefactos, este no es el caso de los componentes destinados a la inserción de orificios de PCB.

Los componentes con o sin tales salientes están disponibles "a pedido" de algunos fabricantes. Juegan un papel muy real en la alineación y posicionamiento de componentes. Tengo una serie de documentos sobre sus méritos y uso que puedo localizar y consultar si hay suficiente interés.

Hacer agujeros lo suficientemente grandes para permitir que los tapones pasen a través de ellos puede llevar a una variedad de problemas.

Longer:

Los "nudillos" se denominan "topes" (al menos por algunos fabricantes de componentes, y tienen la intención de permitir que & causen que el componente se asiente en una alineación fija:
en relación con el plano de la PCB y por encima de la superficie de PCB.

El moldeado del cuerpo de los componentes, como los LED, está menos restringido dimensionalmente (también conocido como construido con menos precisión intencional) que el marco y los cables, y los cuerpos de los componentes del asiento contra la superficie de la PCB causan una mayor desalineación promedio de la vertical. Los componentes que emiten o detectan radiación pueden tener su rendimiento y / o apariencia afectados por dicha desalineación.

El efecto en la soldadura del lado reverso probablemente sea mínimo, pero puede ocurrir hasta cierto punto.
Sin embargo, un componente sentado contra una PCB estará sujeto a una tensión en la interfaz entre el cable y el cuerpo cuando se aplique una fuerza radial a la parte superior del componente. En algunos casos, la altura es mucho mayor que el brazo de apalancamiento en la superficie de la placa y las fuerzas "laterales" en la parte superior del componente (como un LED) pueden multiplicarse, por ejemplo, por un factor de 10 en la interfaz del cuerpo del cable.

La contracción térmica después de la soldadura tenderá a "sacar el pasador del cuerpo" si el cuerpo está sentado firmemente contra el tablero. Incluso si esto no causa un daño perceptible a corto plazo, puede haber una tensión constante en la interfaz principal que se "resuelve" con el tiempo. Los daños que resultan en problemas detectables pueden ser pequeños pero contribuyen a problemas de confiabilidad continuos.

Un componente sentado contra la superficie de la PCB hace que el acceso a la intersección de la PCB principal no esté disponible o esté menos disponible para los líquidos de limpieza, si se usa, y también puede atrapar dichos líquidos.

Importante:

Algunos fabricantes especifican dos variedades de componentes que son idénticos además de que se suministran con o sin tapones. El diseño para un tipo y el suministro del otro tipo puede tener un impacto importante en los aspectos de producción. Si se hacen agujeros de gran tamaño para permitir el paso de los tapones, los componentes pueden terminar desalineados de forma semi-aleatoria después de la soldadura. El resultado puede verse muy mal en un producto utilizando, por ejemplo, varios LED como fuente de luz. (Pregúntame cómo lo sé :-)). Cuando se sueldan LEDs donde la alineación es importante, es "lo suficientemente común" utilizar plantillas de alineación para mantener la alineación durante la soldadura, con o sin topes.

Perforar agujeros o diseñar agujeros más grandes para acomodar los tapones de modo que pasen a través de los agujeros es una práctica extremadamente mala y podría provocar problemas de confiabilidad a largo plazo. El espacio resultante entre el orificio y el plomo puede ser significativamente más grande de lo que es apropiado y puede llevar a problemas de soldadura y soldadura. Si los componentes están soldados a mano por personas conscientes de los problemas prácticos y que también toman las medidas adecuadas, entonces es probable que los problemas sean mínimos. Si se utiliza soldadura automática, se debe tener cuidado para garantizar que la calidad no se vea afectada negativamente.

    
respondido por el Russell McMahon

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