En el proceso de diseño de placas de circuito impreso, el método y la tecnología de ensamblaje de sus componentes tienen un gran impacto en el diseño. Si se utiliza THT para ensamblar componentes con orificios pasantes, el diseño de estos orificios también influye. Si se monta SMD, el diseño de la placa es diferente.
Por lo tanto, al diseñar una placa de circuito impreso (PCB), es crucial comprender los diferentes tipos de orificios y su función en el ensamblaje de dispositivos electrónicos. En este artículo, analizaremos el orificio pasante y sus propiedades en la placa de circuito, compararemos el orificio ciego, que a menudo se confunde con el orificio pasante, y compararemos la tecnología de montaje superficial correspondiente a la tecnología de orificio pasante.
¿Qué es un agujero pasante?
Un orificio pasante es un orificio que atraviesa toda la PCB. Es un elemento importante en la fabricación de PCB tradicionales y de dispositivos de gran tamaño. Estos orificios pueden ser chapados (PTH, orificio pasante chapado) o no chapados (NPTH, orificio pasante no chapado); en algunos casos, también se denominan vías.
Los orificios pasantes se utilizan comúnmente para instalar y conectar componentes con cables o pines, como resistencias, condensadores y conectores. Los pines de estos componentes se insertan en los orificios pasantes y se sueldan a ambos lados de la placa, creando una conexión eléctrica robusta. Dado que el pin del componente atraviesa toda la PCB y está fijado a ambos lados, la conexión suele ser más resistente que la del componente de montaje superficial. Además, el orificio puede soportar mayor corriente. Por lo tanto, el orificio pasante se utiliza a menudo en componentes electrónicos de alta potencia y equipos con altos requisitos de resistencia mecánica.
Tipos de agujeros pasantes
En las PCB, hay dos tipos principales de orificios pasantes, cada uno con un propósito diferente. Los orificios pasantes de PCB se dividen principalmente en orificios pasantes chapados y orificios pasantes no chapados.
Orificio pasante chapado, PTH
La pared interior del orificio pasante está revestida de metal para formar un material conductor. Esto permite el flujo de corriente entre las diferentes capas de la placa. Por ejemplo, en una PCB multicapa, la señal de la capa superior se puede conectar a la capa inferior a través del orificio revestido, lo cual es clave para lograr la conducción entre capas. Este tipo de orificio no solo cumple la función de componentes fijos, sino que también cumple la función de conexión eléctrica, lo que lo convierte en el tipo de orificio pasante más utilizado en el diseño de PCB.
Orificio pasante sin revestimiento, NPTH
La pared interior de este orificio no tiene revestimiento metálico y no es conductora, por lo que no se utiliza para conexiones eléctricas. Se suele usar para montar tornillos, pasadores de alineación, broches u otros elementos estructurales. En resumen, solo proporciona soporte estructural y no participa en las funciones del circuito.
Comprender la diferencia entre los agujeros pasantes chapados y los no chapados es fundamental. Esto nos ayuda a garantizar que la posición, el propósito y la función de los agujeros se configuren correctamente al diseñar y ensamblar la placa de circuito, evitando así problemas de soldadura deficiente o funcionamiento anormal.
Componentes de orificio pasante: Axiales y Radiales
Debido a la facilidad de montaje de los componentes pasantes y a la solidez de sus uniones, se utilizan ampliamente en el ensamblaje de placas de circuito impreso. Según la configuración de sus conductores, se dividen en componentes axiales y radiales, que se aplican según las necesidades específicas de cada caso.
Componentes axiales
Los pines de los componentes axiales se ubican en ambos extremos del componente y se extienden a lo largo del eje central para formar una disposición lineal. Los pines de los componentes axiales deben doblarse en ángulo recto, insertarse en orificios de la placa e instalarse en ella mediante soldadura. Este diseño suele ser adecuado para situaciones donde el espacio del equipo es limitado o se requiere una disposición compacta. Existen muchos componentes axiales comunes, como resistencias, condensadores, diodos, etc.
Componentes radiales
A diferencia de los componentes axiales, los componentes radiales tienen pasadores en el mismo lado y suelen estar dispuestos en paralelo. Los pasadores del componente radial están orientados El cuerpo del componente está orientado hacia el interior de la placa, perpendicular a ella. Gracias al diseño de pines paralelos, los componentes radiales son más adecuados para el ensamblaje automatizado. Esta configuración es común en condensadores electrolíticos y algunos tipos de resistencias.
¿Qué es la tecnología de orificio pasante?
¿Qué es exactamente la tecnología THT (Through-hole Technology)? En pocas palabras, la tecnología Through-hole consiste en insertar los cables de los componentes electrónicos en los orificios pasantes de la placa PCB y luego fijarlos mediante soldadura. Este proceso se denomina soldadura Through-hole y suele realizarse mediante soldadura por ola o soldadura manual.
Aunque muchos productos electrónicos utilizan ahora tecnología de montaje superficial más pequeña y eficiente, la tecnología de orificio pasante se sigue utilizando ampliamente en sectores donde la fiabilidad es especialmente alta, como la industria aeroespacial, los equipos militares, los sistemas de control industrial, etc. Esto se debe a que la soldadura por orificio pasante crea uniones mecánicas sólidas, lo que aumenta la durabilidad de las conexiones y la resistencia a impactos y vibraciones.
Pasos para el montaje a través de agujeros
El ensamblaje mediante orificios pasantes, el proceso de insertar componentes en orificios pasantes y formar conexiones mecánicas y eléctricas mediante soldadura, a menudo implica varios pasos.
Inserción de componentes: Inserte los pasadores de la ta través de-agujero componentes a través de los agujeros en la placa de circuito.
Soldadura: Tras insertar los componentes, sus pines se soldan a las almohadillas de cobre del lado opuesto de la PCB. La soldadura por ola se utiliza generalmente para grandes lotes de ensamblajes de orificio pasante, mientras que la soldadura manual se utiliza para lotes pequeños.
Inspección y prueba: Tras la soldadura, es necesario revisar los puntos de soldadura de los componentes para garantizar su calidad. Los métodos de inspección habituales incluyen la inspección óptica automatizada (IOA) y la inspección por rayos X, que se utilizan para detectar defectos de soldadura, como uniones frías o soldadura insuficiente.
Limpieza: Por último, se limpiará la placa de circuito para eliminar residuos de fundente o cualquier contaminante que haya quedado durante el proceso de soldadura, garantizando la limpieza y confiabilidad del producto.
Tecnología de orificio pasante frente a tecnología de montaje superficial
Además de la tecnología de ensamblaje mediante orificios pasantes, la tecnología de montaje superficial (SMT) también se utiliza comúnmente en el ensamblaje de placas de circuitos.
A diferencia de la tecnología de orificio pasante, los componentes de montaje superficial se montan directamente sobre la superficie de la PCB sin necesidad de perforar. Estos componentes suelen tener pines o almohadillas planas que se fijan directamente a la PCB mediante soldadura.
Como dos tecnologías de ensamblaje completamente diferentes, la tecnología de orificio pasante y la tecnología de montaje superficial difieren en términos como la ubicación de los componentes, el proceso de ensamblaje, el costo y la idoneidad para la aplicación. A continuación, se presenta una comparación detallada entre las tecnologías de orificio pasante y montaje superficial:
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Característica
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Tecnología de orificio pasante
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Tecnología de montaje superficial
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Tamaño del componente
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Generalmente más grande
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Más pequeño y compacto
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Método de ensamblaje
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Los componentes se insertan en los orificios y se sueldan en ambos lados.
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Componentes colocados directamente sobre la superficie y soldados
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Fuerza mecánica
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Más fuerte, mejor para componentes pesados
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Menor resistencia mecánica, adecuada para componentes más ligeros.
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Costo
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Montaje más caro y más lento
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Menor coste, montaje más rápido
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Complejidad del diseño
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Adecuado para diseños menos complejos.
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Admite diseños complejos de alta densidad
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Aplicaciones
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Se utiliza en aplicaciones de alta confiabilidad o alta potencia.
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Común en electrónica de consumo, producción de gran volumen.
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Agujeros ciegos vs. agujeros pasantes
Durante el diseño de la placa, además de considerar el uso de tecnologías de orificios pasantes o de montaje superficial, es fundamental prestar atención a los diferentes tipos de orificios utilizados en las PCB. Los orificios ciegos también son comunes, además de los orificios pasantes.
¿Qué es un agujero ciego?
Un agujero ciego es un agujero que no extenderse completamente a través la PCB. A diferencia de a través de agujeros, agujeros ciegos Sólo se perforan hasta cierta profundidad de la placa y puede conectar la capa eléctrica interna sin afectar la estructura del otro lado de la placa, que generalmente se utiliza para la conexión de PCB multicapas.
A continuación se muestra una comparación completa entre agujeros ciegos y agujeros pasantes:
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Comparación
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Agujeros ciegos
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A través de agujeros
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Definición
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Pasa parcialmente a través del PCB.
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Pasa por todo el PCB.
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Manufactura
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Más difícil, necesita un control preciso.
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Más fácil y rápido.
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Aplicaciones
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En tableros multicapa y compactos.
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Para montar componentes y vías.
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Solidez
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Más débil, no a través de todo el tablero.
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Más fuerte, recorre todo el tablero.
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Spacios (Amplitud)
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Ocupa menos espacio.
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Ocupa más espacio.
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Costo
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Más caro.
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Más barato
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Reparacion
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Más difícil.
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Más fácil.
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Servicio de ensamblaje de PCB con orificio pasante de PCBasic
PCBasic ofrece servicios confiables y profesionales de ensamblaje de PCB de orificio pasante, diseñados para satisfacer una amplia gama de necesidades de los clientes. Ya sea que necesite soldadura de orificio pasante totalmente automatizada, diseños de orificio pasante chapado (PTH) de alta confiabilidad o un ensamblaje híbrido que combina PCB de montaje superficial y de orificio pasante, su equipo de expertos está aquí para apoyarle en cada paso.
¿Qué hace que PCBasic sea su socio ideal para el ensamblaje de orificios pasantes?
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Capacidades completas de THT y SMT:
PCBasic está completamente equipado para la producción de tecnología de orificio pasante (THT) y tecnología de montaje superficial (SMT), lo que garantiza una integración fluida de diferentes procesos de ensamblaje.
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Equipo de ingeniería calificado y experimentado:
Sus ingenieros tienen una amplia experiencia práctica en el manejo de diseños complejos de PCB con orificios pasantes, colocación de componentes y soldadura con orificios pasantes, brindando resultados de alta calidad incluso para las aplicaciones más exigentes.
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Prototipado rápido y producción en volúmenes bajos a medios:
PCBasic también admite la creación rápida de prototipos y ejecuciones de producción ágiles, lo que ayuda a los clientes a dar vida a sus diseños de manera rápida y eficiente sin comprometer la calidad.
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Inspección estricta y control de calidad:
Cada placa se somete a procesos de inspección exhaustivos, que incluyen controles visuales, AOI (inspección óptica automatizada) y pruebas funcionales para garantizar un rendimiento confiable y constante.
Cuando elige PCBasic, elige un socio confiable que se compromete a brindar excelencia en el ensamblaje de PCB con orificios pasantes, desde la verificación del diseño hasta la entrega del producto final.
Conclusión
Comparación de los diferentes tipos de agujeros en la PCBs, así como los diferentes asamblea tecnologías, entendiendo sus roles y ventajas is crucial para el éxito de la fabricación de PCB.
