الاختلافات بين التصميمات ذات الفتحات السطحية وتركيب ثنائي الفينيل متعدد الكلور

من أولى القرارات التي ينطوي عليها تصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) هو اختيار نوع وأسلوب المكونات المراد استخدامها. هذا القرار مدفوع بشكل أساسي بالمتطلبات الكهربائية لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ولكن بمجرد تلبية هذه المتطلبات ، غالبًا ما يكون من الممكن الاختيار من بين مجموعة متنوعة من التكوينات وآثار الأقدام المتاحة لأنواع المكونات الشائعة ، مثل المقاومات والمكثفات والصمامات الثنائية. ستؤثر أنواع المكونات المحددة على حجم ومظهر مجموعة لوحات الدوائر المطبوعة النهائية (PCBA).

 

في الماضي ، كان يتم إدخال المكونات ذات الخيوط الطويلة ، يدويًا عادةً ، في الفتحات المطلية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يتم بعد ذلك لحام الخيوط لتشكيل روابط دائمة مع الثقوب. كان هذا معروفًا باسم التجميع عبر الفتحة.

 

على الرغم من ذلك ، يفضل المصممون بشكل متزايد استخدام طريقة تجميع أكثر حداثة (وإن كانت ناضجة تمامًا الآن) والتي تستخدم المكونات التي ترتبط خيوطها بسطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور فقط ، دون الحاجة إلى ثقب التزاوج. أصبحت هذه الطريقة ، المعروفة أصلاً باسم “التثبيت المستوي” ، معروفة على نطاق واسع باسم تقنية تثبيت السطح (SMT).

 

فيما يلي مقارنة موجزة بين طرق الثقب و SMT لاستخدامها كدليل مرجعي لصنع القرار لمصممي ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

 

 

من خلال تقنية الثقب

بينما تمثل المكونات عبر الثقب أقدم التقنيتين ، لا تزال هناك أسباب وجيهة لاستخدامهما. على سبيل المثال ، يمكن لأي هاوي لديه مكواة لحام أن يقوم بتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبر الفتحة أو جزء صغير من نفس الشيء مع حد أدنى من الجلبة لأن الثقوب التي تقبل خيوط المكونات متباعدة بشكل أكبر من وسادات السطح في نوع SMT. عادةً ما يكون التباعد النموذجي من مركز الثقب إلى مركز الثقب 0.100 بوصة أو أكثر ، حتى بالنسبة لمعالجات DIP. هذا التباعد الكبير يجعل من السهل لحام ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبر الفتحات باليد. يكاد لا يوجد أي احتمال لإنشاء جسور بطريق الخطأ بين المسامير في مكون واحد أو بين تلك الموجودة على المكونات المجاورة. يؤدي هذا إلى تقليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها وإعادة العمل بمجرد تجميع اللوحة بالكامل وتشغيلها.

يمكن أن تكون اللوحات عبر الفتحات مفيدة أيضًا في الإعدادات الأكثر احترافية ، لا سيما في مراحل النموذج الأولي للمشروع. يمكن أن يستخدم تخطيط النموذج الأولي مؤقتًا مكونات من خلال الفتحة بحيث يمكن تجميع اللوحة بسرعة لإجراء تقييم أساسي لإثبات المفهوم. بعد أن ثبت أن اللوحة تعمل بشكل صحيح ، يمكن للمصمم تبديل أنواع SMT الأصغر من نفس القيم ومراجعة تخطيط PCB ضمن مساحة أصغر للاختبار النهائي والإنتاج النهائي. قد يؤدي القيام بالأشياء بهذه الطريقة إلى توفير التكاليف الأولية للمشروع ، خاصة تلك المرتبطة بالتعاقد من الباطن على جزء صغير من المجمع الخارجي. ضع في اعتبارك أن القطع الصغيرة غالبًا ما تطلب أسعارًا ممتازة من موفري الخدمات الخارجيين ، الذين يفضلون بطبيعة الحال إعداد عمليات إنتاج كبيرة الحجم تحافظ على استمرار عمل أجهزتهم.

 

 

توفير التكاليف من خلال تقنية الفتحات

يتمثل أحد التوفير في تكلفة ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبر الفتحة في أنه لا توجد حاجة لإنشاء استنسل لحام جديد في كل مرة يخضع فيها ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتغيير المراجعة. يمكن أن يوفر هذا مئات الدولارات على التصميم الذي يمر عبر دورتين أو ثلاث دورات قبل اعتباره عمليًا. من غير الضروري أيضًا إعداد معدات الالتقاط والمكان ، أو شراء بكرات مصاحبة لمكونات SMT ، حتى يعمل التكوين النهائي لثنائي الفينيل متعدد الكلور وجاهزًا للإنتاج.

 

غالبًا ما يمكن إجراء الاختبار داخل الدائرة بعد تجميع المكونات يدويًا وداخل الشركة لمجموعة صغيرة من اللوحات ، وبالتالي التخلص من تكلفة التركيبات أو رسوم الإعداد المرتبطة بها. الميزة النهائية هي أنه من الممكن استخدام لحام القصدير الرصاص (أقل المعادن تكلفة للسطح) عند العمل مع الألواح عبر الفتحات. إن عدم الاستواء المتأصل في HASL ، والذي يمكن أن يجعل وضع المكونات المثبتة على سطح الملعب الدقيق أمرًا صعبًا ، لا يمثل مشكلة في التصميمات عبر الفتحة.

هناك ميزة أخرى تتعدى تجنب مضافات التكلفة المرتبطة بـ SMT وهي أنه من الممكن تقييم المشكلات الميكانيكية (مثل الالتواء والالتواء المفرطين) أثناء التحقق ، والتعويض عنها أثناء إعادة التصميم ، دون التسبب في صعوبات تجميع لا يمكن التغلب عليها ، كما قد يحدث مع SMT . هذا لأن الالتواء والالتواء ليسا تقريبًا بنفس الأهمية في ثنائي الفينيل متعدد الكلور المُجمَّع يدويًا كما هو الحال في جهاز مأهول باستخدام معدات الالتقاط والمكان. يمكن للمُجمِّع البشري ببساطة تغيير زاوية معصمه لتحسين ملاءمة أحد المكونات المستعصية ، لكن الآلة المؤتمتة تتطلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور بدرجة عالية من التسطيح حتى تعمل بشكل صحيح. يمكن أن يكشف النموذج الأولي من خلال الفتحة عن أوجه القصور الميكانيكية المتعلقة بالتصميم قبل أن تصبح مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً في مباريات الصراخ ثلاثية الاتجاهات بين مُصنِّع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ومجمع العقد الخاص بك وبينك.

 

باختصار ، عندما تتوفر أنواع المكونات الضرورية في شكل ثقب ، فإن استخدام تقنية الثقب أثناء دورة التطوير يمكن أن يبقي مشروعك على المسار الصحيح ويمكن أن يبسط عملية تجميع النماذج الأولية والمشاريع الصغيرة دون دفع ثمن ثالث خدمات الحفلات. قد تكون المخططات الزمنية أكثر قابلية للتنبؤ والتحكم مع عدد أقل من المشكلات الجانبية التي قد تؤخر الوقت الحرج لمنتجك في السوق. لذلك قد يكون من المفيد التفكير على الأقل في الاستخدام المؤقت للمكونات عبر الثقب أثناء مراحل التطوير والتحقق المبكرة ، سواء كنت مستخدمًا هاويًا ، أو شركة ناشئة في الصناعة ، أو مورد إلكترونيات معترف به.

 

 

تقنية تثبيت السطح

بغض النظر عن المبررات المذكورة أعلاه لاستخدام المكونات عبر الفتحة على لوحة الدوائر المطبوعة ، فإن المكونات المثبتة على السطح توفر العديد من المزايا التي لا يمكن أن تتطابق معها أنواع الثقوب.

 

تتمثل إحدى المزايا الأكثر وضوحًا على الفور في أنه من الممكن تحقيق مستويات أكبر بكثير من كثافة المكونات وقوة المعالجة مع تركيب كل شيء داخل PCBA أصغر حجمًا وأخف وزنًا. نظرًا لأن الأجهزة التي تتحكم فيها مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أصبحت أصغر وأصغر ، يصبح الاستخدام الفعال لمساحة السطح المتاحة أكثر أهمية بشكل متزايد. تصبح تقنية SMT ضرورة.

 

على سبيل المثال ، قد يتطلب الأمر عدة معالجات مضمنة مزدوجة ذات 14 سنًا أو 16 سنًا ، يبلغ قياس كل منها حوالي 0.80 بوصة × 0.35 بوصة ، لتقريب قوة الحوسبة المتاحة في معالج BGA واحد على السطح أو معالج QFP ذو 64 سنًا والذي قد يكون مناسبًا ضمن مساحة إجمالية بوصة مربعة واحدة أو أقل. بالإضافة إلى آثار أقدام المكونات الأكبر للأنواع من خلال الفتحات ، فإن الوصلات البينية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتطلب مساحة إضافية عبر التنسيب.

على النقيض من ذلك ، عند استخدام مكونات SMT ، يتم التخلص من الفتحة المطلية المطلوبة لكل سلك مكون من خلال الفتحة واستبدالها بلوحة سطح صغيرة نسبيًا. من الممكن بعد ذلك حفر فتحات صغيرة في منصات التثبيت السطحية نفسها ، مباشرة أسفل خيوط SMT المكونة ، مما يسمح بالتوصيلات البينية للمحور Z والتي يمكن بعد ذلك الخروج من جدار عبر إلى طبقة إشارة داخلية واحدة أو أكثر. يمكن أن تحدث كل هذه الترابطات الآن إما داخل أو بجوار بصمة الجهاز الخاصة به ، مما يوفر بشكل كبير للغاية العقارات المتاحة. يمكن بعد ذلك استخدام المساحة حول مكون SMT لوضع مكونات إضافية. تعد الكثافة الأعلى الممكنة مع SMT نتيجة ثانوية لكل من حجم البصمة الأصغر للمكونات نفسها والمساحة المستصلحة من خلال التخلص من فتحات تركيب مكونات الحفر. الميزة ذات الصلة هي أنه من الشائع أن تستخدم لوحات SMT كلا جانبي ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتركيب المكونات.

مع هذه المزايا تأتي العديد من الاعتبارات التي يجب وضعها في الاعتبار عند تصميم SMT ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تزداد أهمية المواد والتشطيبات السطحية والخصائص الميكانيكية. يمكن أن تتسبب مشاكل أي من هذه العناصر في حدوث صداع كبير عندما يحين وقت تجميع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على معدات آلية.

قد يعجبك ايضا
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول
سياسة الخصوصية