Frage:
Durch Lochlöten - Minimaler Vorsprung der Mine
user371366
2015-05-12 22:51:54 UTC
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Ich arbeite an einem etwas seltsamen Design: Alle Komponenten, SMD und Through-Hole, sind auf der Oberseite der Leiterplatte montiert, mit Ausnahme einiger wirklich kräftiger MOSFETs, die auf der Unterseite der Platine montiert sind . Die Idee ist, dass ein flacher Kühlkörper (wie der für BGAs vorgesehene mit Druckstiften) die gesamte Unterseite der Platine abdeckt und so einen direkten Kontakt zu den MOSFETs wie möglich herstellt. Die MOSFETs verwenden die DirectFET-Verpackung von IR, die etwa 0,5 mm dick ist, sodass der Kühlkörper ziemlich nahe an der Oberfläche der Platine sitzt.

Dies führt zu meinem Problem: Aus offensichtlichen Gründen möchte ich keine Leitungen von Meine Durchgangslochkomponenten schließen mit der Metalloberfläche des Kühlkörpers kurz, und ich möchte keine Durchgangslöcher darin bohren. Gibt es irgendetwas, das mich daran hindert, die Kabel vor dem Löten nur bündig zu schneiden?

Ich stelle fest, dass die NASA-Richtlinien einen Vorsprung von mindestens 0,5 mm erfordern und dass IPC nach meinen Angaben "sichtbar" sein muss. Ich stelle mir vor, dass dies das Wellenlöten zuverlässiger macht, aber wenn ich die Komponenten von Hand löte und darauf achte, dass das Lot den ganzen Weg durch das PTH saugt, gibt es noch andere Nachteile beim bündigen Schneiden der Leitungen (z. B. reduzierte mechanische Festigkeit, etc)?

BEARBEITEN: Die Durchgangslochkomponenten sind Kappen im "Dosen" -Stil und Klemmenblöcke, daher müssen sie von unten verlötet werden.

(Wahrscheinlich unwichtige) Details: Die MOSFETs sollten höchstens 15 bis 20 Watt Wärme abgeben, plus ein oder zwei Watt von einigen großen Wärmeleitpads. Daher möchte ich dem Benutzer die Möglichkeit geben, den Kühlkörper zu entfernen und die Platine mit einem dünnen Wärmeleitpad direkt auf einem Metallgehäuse zu montieren, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Dies ist ein weiterer Grund, warum ich aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit keine Freiräume in den Kühlkörper bohren möchte.

BEARBEITEN: Board-Bilder zur Verdeutlichung: top bottom

(Wenn Sie sich über fehlende Spuren wundern, handelt es sich um ein 4-Ebenen-Board)

SMD-Anschlussblöcke scheinen schwer zu finden, und Durchgangslochkappen scheinen billiger zu sein (10uF-Polymer).Ich möchte auch, dass dies so handlötbar wie möglich ist (mit Ausnahme der directFETs). (komisch! jemand fragte "warum durch Loch" und löschte dann den Kommentar)
Fünf antworten:
#1
+2
Jon
2015-05-12 22:57:36 UTC
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Abgesehen von den Schwierigkeiten bei der Herstellung sehe ich kein Problem damit. Aus elektrischer Sicht hat das Fehlen eines konischen Abschnitts auf der Unterseite der Platine keinen nennenswerten Einfluss auf den Verbindungswiderstand, und aus mechanischer Sicht gibt es so viele andere Faktoren, die bestimmen, ob Die Lead / Pad-Kombination ist stark genug, dass dies wahrscheinlich kein Problem darstellt. Im Zweifelsfall können Sie trotzdem einige Tests durchführen oder dem Komponentenkörper etwas Klebstoff hinzufügen.

Ich würde jedoch empfehlen, die Löcher zu überdimensionieren, damit Sie visuell überprüfen können, ob das Lot vollständig durchgesickert ist und direkt um die Führung.

Das ist gut zu wissen.Am Ende habe ich mein Design überarbeitet, um meine Bedenken zu vermeiden, aber ich mag die Idee, eine Leiterplatte bündig auf ein (nicht leitendes) Gehäuse zu montieren, um Abstandshalter zu beseitigen.
#2
+2
Wouter van Ooijen
2015-05-12 23:17:32 UTC
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Wenn Sie nicht möchten, dass die Kabel auf der Unterseite hervorstehen, möchten Sie Ihre TH-Komponenten im Wesentlichen als SMDs montieren. Daher würde ich vorschlagen, SMD-Pads zu verwenden, die Kabel auf die Pads zu schieben und sie dort zu löten.

Bei großen / schweren Bauteilen kann dies zu einem mechanischen Zuverlässigkeitsproblem führen: Ein beidseitig gelöteter Runddraht (oder nur unten gelötet, aber mit einem Bauteil unmittelbar oben) kann das Kupfer nicht leicht zerreißen von der Leiterplatte, aber ein an ein SMD-Pad gelötetes Blei kann!

Das Leiterplattenmaterial ist nicht für die Wärmeleitung optimiert. Daher sollten Sie möglicherweise viele Durchkontaktierungen an den entsprechenden Stellen platzieren, um die Wärme zu leiten.

Ich habe in Ihrer Bearbeitung gelesen, dass Sie dies für Trogloch-Schraubverbindungsblöcke tun möchten. Mein Bauchgefühl ist, dass dies die mechanische Zuverlässigkeit ernsthaft beeinträchtigen wird. Sie können diese zweistufigen Steckverbinder für Schraubklemmen verwenden, um Platz zu schaffen, sodass Sie Ihren Kühlkörper nur unter einen Teil Ihrer Leiterplatte legen und den Bereich der Schraubklemmenklemmen unten verlöten können.

Danke für den Hinweis.Am Ende habe ich das Design überarbeitet, um dies zu vermeiden.
#3
+1
Dean
2015-05-12 23:08:14 UTC
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Klingt etwas riskant, Komponentenleitungen in Löcher geschoben, die nicht durch die andere Seite der Platine ragen sollen, falls sie mit einem Metallkühlkörper auf der anderen Seite kurzgeschlossen werden.

Don ' Vergessen Sie nicht, dass Sie möglicherweise Probleme mit der Wärmeausdehnung haben, die möglicherweise kein Problem darstellen, aber denken Sie auf jeden Fall darüber nach.

Ich denke, Sie möchten die Durchgangslochkomponenten auf der Oberseite des Angenommen, es gibt dort Kupferspuren?

Sie könnten dies für Durchgangswiderstände und einige Arten von Kondensatoren tun, aber einige Kondensatoren sind Dosen, bei denen beide Leitungen aus einer kreisförmigen Fläche herausragen. Diese werden normalerweise direkt nach unten montiert auf die Platine, so dass es schwierig sein wird, diese zu löten, es sei denn, der Kondensator wird über die Platine angehoben und es bleibt etwas Kabel sichtbar, dann löten Sie, was etwas seltsam aussehen würde.

Dann können Sie es visuell überprüfen die Unterseite der Platine, um sicherzustellen, dass das Lot nicht vollständig durch das Loch geflossen ist. Ich erinnere mich, dass ich so etwas vor Jahren gemacht habe.

Zum einen wurde das Loch durch Löten auf der Oberseite der Platine verstopft, und die Leitung ist zu kurz, so dass ihr Ende fest im Loch liegt und nicht hervorstehen, dann könnte alles funktionieren.

Aber im Ernst, denken Sie an einige wärmeleitende, elektrisch isolierende Silikonscheiben über den Löchern, bei denen ein Kurzschluss zwischen der Ober- und Unterseite der Leiterplatte auftreten kann Ähnlich wie bei Leistungstransistoren zwischen der Transe und ihrem Kühlkörper, um eine elektrische Isolation zu gewährleisten, damit kein Kurzschluss entsteht. Diese Unterlegscheiben sind sehr dünn und sollten daher nicht zur Dicke der gesamten Baugruppe beitragen. Im Gegensatz zur Verwendung von 5 mm langen Stahlabstandshaltern und zusätzlichen Löchern.

Ich bin überzeugt.Am Ende habe ich mein Design überarbeitet und die Durchgangslochkomponenten außerhalb des Fußabdrucks des Kühlkörpers verschoben.
#4
+1
Lior Bilia
2015-05-12 23:51:27 UTC
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Es gibt nur wenige Lösungen für ein solches Problem.

  1. Ein Super- / Ultra-Flush-Cutter kann mit TH-Kabeln Wunder bewirken.
  2. Ein Wärmeleitpad bietet ein flexibles, weiches Material Wärmeschnittstelle auf Kosten eines erhöhten Wärmewiderstands.
  3. Wärmeleitendes Epoxid kann als Füllstoff wirken, aber soweit ich weiß, ist es auch leitend.
#5
+1
Dwayne Reid
2015-05-13 03:08:55 UTC
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Obwohl ich eine dieser Maschinen nicht persönlich benutzt habe, verfügen einige der Einrichtungen, die ich im Laufe der Jahre besucht habe, über ein Rotationsschneidsystem, das die von der Unterseite der Leiterplatte herausragenden Zuleitungen auf eine sehr kurze Länge abschneidet.

Ich habe eines in Gebrauch gesehen und es schien ziemlich einfach zu sein: Es gab ein Bett, in das die Leiterplatte eingebaut wurde (Kabel müssen nach OBEN abgeschnitten werden), dann wurde der Schutzschild geschlossen. Die Rotationssäge sah aus wie eine pneumatische Gesenkschleifmaschine, die in einem XY-Schiebetisch montiert war - diese wurde manuell über die Oberfläche der Leiterplatte bewegt.

Der gesamte Vorgang dauerte sehr wenig Zeit - zehn Sekunden zwischen aufeinanderfolgenden Platten.

das ist fantastisch!Ich arbeite in sehr kleinem Maßstab und habe nicht die Macht, direkt mit Herstellern zu sprechen, aber wenn ich es jemals groß mache, werde ich auf jeden Fall einen solchen Prozess im Auge behalten!


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