Trou traversant – Pourquoi est-il toujours pertinent dans les conceptions de circuits imprimés ?

Lorsqu'il s'agit de fabriquer des composants électroniques, le PCB joue un rôle essentiel dans sa qualité et sa convivialité. La fonctionnalité ultime d'un PCB dépend de la conception utilisée pour le fabriquer, et comme nous allons en discuter, il existe deux conceptions largement utilisées :la technologie Through-Hole et la technologie de montage en surface.

Notre objectif principal dans cet article sera la technologie Through-Hole, et nous expliquerons en détail pourquoi elle est répandue dans la fabrication de produits électroniques.

1. Qu'est-ce que la technologie Through-Hole ?

Il s'agit d'une technique de montage où les fils et les puces des composants électroniques sont insérés par des trous traversants sur la carte de circuit imprimé. Ici, ces broches sont soudées par le dessous aux pastilles sur les côtés opposés de la carte. Cette technique est généralement effectuée à la main ou parfois par des machines de montage par insertion. Cette technologie a bien prospéré jusqu'à la fin des années 1980, avec la technologie de montage en surface (SMT) qui l'a couronnée. Avec l'introduction du montage en surface, on s'attendait à ce que le trou traversant soit obsolète. Pourtant, il a résisté à l'épreuve du temps avec ses nombreux avantages distinctifs ainsi que sa fiabilité.

2. Câbles traversants

Les circuits imprimés qui utilisent le trou traversant ont des fils conducteurs de deux types :des fils radiaux ou axiaux.

2.1.Axiaux

Les fils axiaux ont une forme similaire à celle des cavaliers filaires et ils dépassent de l'extrémité de pointe des composants en forme de boîte ou cylindriques du PCB. Ces protubérances formeront un axe de symétrie géométrique presque parfait. Même s'ils dépassent, ce n'est pas beaucoup au-dessus de la surface du PCB, ce qui le rend plat s'il est placé vers le bas.

Les fils axiaux sont couramment utilisés pour combler de courtes distances sur un circuit imprimé tout en couvrant un câblage point à point que l'espace ouvert ne prend pas en charge.

2.2.Radiale

Le nom radial vient de leur projection parallèle des fils des composants vers la carte de surface, et les fils radiaux sont synchronisés avec les extrémités des boîtiers. Auparavant, ils étaient identifiés parce qu'ils prenaient la forme du rayon des composants cylindriques sur lesquels ils dépassaient, mais les sorties axiales ont ensuite annulé cette définition.

À bord, les composants radiaux ont une formation d'angle de 90 degrés avec une empreinte moindre que les fils axiaux. Ils possèdent également une nature de plug-in en raison de leur composition parallèle, ce qui en fait un choix considérable à utiliser dans les composants nécessitant des vitesses d'automatisation plus élevées.

3. Soudure traversante

Eh bien, la soudure est l'une des compétences nécessaires pour vous aventurer dans le monde de l'électronique. Connaître votre chemin autour d'une carte PCB avec ce qui doit être remplacé et où est très crucial. Cependant, lorsqu'il s'agit de réparer des planches qui utilisent la technologie à trou traversant, une grande précision entre en jeu.

3.1.PTH avancé

En supposant que vous ayez les compétences de soudure nécessaires à portée de main, vous pouvez opter pour la technique Advanced PTH pour votre soudure. Plongeons-nous et voyons quelques-uns des conseils essentiels que vous devez apprendre.

1. Apprenez à contrôler la façon dont la soudure coule. Cette compétence est la première chose que vous apprendrez, mais avec le temps et la pratique, vous y parviendrez.

2. Apprenez à utiliser et à contrôler différentes pointes du pistolet à souder. En effet, diverses applications nécessiteront des conseils distincts et vous devez savoir comment les utiliser.

3. Une fois que vous avez décidé du pistolet à utiliser, chauffez le plomb et le tampon et laissez la soudure s'écouler doucement à travers le trou sur la carte.

4. Laissez refroidir le fer à souder et votre connexion sera prête.

5. Vous pouvez utiliser cette technique lors de la création de ponts entre deux trous traversants.

3.2. Nettoyage

Une fois que vous avez effectué votre soudure, il est crucial de savoir comment la nettoyer. Que nettoyons-nous, certains pourraient demander? Eh bien, lorsqu'il s'agit de soudure sans plomb, vous avez tendance à gâcher votre circuit imprimé avec du flux. Ce flux peut provenir du fer à souder lui-même ou lorsque vous choisissez d'appliquer intentionnellement du flux pour éviter les mauvaises connexions. Alors, comment procédons-nous ?

La meilleure méthode recommandée consiste à utiliser une petite brosse à dents que vous trempez ou vaporisez avec de l'alcool isopropylique et brossez la planche. Mais si vous travaillez sur de nombreuses planches et que vous courez le risque que le flux sèche sur les planches, vous pouvez remplir une mijoteuse avec de l'eau distillée. L'eau distillée garantira qu'aucune impureté ne se trouve dans le circuit.

4. Avantages de la technologie Through-Hole

La technologie des trous traversants est impressionnante même si elle a été présente à plusieurs reprises, et de nouvelles technologies pourraient la remplacer. Quelles sont les raisons qui en font toujours une technologie souhaitée par rapport au montage en surface ? Examinons les avantages de cette technologie pour les conceptions de circuits imprimés.

4.1.Robuste

Les composants traversants s'avèrent être une véritable mine d'or pour leur durabilité et leur efficacité lorsqu'il s'agit de produits nécessitant des connexions sécurisées dans leurs couches.

Ainsi, si vous travaillez sur une carte PCB avec cette technologie, vous remarquerez que, quel que soit le stress environnemental auquel vous l'exposez, ils resteront en contact. Les composants traversants sont renforcés lorsqu'ils traversent la carte par rapport aux composants SMT qui ne sont soudés que sur les PCB.

Avec cet aspect, ils sont couramment utilisés dans l'électronique militaire et aérospatiale car ils peuvent supporter des conditions variables extrêmes.

4.2.Des liaisons mécaniques plus solides

La technologie à trou traversant fonctionne parfaitement bien pour les composants qui sont plus lourds ou plus volumineux dans leur composition. C'est considérable car ils nécessitent des liaisons mécaniques plus fortes dans leurs PCB, ce que la technologie de montage en surface ordinaire n'offrira pas à ces appareils électroniques.

4.3.Prototypage simplifié

Avec la technologie Through-Hole, les concepteurs ont plus de facilité en raison de leur commodité dans les capacités de remplacement et de réglage manuels. Through board utilise également des sockets de planche à pain, qui sont essentiels dans le prototypage.

5. Contraintes liées à la technologie Through-Hole

Même si la technologie Through-Hole est une technologie unique et attrayante, elle présente encore quelques inconvénients même après le montage en surface. La technologie n'est pas pratique pour les composants à haute vitesse qui pourraient avoir besoin d'une petite valeur parasite de capacité et d'inductance pour ses fils conducteurs.

5.1. Occupe plus d'espace au sein du conseil d'administration

Une fois que vous aurez opté pour la technologie Through-Hole, une grande partie de l'espace de votre carte devra desservir la loge des fils, ce qui vous obligera à investir dans un PCB plus grand. Le PCB plus grand réduit l'essence de la minimisation de tout le câblage et de la découpe de la carte à une taille généralement exploitable.

6. Technologie de montage en surface (SMT)

La technologie de montage en surface est toujours associée au trou traversant bien qu'ils soient distincts de manière unique. Cette technologie fonctionne en logeant les fils des composants directement par soudure, et aucun perçage ne se produit. Contrairement à Through-Hole, cette technologie est assez facile à créer pour les concepteurs. C'était révolutionnaire en raison de ses prix relativement bas pour produire et fabriquer tous les appareils électroniques précédents; la plupart peuvent désormais adopter cette technologie.

Conclusion

L'état actuel des choses est que, même si les deux conceptions semblent être un achèvement constant, elles sont toutes deux largement utilisées dans la fabrication de produits électroniques. Lorsqu'il s'agit de réparer et de souder les cartes à trou traversant, comme indiqué précédemment, une grande précision doit être mise en place pour s'assurer que les broches des fils s'emboîtent fermement et que vous avez une bonne compréhension des composants à souder. . Cela conduit finalement à votre désir en tant que passionné d'électronique ou au type d'électronique que vous manipulez.