¿Por qué los agujeros pasantes están PLATEADOS en PCB?

Por lo que entiendo, los agujeros pasantes en los PCB a menudo están chapados, de ahí el término PTH. Dejando que el rojo denote cobre, la primera figura muestra un orificio pasante que está chapado, y la segunda figura muestra uno que no lo es. La línea negra gruesa es el pin de un componente, mientras que la plata denota la soldadura aplicada. No puedo entender por qué se necesita el revestimiento de cobre (también conocido como el barril). ¿Alguien puede explicar por qué?

Con revestimiento pasante:

Sin chapado (¿por qué no es esta la norma?) :

Para que su esquema conecte las capas superior e inferior, DOS condiciones deben AMBAS:

1. La almohadilla del TOP debe ser accesible y debe estar soldada (por separado).
2. La almohadilla en la PARTE INFERIOR debe ser accesible y debe estar soldada (por separado).

En muchos casos, NO se puede acceder a la almohadilla superior de un componente de orificio pasante porque el cuerpo del componente lo cubre. Entonces eso no es práctico.

En la MAYORÍA de los casos, NO HAY NINGÚN cable de componente donde necesite pasar de un lado a otro. Insertar pedazos cortos de alambre y soldar AMBOS LADOS simplemente no es práctico, incluso para el ensamblaje manual, sin mencionar el ensamblaje automatizado, ya que todos los equipos modernos virtuales provienen.

Duplica el esfuerzo de requerir soldadura a AMBOS lados, incluso de un cable componente de orificio pasante. Eso lleva el doble del tiempo de ensamblaje y aumenta enormemente las posibilidades de error de ensamblaje. Simplemente no es razonable en ningún nivel.

Tu primera imagen no es completamente precisa. La soldadura también debe pegarse al revestimiento en el orificio y no solo conectarse a las capas superior e inferior de metal. Es decir, el revestimiento ofrece una estabilidad mecánica mejorada y una mayor resistencia de la junta debido al área de superficie mucho más grande disponible para soldar.

Si tiene agujeros chapados, las pistas a ambos lados del tablero (y cualquier capa interna) se conectan sin ninguna otra acción.

Los orificios exclusivos para este propósito se denominan "vías" y pueden ser más pequeños que los orificios normales para cables de componentes.

Esto hace que la fabricación de cualquier placa sea demasiado compleja para ser de un solo lado, más fácil y, por lo general, mucho más barata que lo posible, ya que no se requiere ningún esfuerzo adicional, como insertar cables de puente o soldar en ambos lados.

También hace que el diseño y el diseño de tableros de doble cara sea mucho más fácil ya que ya no tiene que esforzarse para minimizar la cantidad de pistas en la "otra" capa, o minimizar la cantidad de puentes, o garantizar que los cruces entre capas no estén debajo de los componentes .

Y eso le permite aumentar la densidad de la placa y usar placas más pequeñas, gabinetes más baratos, etc.

También permite que el fabricante de PCB realice "pruebas de placa desnuda" de cada una de estas interconexiones antes de agregar cualquier componente, eliminando así muchos defectos. (Algunos fabricantes de PCB realizan pruebas de placa sin costo).

Los agujeros chapados le brindan todo esto antes de considerar incluso cómo soldar realmente un componente a la PCB, aunque también ofrece ventajas allí ...

La mayoría de las placas de circuito están soldadas por máquinas. Onda de soldadura en el caso de tableros pasantes. La onda de soldadura es una ondulación en la superficie de la soldadura fundida a través de la cual se arrastra la placa usando un transportador. Pasa sobre todas las almohadillas y cables recortados en la parte inferior del tablero. No suelda la parte superior del tablero. Soldar cables en la parte superior no solo requeriría que fueran accesibles, sino que requeriría mano de obra para soldar cada uno. Esto no sería rentable en el caso de cantidades de producción: cualquier pequeño ahorro en los tableros se vería eclipsado por la mano de obra requerida, sin mencionar el costo de una restricción de diseño que requiere que todos los cables estén accesibles en la parte superior ( piense en conectores, condensadores electrolíticos, enchufes IC, etc.): eso significa placas más grandes, alojamientos más grandes, más embalaje, más costos de envío, más espacio en los estantes, etc.

Por lo tanto, el estándar para tableros de 2 capas es agujeros chapados, y a un pequeño costo adicional puede tener agujeros no chapados como usted menciona. Es una operación adicional, por lo que cuesta más: los agujeros deben perforarse después de la operación de recubrimiento. Probablemente, la mayoría de las tablas también tienen algunos agujeros no chapados, que tienden a ser mejores para cosas como las clavijas presionadas porque las dimensiones están más controladas.

No hay nada que le impida ordenar tableros con agujeros no chapados en todas partes si disfruta de la soldadura adicional (aunque pueden pensar que cometió un error y 'corregirlo' si tiene almohadillas conectadas a ambos lados de un agujero) pero ganó ' No ahorre dinero.

La mayoría de los dispositivos electrónicos mpdern tienen algunos componentes SMD (montados en la superficie), los cables de las piezas SMD quedan planos y no atraviesan la placa. Los agujeros pasantes chapados son una forma práctica de unir de arriba a abajo. De esa forma, las capas superior e inferior vienen conectadas de fábrica para que no tenga que conectarlas usted mismo. También hacen una buena ruta de baja resistencia térmica cuando desea usar la placa como disipador de calor (el viejo FR4 es un disipador de calor terrible). Donde las PTH son realmente útiles es cuando tiene más de dos capas y necesita conectarlas o cuando tiene partes con almohadillas realmente pequeñas que necesitan conectarse a otra capa, almohadillas demasiado pequeñas o demasiado numerosas para conectarlas manualmente (OSH park felizmente te hará un PCB de 4 capas con agujeros de 0.25 mm con almohadillas de 0.45 mm, y eso es a precios de aficionado, los materiales informáticos de vanguardia pueden tener 10-20 capas y agujeros de menos de 0.1 mm de ancho que solo atraviesan una PCB). Usted notiene que usar PTH, pero la tecnología se encuentra en una etapa en la que agrega solo un pequeño porcentaje al costo total de una placa fabricada profesionalmente.

He hecho, con el único propósito de ahorrar dinero, un tablero de dos lados sin PTH (como la segunda figura de su pregunta). ¡El tablero era muy simple, pero las pruebas fueron dolorosas! - Probar la conectividad de red en el tablero era imposible sin soldar primero todos los componentes - La mala soldadura de los componentes (el montaje fue manual) significaba la pérdida de conectividad eléctrica, por lo que tengo que volver a verificar todas las juntas varias veces

Después de esa experiencia con una PCB de dos capas pero sin vias, opté por pagar un poco más pero tener tiempos de prueba más rápidos.

Entonces, el punto es: puede ir sin VIAS, pero si está hablando de un proyecto real y práctico, lamentará no tenerlos.

Richard respondió bien la pregunta, pero POR QUÉ un agujero chapado solo necesita ser soldado desde un lado no se ha explicado correctamente en este hilo. La tensión superficial de la soldadura lo absorbe a lo largo del barril y el componente conduce a través del orificio, proporcionando una conexión que es sólida tanto eléctrica como mecánicamente. Si el orificio no está chapado, el material de la placa de circuito es lo suficientemente resistente como para soldar que no se atravesará y alcanzará el otro lado, por lo que ambos lados deben tener soldadura aplicada directamente.

Pueden surgir problemas de inestabilidad estructural en la alta probabilidad de que el aire quede atrapado entre las dos capas de soldadura en una placa no chapada.