Para que servem as juntas dos LEDs e fotodiodos de furo passante?

Estou usando um LED infravermelho e um diodo fotográfico e projetei a PCB de acordo com as especificações encontradas na folha de dados - por exemplo, tamanhos de orifício para os pinos de 0,6 mm. No entanto, nesses componentes, existem 'articulações' (veja a imagem abaixo) e são mais largos do que o tamanho do orifício indicado pelos pinos.

Portanto, a questão é que o componente não entra suficientemente baixo na placa por causa dessas articulações. Por que eles estão lá? Como posso saber a largura deles para que meus buracos sejam responsáveis ​​por isso?

Eu tenho duas explicações possíveis:

• Os nós dos dedos existem intencionalmente para evitar que os pinos atravessem o PCB.
  Na maioria das vezes, não é desejável que os pinos estejam percorrendo todo o caminho da PCB.
• Eles são um remanescente do processo de produção (veja a figura abaixo).
  Primeiro, os pinos fazem parte de uma única chapa metálica e são cortados após a adição das matrizes e dos invólucros. O corte deixa os nós dos dedos.

Esses leads em particular na foto não parecem ter a intenção de impedir que a parte desça até onde você quiser. Tem certeza de que usou o tamanho de furo recomendado na folha de dados? Ou você acabou de pegar a dimensão nominal e usá-la .. Eu esperaria que o tamanho recomendado fosse relativamente grande para esse item.

Obtenha um conjunto desses compassos de calibre fabricados na China (eles custam entre US $ 10 e US $ 30, dependendo de onde você os compra e da qualidade). Você pode obter de qualidade superior (por exemplo, Mitutoyo ou Brown & Sharpe), mas não é realmente necessário e até as pinças mais caras não são adequadas para alta precisão melhor do que alguns milésimos de polegada (mas isso é bom o suficiente para tamanhos de furos perfurados) )

Você também pode obter um micrômetro de 1 "se precisar medir coisas como espessura com mais precisão. O tipo vernier é barato, os tipos digitais eletrônicos ainda custam um pouco mais do que os tipos mecânicos.

Geralmente, é uma forma ruim de empurrar brocas moldadas de plástico até a placa - haverá um CTE diferencial (coeficiente de expansão térmica) entre o XY do PCB (pequeno) e o epóxi (grande) para que a peça fique sob estresse e tenderá a se abrir quando exposto a temperaturas extremas. Permitir um pouco de chumbo lá fornece algum "dar" para que a peça não seja destruída.

Edit: Não há escassez de desenhos de LED mal especificados, mesmo de fabricantes relativamente conhecidos. Por exemplo, aqui está um exemplo bastante bom da Cree.

Você pode notar que existem duas variações de quadro de leads, uma com e outra sem as "juntas" (como Russell mencionou em sua resposta); no entanto, a que ainda não possui artefatos em que os marceneiros dos quadros de lead contínuos foram perfurados (como Curd mencionou ) Infelizmente, os artefatos não são dimensionados tanto em tamanho ou posição (e pode-se supor que eles se encaixam dentro da tolerância dos condutores 0,5 +/- 0,1 milímetros, mas eu duvido seriamente que está garantido para ser verdade). Aqueles com juntas maiores têm apenas um valor nominal.dimensão de 1,2 mm, por isso não sabemos se um furo de 1 mm (por exemplo) permitirá que o LED passe ou não. A primeira remessa pode ser encontrada e a seguinte não, e não há reclamação que se possa fazer com as especificações. As chances são de que um buraco de 0,8 mm funcione, mas não há garantias. Tenho outras folhas de dados em papel dos principais fornecedores baseados em Taiwan que não são melhores (e alguns são piores). O melhor que você pode fazer como usuário de pequena quantidade é empregar os compassos de calibre (veja acima) em uma amostra e torcer para que eles não mudem de fornecedor de quadros de lead etc. ou mude para um fornecedor com especificações mais restritas.

Abaixo está um desenho da folha de dados muito mais rigorosamente especificado ( desta folha de dados da Panasonic) que informa tudo o que você precisa saber:

Acredito que as "articulações" aqui (como eu opinava na sua) não pretendem impedir que o LED diminua o máximo possível - são apenas artefatos da fabricação. A dimensão máxima é especificada, mas não mínima, portanto, não há garantia. No entanto, há uma especificação de 2 mm que indica que é necessário um espaçamento de 2 mm sob o LED (pelo menos essa é a minha interpretação - que é um mínimo e não um máximo). Isso ajuda a impedir que o LED seja destruído por coeficientes térmicos diferenciais de expansão, imediatamente após a montagem e durante a operação. Observe que ele está acima da parte superior das "juntas", portanto é aceitável ter as "juntas" dentro da PCB.

Em geral, para LEDs de furo passante, geralmente usamos gabaritos mecânicos para manter os LEDs de maneira relativamente precisa na posição durante a soldagem, mesmo quando são soldados à mão. Se você precisar reduzir a dimensão de 2 mm no desenho acima, use um orifício relativamente grande, para que possa ficar desleixado, dependendo do fornecedor de LED do dia. Coisas como espaçadores cilíndricos meio que funcionam, mas são bastante desleixadas, mesmo com PCB apertado através de orifícios - a parte inferior do LED não é tão plana etc. Alguns fabricantes usam espaçadores que se dissolvem na operação de limpeza para localização bruta. Tudo bem se você não se importar com custos adicionais, peças etc.

Edit2: A propósito, se você decidir arquivar o quadro principal, lembre-se de remover o revestimento (geralmente Sn) e expor a liga por baixo (na maioria das vezes é de aço para manter os custos verificados com um ímã) ) Não espere poder soldar o material do núcleo do quadro de chumbo exposto!

Resumo:

Embora tais saliências ou "rolhas" possam ser concebivelmente o resultado de artefatos de fabricação, esse quase certamente não é o caso de componentes destinados à PCB através da inserção de orifícios.

Os componentes com ou sem essas saliências estão disponíveis por encomenda de alguns fabricantes. Eles desempenham um papel muito real no alinhamento e posicionamento de componentes. Tenho vários artigos sobre seus méritos e uso que posso localizar e referenciar se houver interesse suficiente.

Fazer furos grandes o suficiente para permitir que as rolhas passem por eles pode levar a uma série de problemas.

Mais longo:

As "articulações" são chamadas de "rolhas" (por pelo menos alguns fabricantes de componentes, e destinam-se a permitir e fazer com que o componente fique em um alinhamento fixo: em
relação ao plano da placa de circuito impresso e acima da superfície da placa de circuito impresso.

A moldagem da carroçaria de componentes como LEDs é menos restrita dimensionalmente (também construída com menor precisão) do que o chassi e os condutores, e a sede dos corpos contra a superfície da placa de circuito impresso causará maior desalinhamento médio da vertical. Os componentes que emitem ou detectam radiação podem ter seu desempenho e / ou aparência afetados por esse desalinhamento.

O efeito da solda no verso provavelmente seria mínimo, mas pode ocorrer até certo ponto.
No entanto, um componente assentado contra uma placa de circuito impresso estará sujeito a tensão na interface chumbo para o corpo quando a força radial for aplicada na parte superior do componente. Em alguns casos, a altura é muito maior do que o braço de alavanca na superfície da placa e as forças "laterais" na parte superior do componente (como um LED) podem ser multiplicadas por, por exemplo, um fator de 10 na interface do corpo de chumbo.

A contração térmica após a soldagem tenderá a "puxar o pino para fora do corpo" se o corpo estiver duro contra a placa. Mesmo que isso não cause danos visíveis a curto prazo, pode haver um estresse contínuo na interface corpo da ligação que "se resolve" com o tempo. Os danos que resultam em problemas detectáveis ​​podem ser pequenos, mas contribuem para problemas contínuos de confiabilidade.

Um componente assentado contra a superfície da placa de circuito impresso torna o acesso à interseção placa-placa principal indisponível ou menos disponível para os líquidos de limpeza, se usado, e também pode prender esses líquidos.

Importante:

Alguns fabricantes especificam duas variedades de componentes idênticas, além de serem fornecidas com ou sem rolhas. Projetar para um tipo e ser fornecido com o outro pode ter um grande impacto nos aspectos de produção. Se os furos forem feitos de tamanho grande para permitir a passagem das rolhas, os componentes poderão acabar desalinhados semi-aleatoriamente após a soldagem. O resultado pode parecer muito ruim em um produto usando, por exemplo, vários LEDs como fonte de luz. (Me pergunte como eu sei :-)). Ao soldar LEDs onde o alinhamento é importante, é "comum o suficiente" usar gabaritos de alinhamento para manter o alinhamento durante a soldagem - com ou sem rolhas.

Fazer furos ou projetar furos maiores para acomodar as rolhas, para que eles passem pelos furos é uma prática extremamente ruim e pode levar a problemas de confiabilidade a longo prazo. O furo resultante na folga do chumbo pode ser significativamente maior do que o apropriado e pode levar a problemas de soldabilidade e solda. Se os componentes são soldados manualmente por pessoas com conhecimento dos problemas práticos e que também tomam as medidas adequadas, os problemas podem ser mínimos. Se a soldagem automatizada for usada, é necessário tomar cuidado para garantir que a qualidade não seja afetada adversamente.