Mengapa melalui lubang yang DILAPISI dalam PCB?

Sejauh yang saya mengerti, melalui lubang di PCB sering berlapis, maka istilah PTH. Membiarkan merah menunjukkan tembaga, angka pertama menunjukkan lubang yang berlapis, dan angka kedua menunjukkan yang tidak. Garis hitam tebal adalah pin komponen, sedangkan perak menunjukkan solder yang diterapkan. Saya tidak tahu mengapa pelapisan tembaga (atau dikenal sebagai laras) diperlukan - dapatkah seseorang menjelaskan mengapa?

Dengan melalui plating:

Tanpa melalui pelapisan (mengapa ini bukan norma?) :

Agar skema Anda menghubungkan lapisan atas dan bawah, DUA kondisi harus KEDUA dipenuhi:

1. Pad pada TOP harus dapat diakses dan harus disolder (secara terpisah).
2. Pad pada BOTTOM harus dapat diakses dan harus disolder (secara terpisah).

Dalam banyak kasus, bantalan atas komponen lubang tidak dapat diakses karena badan komponen menutupinya. Jadi itu tidak praktis.

Dalam kasus PALING TIDAK ADA lead komponen sama sekali di mana Anda harus melalui dari satu sisi ke sisi lain. Memasukkan potongan pendek kawat dan menyolder KEDUA SISI sama sekali tidak praktis bahkan untuk perakitan manual belum lagi perakitan otomatis sebagai virtual semua peralatan modern berasal.

Ini menggandakan upaya untuk mensyaratkan penyolderan ke sisi KEDUA dari bahkan memimpin komponen = lubang. Itu membutuhkan dua kali lipat waktu perakitan, dan sangat meningkatkan kemungkinan kesalahan perakitan. Ini sama sekali tidak masuk akal di tingkat mana pun.

Gambar pertama Anda tidak sepenuhnya akurat. Solder juga harus menempel pada pelapisan dalam lubang, dan tidak hanya menghubungkan ke lapisan logam atas dan bawah. Dengan kata lain, pelapisan menawarkan stabilitas mekanik yang lebih baik dan kekuatan sambungan yang meningkat karena luas permukaan yang jauh lebih besar yang tersedia untuk penyolderan.

Jika Anda memiliki lubang berlapis, trek di kedua sisi papan (dan setiap lapisan internal) terhubung tanpa tindakan lebih lanjut.

Lubang khusus untuk tujuan ini disebut "vias" dan mungkin lebih kecil dari lubang biasa untuk komponen lead.

Ini membuat pembuatan papan apa pun terlalu rumit untuk menjadi satu sisi, lebih mudah dan biasanya jauh lebih murah daripada yang mungkin, karena tidak ada upaya ekstra seperti memasukkan kabel jumper atau menyolder pada kedua sisi.

Ini juga membuat desain dan tata letak papan dua sisi jauh lebih mudah karena Anda tidak lagi harus berusaha keras untuk meminimalkan jumlah trek pada lapisan "lain", atau meminimalkan jumlah jumper, atau memastikan penyilangan antar lapisan tidak di bawah komponen .

Dan itu memungkinkan Anda untuk meningkatkan kepadatan papan dan menggunakan papan yang lebih kecil, lampiran yang lebih murah, dll ...

Hal ini juga memungkinkan produsen PCB untuk melakukan "pengujian papan kosong" dari setiap interkoneksi ini sebelum komponen ditambahkan - sehingga menghilangkan banyak cacat. (Beberapa pembuat PCB melakukan pengujian papan kosong gratis).

Lubang berlubang memberi Anda semua ini bahkan sebelum mempertimbangkan bagaimana sebenarnya Anda menyolder komponen ke PCB - meskipun ia menawarkan keuntungan di sana juga ...

Sebagian besar papan sirkuit disolder oleh mesin. Gelombang solder dalam kasus papan melalui lubang. Gelombang solder adalah riak di permukaan solder cair yang diseret oleh papan menggunakan konveyor. Itu melewati semua bantalan dan memangkas lead di bagian bawah papan. Itu tidak menyolder bagian atas papan. Solder lead di atas tidak hanya mengharuskan mereka untuk diakses tetapi akan membutuhkan kerja tangan untuk menyolder masing-masing. Ini tidak akan hemat biaya dalam hal jumlah produksi - penghematan kecil di papan akan dikerdilkan oleh tenaga kerja yang dibutuhkan, belum lagi biaya kendala desain yang mengharuskan semua timah hitam dapat diakses di atas ( pikirkan konektor, kapasitor elektrolitik, soket IC, dll.) - itu berarti papan yang lebih besar, rumah yang lebih besar, lebih banyak kemasan, lebih banyak biaya pengiriman, lebih banyak ruang rak dll.

Jadi standar untuk papan 2-lapisan adalah lubang berlapis, dan dengan biaya tambahan kecil Anda dapat memiliki lubang tanpa pelapis seperti yang Anda sebutkan. Ini adalah operasi tambahan sehingga harganya lebih mahal - lubang harus dibor setelah operasi pelapisan. Mungkin sebagian besar papan memiliki beberapa lubang yang tidak dilapis juga - mereka cenderung lebih baik untuk hal-hal seperti menekan pin karena dimensinya lebih terkontrol.

Tidak ada yang menghentikan Anda memesan papan dengan lubang tidak berlubang di mana-mana jika Anda menikmati penyolderan ekstra (meskipun mereka mungkin berpikir Anda melakukan kesalahan dan 'memperbaikinya' untuk Anda jika ada bantalan yang terhubung di kedua sisi lubang) tetapi Anda menang ' t menghemat uang.

Kebanyakan mpdern electronics memiliki beberapa ukuran komponen SMD (surface mounted), ujung komponen SMD rata dan tidak masuk ke papan. Berlapis melalui lubang adalah cara praktis untuk menghubungkan atas ke bawah. Dengan begitu, lapisan atas dan bawah terhubung dari pabrik sehingga Anda tidak perlu menghubungkannya sendiri. Mereka juga membuat jalur resistensi termal rendah yang baik ketika Anda ingin menggunakan papan sebagai heatsink (FR4 tua biasa membuat heatsink yang mengerikan). Di mana PTH sangat berguna adalah ketika Anda memiliki lebih dari dua lapisan dan Anda perlu menghubungkannya atau ketika Anda memiliki bagian dengan bantalan yang sangat kecil yang perlu dihubungkan ke lapisan lain, bantalan yang jauh ke kecil atau terlalu banyak untuk menghubungkannya secara manual (OSH taman akan dengan senang hati membuat Anda menjadi 4 lapisan PCB dengan lubang 0,25mm dengan bantalan 0,45mm, dan itu dengan harga hobi, barang-barang canggih IT dapat memiliki 10-20 lapisan dan lubang kurang dari lebar 0,1mm yang hanya berpisah melalui PCB). Kamu tidakharus menggunakan PTH tetapi teknologi os pada tahap di mana ia menambahkan hanya beberapa persen dari biaya keseluruhan papan yang dibuat secara profesional.

Saya telah membuat, dengan tujuan tunggal untuk menghemat uang, papan dua sisi tanpa PTH (sebagai angka kedua dari pertanyaan Anda). Papannya sangat sederhana, tetapi pengujiannya menyakitkan! - Menguji konektivitas net di papan tidak mungkin tanpa menyolder semua komponen terlebih dahulu - Menyolder komponen yang buruk (pemasangannya dengan tangan) berarti konektivitas listrik hilang, jadi saya harus memeriksa ulang semua sambungan beberapa kali

Setelah pengalaman dengan dua lapisan tetapi tanpa vias PCB, saya memilih untuk membayar sedikit lebih banyak tetapi memiliki waktu pengujian yang lebih cepat.

Jadi, intinya adalah: Anda bisa pergi tanpa VIAS, tetapi jika Anda berbicara tentang proyek nyata dan praktis, Anda akan menyesal tidak memilikinya.

Richard menjawab pertanyaan itu dengan baik, tetapi MENGAPA sebuah lubang berlapis hanya perlu disolder dari satu sisi belum dijelaskan dengan baik di utas ini. Ketegangan permukaan solder mengayunkannya di sepanjang laras dan komponen mengarah sepanjang lubang, menyediakan sambungan yang padat secara elektrik dan mekanis. Jika lubang tidak dilapis, bahan papan sirkuit cukup resistif untuk disolder sehingga tidak akan melengkung dan mencapai sisi lain, sehingga kedua belah pihak harus memasang solder secara langsung.

Masalah ketidakstabilan struktural dapat muncul pada kemungkinan besar udara terperangkap di antara dua lapisan patri pada papan yang tidak dilapisi.