스루 홀 LED 및 포토 다이오드의 '너클'은 무엇입니까?

IR LED와 포토 다이오드를 사용하고 있으며 데이터 시트에서 찾은 사양, 즉 핀의 구멍 크기가 0.6mm 인 PCB를 설계했습니다. 그러나 이러한 구성 요소에는 '너클'이 있으며 (아래 이미지 참조) 핀에 대해 인용 된 구멍 크기보다 더 넓습니다.

문제는 이러한 너클 때문에 부품이 보드에 충분히 들어 가지 않는다는 것입니다. 그들은 왜 거기에 있습니까? 내 구멍이 이것을 설명하기 위해 얼마나 넓은 지 알 수 있습니까?

가능한 두 가지 설명이 있습니다.

• '너클'은 의도적으로 핀이 PCB를 통과하는 것을 피하기 위해 존재합니다.
  대부분의 경우 핀이 PCB를 완전히 통과하는 것은 바람직하지 않습니다.
• 이들은 생산 공정의 잔재입니다 (아래 그림 참조).
  먼저 핀은 하나의 단일 금속 시트 의 일부이며 다이와 케이싱이 추가 된 후에 절단 됩니다. 절단은 너클을 떠납니다.

사진의 특정 리드는 원하는만큼 부품이 떨어지지 않도록 의도 된 것처럼 보이지 않습니다. 데이터 시트에 권장 구멍 크기를 사용 하시겠습니까? 또는 당신은 공칭 치수를 가지고 그것을 사용 했습니까?. 나는 그런 품목에 권장되는 크기가 상대적으로 클 것으로 기대합니다.

이 일반적인 중국산 캘리퍼 세트를 구입하십시오 (구매 장소와 품질에 따라 약 $ 10 ~ $ 30). 더 높은 품질의 제품 (예 : Mitutoyo 또는 Brown & Sharpe)을 얻을 수 있지만 실제로는 필요하지 않으며 가장 비싼 캘리퍼조차도 수천 분의 1 인치보다 높은 정밀도에 적합하지 않습니다 (그러나 드릴 구멍 크기에는 충분합니다) ).

두께와 같은 것을 더 정확하게 측정해야하는 경우 1 "마이크로 미터도 얻을 수 있습니다. 버니어 유형은 저렴하지만 전자식 디지털 유형은 여전히 ​​기계 유형보다 약간 비쌉니다.

플라스틱 성형 된 비트를 보드에 바로 밀어 넣는 것은 일반적으로 나쁜 형태입니다. PCB의 XY (소)와 에폭시 (대) 사이에 CTE (열팽창 계수)가 달라 부품에 응력이 가해집니다. 극한의 온도에 노출되면 쪼개지는 경향이 있습니다. 약간의 납을 허용하면 일부 "주어"가 공급되므로 부품이 파손되지 않습니다.

편집 : 비교적 잘 알려진 제조업체의 경우에도 잘못 지정된 LED 도면이 부족하지 않습니다. 예를 들어 다음 은 Cree의 상당히 좋은 것입니다.

두 개의 리드 프레임 변형이 있는데, 하나는 "knuckles"가 있고 하나는없는 것입니다 (Russell은 그의 답변에서 언급 한 것처럼). 그러나 연속 리드 프레임의 결합자가 구멍을 뚫은 아티팩트가없는 것 (Curd가 언급 한 것처럼) ). 불행하게도, 유물은 크기 나 위치에 두 치수가되지 않습니다 (하나는 그들이 리드 0.5 +/- 0.1 ㎜의 허용 오차에 맞하지만 난 심각하게 의심이가되어 있다고 가정 할 수 보장 사실로). 더 큰 너클을 가진 것은 명목상 만 있습니다1.2mm의 치수이므로 1mm 구멍 (예 : LED)이 LED를 통과하는지 여부를 실제로 알지 못합니다. 첫 번째 발송물은 찾을 수 있고 다음 발송물은 없을 수 있으며 사양에서 제기 할 수있는 불만은 없습니다. 0.8mm 홀이 작동 할 가능성은 있지만 보장 할 수는 없습니다. 실제로 대만에 기반을 둔 주요 공급 업체의 다른 종이 데이터 시트가 더 좋지 않습니다 (그리고 일부는 더 나쁩니다). 소량 사용자로 할 수있는 최선의 방법은 샘플에 캘리퍼 (위 참조)를 사용하고 리드 프레임 공급 업체 등을 변경하거나 사양이 더 엄격한 공급 업체로 전환하지 않기를 희망하는 것입니다.

다음 (에서 훨씬 더 엄격하게 지정된 데이터 시트 도면 이 당신이 당신이 알아야 할 모든 것을 알려줍니다 파나소닉 데이터 시트) :

나는 여기에 "주먹은"(나는 당신의 의견을 말했다으로) 있다고 생각 하지 으로 그들에게 제조의있는 거 단지 유물을 possible-까지 추락에서 LED를 중지하도록. 최대 치수가 지정되었지만 최소값이 아니므로 보장 할 수 없습니다. 그러나 LED 아래에 2mm 간격이 필요하다는 것을 나타내는 2mm 사양이 있습니다 (적어도 내 해석은 최대가 아니라는 것입니다). 이것은 조립 직후와 작동 중에 차동 열 팽창 계수에 의해 LED가 파괴되는 것을 방지하기위한 것입니다. "너클"의 상단 위에 있으므로 PCB 안에 "너클"을 두는 것이 허용됩니다.

일반적으로 스루 홀 LED의 경우 수동 납땜을 할 때에도 납땜 중에 LED를 상대적으로 정확하게 고정하기 위해 기계식 지그를 사용했습니다. 위의 도면에서 2mm 크기로 내려 가야하는 경우 상대적으로 큰 구멍을 사용하므로 당일의 LED 공급 업체에 따라 느슨해 질 수 있습니다. 원통형 스탠드 오프와 같은 것은 일종의 작업이지만 구멍을 통한 PCB가 꽉 조여져도 조잡합니다. LED의 바닥이 평평하지는 않습니다. 일부 제조업체는 거친 위치에서 청소 작업에 용해되는 스탠드 오프를 사용합니다. 추가 비용, 부품 등을 신경 쓰지 않으면 괜찮습니다.

Edit2 : 그런데 리드 프레임을 정리하기로 결정했다면 (일반적으로 Sn) 도금을 제거하고 그 아래에 합금을 노출시키는 것을 명심하십시오 (대부분 자석으로 비용을 쉽게 확인할 수 있도록 강철입니다) ). 노출 된 리드 프레임 코어 재료에 납땜 할 수있을 것으로 기대하지 마십시오!

요약:

이러한 돌출부 또는 "스토퍼"는 가공품 제조의 결과 일 수 있지만, PCB 스루 홀 삽입을위한 부품에는 거의 해당되지 않는다.

이러한 돌출부가 있거나없는 구성 요소는 일부 제조업체에서 '주문'할 수 있습니다. 구성 요소 정렬 및 위치 지정에서 매우 중요한 역할을합니다. 나는 그들의 장점과 사용에 대한 많은 논문을 가지고 있으며, 관심이 충분하다면 찾아서 참조 할 수 있습니다.

스토퍼가 구멍을 통과 할 수 있도록 구멍을 충분히 크게 만들면 다양한 문제가 발생할 수 있습니다.

더 길게:

"너클"은 "스토퍼"(적어도 일부 구성 요소 제조업체에 의해)라고하며, 구성 요소가
PCB의 평면과 PCB 표면 위의 고정 된 정렬로 놓이게한다.

LED와 같은 부품의 바디 몰딩은 프레임 및 리드보다 치수가 덜 제한적이며 (일명 의도 한 정확도로 구축되지 않음) PCB 표면에 부품 바디를 장착하면 수직에서 평균 오정렬이 더 커집니다. 방사선을 방출하거나 감지하는 구성 요소는 이러한 오정렬로 인해 성능 및 / 또는 모양이 영향을받을 수 있습니다.

뒷면 솔더링에 대한 영향은 아마도 미미하지만 어느 정도 발생할 수 있습니다.
그러나, PCB에 장착 된 구성 요소는 구성 요소 상단에 반경 방향 힘이 가해지면 바디 인터페이스에 대한 리드에 응력을 받게됩니다. 어떤 경우에는 높이가 보드 표면의 레버 암보다 훨씬 크며 구성 요소 상단 (예 : LED)의 "옆으로"힘에 리드 바디 인터페이스의 계수 10이 곱해질 수 있습니다.

본체가 보드에 단단히 고정되어 있으면 납땜 후 열 수축이 "본체 밖으로 핀을 잡아 당기는"경향이 있습니다. 이로 인해 눈에 띄는 단기 손상이 발생하지 않더라도 시간이 지남에 따라 "자체 해결되는"리드-바디 인터페이스에 지속적인 스트레스가 발생할 수 있습니다. 감지 가능한 문제를 야기하는 손상은 작지만 지속적인 안정성 문제에 기여합니다.

PCB 표면에 장착 된 구성품은 납 -PCB 교차점에 대한 접근이 불가능한 경우 유체를 사용할 수 없거나 덜 사용할 수있게하며 그러한 유체를 가두기도합니다.

중대한:

일부 제조업체는 스토퍼와 함께 제공되거나 제공되지 않는 동일한 두 가지 구성 요소를 지정합니다. 한 유형을 설계하고 다른 유형을 제공하면 생산 측면에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 스토퍼가 통과 할 수 있도록 구멍의 크기가 너무 크면 납땜 후 구성 요소가 반 무작위로 잘못 정렬 될 수 있습니다. 예를 들어 광원으로 여러 개의 LED를 사용하는 제품에서는 결과가 매우 나빠질 수 있습니다. (내가 아는 방법을 물어보십시오 :-)). 정렬이 중요한 곳에 LED를 납땜 할 때, 스토퍼의 유무에 관계없이 납땜 동안 정렬을 유지하기 위해 정렬 지그를 사용하는 것이 "충분히"일반적입니다.

스토퍼를 수용하여 구멍을 통과하도록 구멍을 뚫거나 큰 구멍을 설계하는 것은 매우 나쁜 습관이며 장기적인 신뢰성 문제를 야기 할 수 있습니다. 결과적인 홀-리드 간극은 적절한 것보다 상당히 클 수 있으며 납땜 성 및 납땜 문제를 유발할 수 있습니다. 실제 문제에 대해 알고 있고 적절한 조치를 취하는 사람들이 구성 요소를 직접 납땜하면 문제가 최소화 될 수 있습니다. 자동 납땜을 사용하는 경우 품질에 부정적인 영향을 미치지 않도록주의를 기울여야합니다.