Cosa sono i fori di accesso

I fori presenti su un PCB possono essere classificati in tre tipi, ovvero fori passanti placcati (PTH), fori passanti non placcati (NPTH) e fori di via. È importante notare che questi non devono essere confusi con slot o ritagli.

I vias sono essenzialmente fori placcati che servono allo scopo di collegare tracce su diversi strati, piuttosto che essere utilizzati per il montaggio di componenti through-hole come i fori normali. È importante notare che, sebbene i fori possano essere utilizzati anche per collegare tracce su diversi strati, la loro funzione principale è quella di montare componenti through-hole.

Un via è un foro metallizzato (PTH) in un PCB che serve allo scopo di fornire connettività elettrica tra diversi strati del circuito stampato collegando tracce su diversi strati. Non è destinato al montaggio di terminali di componenti e, pertanto, di solito ha un foro piccolo e un diametro del pad.

Le piccole aperture su un PCB dove viene applicato lo stagno sono comunemente chiamate "fori di saldatura" o "fori passanti". Questi fori possono anche essere conosciuti come "fori per pin" o "fori di soffiaggio", che sono causati dal degassamento della scheda stampata durante il processo di saldatura. La formazione di questi fori durante la saldatura a onda è tipicamente legata allo spessore della placcatura in rame.

La tecnologia through-hole è un processo di produzione comunemente utilizzato nell'elettronica. Consiste nell'inserire i terminali dei componenti attraverso fori praticati in un circuito stampato (PCB) e saldarli a piazzole sul lato opposto. Questo può essere fatto manualmente o tramite inserimento automatizzato.

Un foro cieco e un foro passante differiscono in termini di profondità. Un foro passante attraversa l'intera parete di una parte, creando aperture su entrambi i lati. D'altra parte, un foro cieco ha una profondità specifica e non sfonda sull'altro lato del pezzo.

La tecnologia through-hole offre un vantaggio significativo in quanto si traduce in una connessione più robusta tra la scheda e i componenti. Questo lo rende una scelta ideale per i componenti più grandi che sono soggetti ad alta potenza, alta tensione e stress meccanico, come trasformatori, connettori e semiconduttori.

I due tipi principali di componenti through-hole sono il lead assiale e il lead radiale. I componenti con lead assiale hanno lead su entrambe le estremità ed escono dalla parte in linea retta. D'altra parte, i componenti con lead radiale hanno entrambi i lead su un lato.

I componenti PCB through-hole sono preferiti per i prodotti ad alta affidabilità che richiedono interconnessioni più forti tra gli strati. Al contrario, i componenti SMT sono fissati solo mediante saldatura superficiale, mentre i lead dei componenti through-hole attraversano la scheda, rendendoli più resistenti allo stress ambientale.

Nel processo di foratura dei PCB, vengono creati vari tipi di fori, come fori per componenti, fori meccanici e fori passanti (inclusi fori ciechi, fori interrati, microfori e fori passanti). Per ottenere la precisione necessaria, i fori vengono in genere creati mediante un trapano per PCB manuale o laser.

La tecnologia di montaggio superficiale consente una maggiore capacità di produzione rispetto alla tecnologia through hole. Ciò è dovuto al processo di assemblaggio automatizzato coinvolto in SMT. Tuttavia, la tecnologia through hole è meglio attrezzata per gestire lo stress ambientale e crea legami più forti tra i componenti.

Ci sono due tipi di fori di montaggio nei PCB: supportati e non supportati. I fori supportati sono placcati e solitamente collegati al piano di massa, mentre i fori non supportati non sono placcati e richiedono una zona di esclusione esterna per evitare interferenze con altri componenti e tracce poiché non sono collegati a uno strato del piano di massa.

La saldatura BGA (Ball Grid Array) è una tecnica che prevede il montaggio permanente di circuiti integrati utilizzando una griglia di sfere di saldatura sotto i componenti. A differenza delle tecniche SMT o through-hole, in cui viene saldato solo il perimetro dei componenti, BGA utilizza l'intera area della superficie inferiore del dispositivo per le connessioni, ottenendo una connessione più completa ed efficiente.

SMD e SMT sono due termini che vengono spesso usati in modo intercambiabile, ma in realtà si riferiscono a cose diverse. SMD sta per surface mount device e si riferisce al componente elettronico stesso che è montato su un PCB. D'altra parte, SMT sta per surface mount technology e si riferisce al processo di posizionamento di componenti elettronici su un circuito stampato. Quindi, la principale differenza tra SMD e SMT è che SMD è il componente, mentre SMT è il processo utilizzato per montare il componente sul PCB.

La tecnologia through-hole, nota anche come "thru-hole", è un metodo di montaggio utilizzato per i componenti elettronici. Questo metodo prevede l'inserimento di lead sui componenti in fori praticati sui PCB e la loro saldatura a piazzole sul lato opposto. Il processo di assemblaggio può essere eseguito manualmente (tramite posizionamento manuale) o tramite l'uso di macchinari automatizzati.

Un foro di gioco si riferisce a un foro in un oggetto che è abbastanza grande da consentire il passaggio delle filettature di un bullone o di una vite, ma non la testa del bullone o della vite. Questo tipo di foro è progettato per impedire alle filettature di mordere il materiale e consente un facile inserimento della vite o del bullone.

Il termine "foro" deriva dall'antica parola inglese "hol" che significa "caverna". Nei tempi antichi, le caverne non erano usate solo come nascondigli, ma anche come abitazioni. La parola "foro" è ora usata in vari contesti come l'abitazione di un coniglio o il termine golfistico "buca in uno".

Esempi di fori includono la forma centrale del "buco in una ciambella" che si trova in un toro, una sezione rimossa da un piano e l'area che è assente dallo spazio euclideo dopo che un nodo è stato rimosso da esso.

I vari modelli di fori possono essere classificati in quattro tipi: rotondi, quadrati, a fessura e ornamentali o decorativi. I fori rotondi sono ampiamente utilizzati grazie alla loro semplicità ed economicità.

Uno degli svantaggi della tecnologia through-hole è che richiede PCB pre-forati, che possono essere costosi e richiedere molto tempo. Inoltre, i componenti THT possono essere posizionati solo su un lato della scheda e, sulle schede multistrato, l'area di routing disponibile è limitata a causa della necessità di praticare fori attraverso tutti gli strati del PCB.

I fori di centraggio, chiamati anche fori di fabbricazione, fori pilota o fori di produzione, hanno lo scopo di fornire punti di registrazione e di fissaggio su un PCB o un pannello di PCB durante il processo di produzione.

Vantaggi dei via riempiti di rame:

I via riempiti di rame sono necessari perché migliorano la conduttività termica del via. Questo è particolarmente importante nelle applicazioni in cui è coinvolto un calore elevato, poiché aiuta a tenere il calore lontano dalla scheda, aumentando così la sua durata e prevenendo difetti.

Il PCB a 2 strati, noto anche come PCB a doppia faccia, è costituito da un circuito stampato con rivestimento in rame su entrambi i lati superiore e inferiore. Lo strato intermedio è un materiale isolante comunemente usato nei circuiti stampati. Questo design consente il layout e la saldatura su entrambi i lati, rendendo più facile il layout e riducendo la difficoltà del processo. Di conseguenza, è ampiamente utilizzato in varie applicazioni.

La distanza tra due fori in un PCB dipende dal tipo di foro. Per PTH, la distanza minima dal pad di collegamento al foro al contorno deve essere di almeno 20mil (D≥20mil). Per quanto riguarda NPTH, si raccomanda di avere una distanza minima di 40mil dal foro al contorno (E≥40mil).

Il PCB a 4 strati con foro passante è un tipo di circuito stampato composto da quattro strati di fibra di vetro. Gli strati includono lo strato superiore, lo strato inferiore, VCC e GND, che sono collegati tramite fori passanti, fori interrati e fori ciechi. Rispetto alle schede a doppia faccia, i PCB a 4 strati con foro passante hanno un numero maggiore di fori interrati e ciechi.

La foratura svolge un ruolo cruciale nella costruzione dei PCB, sia che si tratti di una scheda a strato singolo che necessita di fori di montaggio, sia di un PCB multistrato che richiede via. In genere, entrambi i tipi di fori sono necessari, insieme ad altre varianti.

Le punte da trapano utilizzate in questa tecnologia di foratura hanno un diametro minimo di circa 6 mils (0,006″), che è la dimensione del foro più piccola che può essere praticata su un PCB.

Per i fori passanti, si consiglia di utilizzare un maschio con scanalatura diritta, adatto sia per fori passanti che ciechi.

Per ottenere il miglior innesto della filettatura, si raccomanda generalmente di avere una profondità della filettatura pari a 1 1/2 volte il diametro della vite. Per esempio, se il diametro della vite è 1/4″, la profondità della filettatura richiesta sarebbe (1,5 x .25) = .375″.