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En electrónica , la tecnología de orificio pasante (también escrita " agujero pasante ") es un esquema de fabricación en el que los cables de los componentes se insertan a través de orificios perforados en placas de circuito impreso (PCB) y se sueldan a las almohadillas en el lado opuesto, ya sea manualmente. montaje (colocación manual) o mediante el uso de máquinas de montaje de inserción automatizadas . [1] [2]
La tecnología de orificios pasantes reemplazó casi por completo a las técnicas anteriores de ensamblaje de componentes electrónicos, como la construcción punto a punto . Desde la segunda generación de computadoras en la década de 1950 hasta que la tecnología de montaje en superficie (SMT) se hizo popular a mediados de la década de 1980, cada componente de una PCB típica era un componente de orificio pasante. Inicialmente, los PCB tenían pistas impresas en un solo lado, luego en ambos lados y luego se utilizaron placas multicapa. Los orificios pasantes se convirtieron en orificios pasantes revestidos (PTH) para que los componentes hicieran contacto con las capas conductoras requeridas. Los orificios pasantes ya no son necesarios en las placas SMT para realizar las conexiones de los componentes, pero todavía se utilizan para realizar interconexiones entre las capas y, en esta función, se suelen denominar vías . [2]
Los componentes con conductores de alambre se utilizan generalmente en placas con orificios pasantes. Los conductores axiales sobresalen de cada extremo de un componente típicamente cilíndrico o alargado en forma de caja, en el eje geométrico de simetría . Los componentes con terminales axiales tienen forma de puentes de alambre y se pueden usar para abarcar distancias cortas en una placa, o incluso sin soporte a través de un espacio abierto en cableado punto a punto . Los componentes axiales no sobresalen mucho de la superficie de un tablero, lo que produce una configuración plana o de perfil bajo cuando se colocan "acostados" o paralelos al tablero. [3] [4] [5]
Los conductores radiales se proyectan más o menos en paralelo desde la misma superficie o aspecto de un paquete de componentes, en lugar de desde extremos opuestos del paquete. Originalmente, los conductores radiales se definían como más o menos siguiendo un radio de un componente cilíndrico (como un condensador de disco cerámico ). [5] Con el tiempo, esta definición se generalizó en contraste con las derivaciones axiales y adoptó su forma actual. Cuando se colocan en una placa, los componentes radiales "se mantienen" perpendiculares, [3] [4] ocupando una huella más pequeña en el "espacio inmobiliario de la placa", a veces escaso, lo que los hace útiles en muchos diseños de alta densidad. Los cables paralelos que se proyectan desde una única superficie de montaje dan a los componentes radiales una "naturaleza enchufable" general, lo que facilita su uso en máquinas de inserción automatizada de componentes ("relleno de placas") de alta velocidad.
Cuando sea necesario, un componente axial se puede convertir efectivamente en un componente radial, doblando uno de sus cables en forma de "U" para que termine cerca y paralelo al otro cable. [4] Se puede utilizar aislamiento adicional con tubos termorretráctiles para evitar cortocircuitos en los componentes cercanos. Por el contrario, un componente radial se puede poner en servicio como componente axial separando sus conductores lo más posible y extendiéndolos en una forma que abarque toda la longitud. Estas improvisaciones se ven a menudo en la construcción de prototipos o placas de pruebas , pero están en desuso para diseños de producción en masa . Esto se debe a las dificultades de uso con la maquinaria de colocación automatizada de componentes y a una menor confiabilidad debido a la reducción de la vibración y la resistencia a los golpes mecánicos en el conjunto completo.
Para componentes electrónicos con dos o más cables, por ejemplo, diodos, transistores, circuitos integrados o paquetes de resistencias, se utiliza una variedad de paquetes de semiconductores de tamaño estándar , ya sea directamente en la PCB o mediante un zócalo.
Si bien el montaje a través de orificios proporciona fuertes uniones mecánicas en comparación con las técnicas SMT, la perforación adicional requerida hace que la producción de las placas sea más costosa. También limitan el área de enrutamiento disponible para los rastros de señal en las capas inmediatamente debajo de la capa superior en tableros multicapa, ya que los orificios deben atravesar todas las capas hacia el lado opuesto. Con ese fin, las técnicas de montaje con orificios pasantes generalmente se reservan ahora para componentes más voluminosos o pesados, como condensadores electrolíticos o semiconductores en paquetes más grandes, como el TO-220 , que requieren resistencia de montaje adicional, o para componentes como conectores enchufables o relés electromecánicos. que requieren gran fuerza de apoyo. [4]
Los ingenieros de diseño a menudo prefieren los orificios pasantes más grandes en lugar de las piezas de montaje en superficie al crear prototipos, porque se pueden usar fácilmente con enchufes para placas de pruebas . Sin embargo, los diseños de alta velocidad o alta frecuencia pueden requerir tecnología SMT para minimizar la inductancia y capacitancia parásitas en los cables, lo que afectaría la función del circuito. Los diseños ultracompactos también pueden imponer la construcción SMT, incluso en la fase de diseño del prototipo.
Los componentes de orificio pasante son ideales para crear prototipos de circuitos con placas que utilizan microprocesadores como Arduino o PICAXE . Estos componentes son lo suficientemente grandes como para ser fáciles de usar y soldar a mano.
Tamaños de orificios para piezas con orificios pasantes en Wikilibros