¿Para qué sirven los 'nudillos' en los LED y fotodiodos de orificio pasante?

Tengo dos posibles explicaciones:

• Los 'nudillos' están allí intencionalmente para evitar que los pines atraviesen completamente la PCB.
  La mayoría de las veces no se desea que los pines atraviesen completamente la PCB.
• Son un remanente del proceso de producción (ver imagen a continuación).
  Primero, los pasadores forman parte de una sola hoja de metal y se cortan después de agregar los troqueles y las carcasas. El corte deja los nudillos.

Esos cables particulares en la foto no parecen tener la intención de evitar que la parte baje tanto como quieras. ¿Está seguro de que utilizó el tamaño de orificio recomendado en la hoja de datos? ¿O simplemente tomó la dimensión nominal y la usó? Esperaría que el tamaño recomendado sea relativamente grande para tal artículo.

Obtenga un juego de estos calibradores genéricos hechos en China (solo cuestan alrededor de $ 10- $ 30 dependiendo de dónde los compre y de la calidad). Puede obtener unos de mayor calidad (por ejemplo, Mitutoyo o Brown & Sharpe), pero no es realmente necesario e incluso los calibradores más caros no son adecuados para una alta precisión de más de un par de milésimas de pulgada (pero eso es lo suficientemente bueno para los tamaños de agujeros perforados ).

También puede obtener un micrómetro de 1 "si necesita medir cosas como el grosor con mayor precisión. El tipo vernier es barato, los tipos digitales electrónicos todavía cuestan un poco más que los tipos mecánicos.

Por lo general, es de mala educación empujar piezas moldeadas de plástico directamente hacia la placa: habrá un CTE diferencial (coeficiente de expansión térmica) entre el XY de la PCB (pequeño) y el epoxi (grande), por lo que la pieza estará bajo tensión. y tenderá a abrirse cuando se expone a temperaturas extremas. Permitir un poco de plomo allí proporciona algo de "ceder" para que la pieza no se destruya.

Editar: no hay escasez de dibujos de LED mal especificados, incluso de fabricantes relativamente conocidos. Por ejemplo, aquí hay uno bastante bueno de Cree.

Puede notar que hay dos variaciones del marco principal, una con y otra sin los "nudillos" (como mencionó Russell en su respuesta), sin embargo, la que no tiene todavía tiene artefactos donde se perforaron las uniones de los marcos principales continuos (como mencionó Curd ). Desafortunadamente, los artefactos no están dimensionados ni en tamaño ni en posición (y uno podría suponer que encajan dentro de la tolerancia de los cables de 0,5 +/- 0,1 mm, pero dudo seriamente que eso sea cierto ). Los que tienen los nudillos más grandes tienen sólo un nominaldimensión de 1,2 mm, por lo que realmente no sabemos si un orificio de 1 mm (por ejemplo) permitirá que el LED pase o no. El primer envío puede ser encontrado y el siguiente no, y no hay queja que uno pueda hacer de las especificaciones. Lo más probable es que funcione un orificio de 0,8 mm, pero no hay garantías. Tengo otras hojas de datos en papel de proveedores realmente importantes con sede en Taiwán que no son mejores (y algunas son peores). Lo mejor que puede hacer como usuario de pequeñas cantidades es emplear los calibradores (ver arriba) en una muestra y esperar que no cambien los proveedores de marcos de plomo, etc., o cambien a un proveedor con especificaciones más estrictas.

A continuación se muestra un dibujo de hoja de datos mucho más estrictamente especificado (de esta hoja de datos de Panasonic) que le dice todo lo que necesita saber:

Creo que los "nudillos" aquí (como opiné sobre los suyos) no tienen la intención de evitar que el LED baje lo más posible, son solo artefactos de la fabricación. Se especifica la dimensión máxima, pero no la mínima, por lo que no hay garantía. Sin embargo, hay una especificación de 2 mm que indica que se requiere un espacio de 2 mm debajo del LED (al menos esa es mi interpretación, que es un mínimo, no un máximo). Esto es para ayudar a evitar que el LED se destruya por coeficientes térmicos diferenciales de expansión, tanto inmediatamente después del ensamblaje como durante la operación. Tenga en cuenta que está por encima de la parte superior de los "nudillos", por lo que es aceptable tener los "nudillos" dentro de la PCB.

En general, para los LED de orificio pasante, generalmente hemos utilizado plantillas mecánicas para mantener los LED en su posición con relativa precisión durante la soldadura, incluso cuando se sueldan a mano. Si necesita bajar a la dimensión de 2 mm en el dibujo anterior, usaría un orificio relativamente grande, por lo que podría ser descuidado según el proveedor de LED del día. Cosas como los separadores cilíndricos funcionan, pero son bastante descuidados incluso con orificios pasantes de PCB apretados: la parte inferior del LED no es tan plana, etc. Algunos fabricantes usan separadores que se disuelven en la operación de limpieza para la ubicación cruda. Bien si no le importa el costo adicional, piezas, etc.

Edición 2: por cierto, si decide archivar el marco de plomo, tenga en cuenta que quitará el revestimiento (generalmente Sn) y expondrá la aleación debajo (la mayoría de las veces es acero para mantener bajos los costos; se puede verificar fácilmente con un imán ). ¡No espere poder soldar al material del núcleo del marco conductor expuesto!

Resumen:

Si bien tales protuberancias o "tapones" posiblemente podrían ser el resultado de artefactos de fabricación, es casi seguro que este no es el caso en componentes destinados a la inserción de orificios pasantes en PCB.

Los componentes con o sin dichas protuberancias están disponibles 'a pedido' de algunos fabricantes. Desempeñan un papel muy real en la alineación y el posicionamiento de los componentes. Tengo una serie de documentos sobre sus méritos y uso que puedo localizar y referenciar si hay suficiente interés.

Hacer agujeros lo suficientemente grandes como para permitir que los tapones pasen a través de ellos puede generar una serie de problemas.

Más extenso:

Los "nudillos" se denominan "tapones" (al menos por algunos fabricantes de componentes, y están destinados a permitir y hacer que el componente se asiente en una alineación fija:
en relación con el plano de la PCB y sobre la superficie de la PCB.

La moldura del cuerpo de componentes como los LED tiene menos restricciones dimensionales (es decir, se construye con menos precisión intencionada) que el marco y los cables, y los cuerpos de los componentes de asiento contra la superficie de la placa de circuito impreso provocarán una mayor desalineación promedio de la vertical. Los componentes que emiten o detectan radiación pueden verse afectados en su rendimiento y/o apariencia por dicha desalineación.

El efecto sobre la soldadura del reverso probablemente sea mínimo, pero puede ocurrir hasta cierto punto.
Sin embargo, un componente asentado contra una placa de circuito impreso estará sujeto a tensión en la interfaz entre el cable y el cuerpo cuando se aplique una fuerza radial en la parte superior del componente. En algunos casos, la altura es mucho mayor que el brazo de palanca en la superficie de la placa y las fuerzas "laterales" en la parte superior del componente (como un LED) pueden multiplicarse, por ejemplo, por un factor de 10 en la interfaz del cuerpo principal.

La contracción térmica después de la soldadura tenderá a "sacar el pasador del cuerpo" si el cuerpo está fuertemente asentado contra la placa. Incluso si esto no causa un daño perceptible a corto plazo, puede haber una tensión continua en la interfaz del cuerpo del cable que se "suelve sola" con el tiempo. Los daños que resultan en problemas detectables pueden ser pequeños, pero contribuyen a problemas continuos de confiabilidad.

Un componente asentado contra la superficie de PCB hace que el acceso a la intersección de plomo-PCB no esté disponible o esté menos disponible para los fluidos de limpieza, si se usan, y también puede atrapar dichos fluidos.

Importante:

Algunos fabricantes especifican dos variedades de componentes que son idénticos además de que se suministran con o sin tapones. Diseñar para un tipo y recibir el otro tipo puede tener un gran impacto en los aspectos de producción. Si los orificios se hacen demasiado grandes para permitir el paso de los tapones, los componentes pueden terminar desalineados casi al azar después de la soldadura. El resultado puede verse muy mal en un producto que utiliza, por ejemplo, varios LED como fuente de luz. (Pregúntame cómo lo sé :-)). Al soldar LED donde la alineación es importante, es "bastante común" usar plantillas de alineación para mantener la alineación durante la soldadura, con o sin tapones.

Taladrar orificios o diseñar orificios más grandes para acomodar los tapones de modo que pasen a través de los orificios es una práctica extremadamente mala y podría generar problemas de confiabilidad a largo plazo. El espacio entre el orificio y el conductor resultante puede ser significativamente más grande de lo apropiado y puede provocar problemas de soldabilidad y de soldadura. Si los componentes son soldados a mano por personas con conocimiento de los problemas prácticos y que también toman las medidas adecuadas, es probable que los problemas sean mínimos. Si se utiliza soldadura automática, se debe tener cuidado para garantizar que la calidad no se vea afectada negativamente.