Quiero cambiar el diseño de la tecnología de orificio pasante al diseño SMD. Algunos componentes no tienen una versión SMD, por ejemplo, algunos transistores en el paquete TO-92 y Power Mosfets, que están disponibles en el paquete DPAK SMD, pero dado que requiere un disipador de calor, no hay muchos beneficios de usar SMD Mosfets con disipadores de calor. (Los disipadores de calor DPAK tienen casi el mismo tamaño que los disipadores de calor normales).
Por ejemplo, puedo cambiar todos los circuitos integrados, resistencias y tapas a versiones SMD, pero aún quedan Power Mosfets y transistores TO-92 en versión THT. ¿Hay alguna desventaja de usar tecnología mixta, cuando se usan componentes SMD con algunos componentes de orificio pasante mezclados en una PCB, excepto una mayor complejidad y, por lo tanto, un costo adicional? ¿En términos de confiabilidad? La cantidad es pequeña, 10-20 unidades, no producción en masa. Todos los componentes en un solo lado.
Por lo general, sus costos más bajos serán si todas las partes son SMT y se completan en un solo lado. Incluso si las piezas cuestan un poco más, el costo total y el manejo pueden valer la pena. Si puede eliminar el disipador de calor utilizando un área de cobre, es posible que pueda ahorrar dinero y mejorar la calidad al eliminar los pasos de ensamblaje (por ejemplo, cuando un ensamblador podría olvidarse de poner grasa térmica en una pieza o apretar un tornillo de manera insuficiente).
En cantidades más pequeñas (dependiendo también de dónde se fabriquen), a menudo tiene sentido rellenar las piezas de orificio pasante manualmente después de montar todas las piezas SMT.
En estos días, a menudo las piezas solo están disponibles en SMT, o las piezas SMT son mejores que las piezas de orificio pasante equivalentes debido a la transferencia de calor superior a través de una almohadilla térmica, digamos, pero más a menudo los equivalentes SMT son inferiores en robustez mecánica (especialmente cosas como conectores e interruptores), disipación de calor o alguna otra característica.
Para sustituir cosas como sus transistores TO-92, por ejemplo, MMBT4401 es similar a 2N4401 pero bueno para una disipación de energía mucho menor. Me sorprendería mucho si no puede encontrar un equivalente cercano o (más probablemente) una parte superior para los transistores TO-92.
Editar: ha mencionado algunos números de pieza en el comentario a continuación: 2N3904 y J310 JFET, por ejemplo. No hay equivalentes exactos porque la disipación de energía y el paquete son diferentes, pero es probable que MMBT3904 sea el mismo dado que el 2N3904, por lo que es muy similar. MMBFJ310 es muy similar al J310 con pequeñas diferencias (por ejemplo, capacitancia). En general, un ingeniero capacitado debe revisar todas las sustituciones, incluidas estas, así como cualquier cambio de diseño.
El MOSFET de potencia 27N3LH5 es una cuestión de diseño más compleja que implicaría analizar toda la aplicación, pero como mínimo requeriría estimar la disipación de potencia. En general, debe revisar los números de pieza de MOSFET de vez en cuando, ya que aún están mejorando y las piezas más antiguas quedan obsoletas con relativa frecuencia. Dado que la parte que tiene tiene un Rds(on) bastante alto de 20m es posible que pueda sustituir una pieza SMT más nueva y reducir en gran medida la disipación de energía y reducir el costo de la pieza. Hacer esto requiere al menos el mismo conocimiento y los mismos cálculos que se necesitaron para diseñar originalmente el circuito.
J310 JFET Transistory 2N3904 NPN Transistorsolo está disponible en TO-92. ¿Hay un equivalente exacto? ¿Y analógico para Power MOSFETs 27N3LH5, para usarlos sin disipadores?Nada en cuanto a fiabilidad. Sin embargo, existen problemas si está creando una placa para producción, ya que puede estar utilizando dos procesos en lugar de uno. Es posible que deba volver a fluir las partes SMD, y es posible que deba soldar por ola las partes TH. Si tiene partes SMD en ambos lados de la placa, esto puede ser bastante complicado y es posible que necesite pegar ciertos circuitos integrados durante la colocación.
Cuantos más procesos, más caro. Si está planeando la producción, le sugiero que hable con su ensamblador antes de finalizar el tablero. Puede haber algunas cosas que pueda ofrecer que harían el proceso más fácil y económico.
Mi empresa está en medio de la migración de nuestros diseños de PCB de mayor volumen existentes de componentes completamente de orificio pasante a SMT mixtos y componentes de orificio pasante. Actualmente fabricamos varios diseños diferentes de mayor volumen con un total agregado de entre 400 y 1000 piezas por mes. Promedia alrededor de 10,000 piezas cada año.
Nuestras tarjetas tienen muchos componentes más grandes que están disponibles solo en versiones de orificio pasante: relés de potencia grandes, bloques de terminales grandes, conectores enchufables grandes (familia Mate'n'loc).
Independientemente, el cambio a SMT dará como resultado algunos ahorros en los costos de fabricación. No espero ningún impacto negativo en la confiabilidad.
Los diseños de PCB existentes son de una sola cara; los nuevos diseños son de doble cara con todos los componentes SMT en la parte superior de la placa. Planeamos que nuestro fabricante contratado haga toda la fabricación SMT; luego haremos todo el ensamblaje de orificio pasante en nuestras instalaciones utilizando nuestro proceso de soldadura por ola existente.
La ventaja de este flujo de proceso es que podemos hacer que nuestro fabricante contratado realice una prueba de placa un par de veces al año. El costo de inventariar las placas ensambladas parcialmente es relativamente bajo porque todos los componentes SMT tienen un costo relativamente bajo. El mayor costo en estas placas proviene de los componentes de orificio pasante más grandes.
Cuando comencemos el ciclo de producción programado de un mes, simplemente sacaremos las placas parcialmente ensambladas del inventario, rellenaremos todos los componentes del orificio pasante, soldaremos por ola y limpiaremos.
Todas nuestras placas se someten a una prueba de rendimiento completa y algunas requieren calibración. Luego, simplemente aplicamos números de serie y empaquetamos las placas para enviarlas a nuestros clientes.
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