Durante l'assemblaggio di circuiti stampati, gli ingegneri hanno due tecniche principali tra cui scegliere: foro passante e tecnologia a montaggio superficiale (SMT). All'inizio, gestivamo componenti con terminali lunghi inserendoli manualmente nei fori passanti placcati sul PCB. Quindi saldavamo i terminali per formare solide interconnessioni con i fori. Questo è ciò che conosciamo come assemblaggio PCB a foro passanteCon il passare del tempo, i produttori hanno preferito utilizzare un metodo di assemblaggio moderno che si basa su componenti i cui contatti sono fissati solo alla superficie del PCB. Questo metodo non richiede alcun foro di accoppiamento. Questa è la cosiddetta tecnologia a montaggio superficiale (SMT). Oggi esamineremo entrambe queste tecniche e vi aiuteremo a scegliere quella più adatta alle vostre esigenze.
Gruppo foro passante
L'assemblaggio tramite foro passante prevede l'inserimento dei cavi dei componenti nei fori praticati nel PCB e la loro saldatura sia per il fissaggio fisico che per la connettività elettrica. Comune componenti del foro passante includono circuiti integrati (CI), condensatori, resistori, induttori, trasformatori, fusibili e altro ancora.
PRO:
Componenti più durevoli e i cavi possono sopportare saldature ripetute
Facile da maneggiare e sostituire manualmente per i tecnici
Non necessita di costose apparecchiature di produzione SMT
Consente una facile ispezione visiva della qualità della giunzione di saldatura
Contro:
I componenti più grandi occupano più spazio sul PCB
Il processo di perforazione dei fori aggiunge passaggi
Processo di assemblaggio manuale complessivamente più lento
Non pratico per progetti PCB estremamente densi
Assemblaggio a montaggio superficiale
La tecnologia SMT è nata per consentire l'assemblaggio automatizzato di componenti elettronici sempre più piccoli e leggeri, che richiedono una maggiore densità di componenti. Invece di cavi conduttori inseriti nei fori, i dispositivi a montaggio superficiale (SMD) presentano piazzole conduttive che si montano direttamente sulle tracce di rame sulla superficie del PCB.
PRO:
Componenti molto più piccoli facilitano la miniaturizzazione
Densità di componenti impacchettabili per pollice quadrato molto più elevata
Automatizzata Macchine pick-and-place SMT abilita la velocità
Nessuna foratura necessaria: fabbricazione di PCB più semplice
I metodi di pasta saldante e rifusione proteggono efficacemente i piccoli componenti
Contro:
Estremamente difficile da rilavorare/sostituire manualmente
Richiede investimenti in attrezzature di produzione SMT
Difficile ispezionare visivamente le piccole giunzioni di saldatura
Confronto tra montaggio superficiale e assemblaggio PCB tramite foro passante
- Il processo di assemblaggio
La tecnologia SMT utilizza macchine pick-and-place automatizzate per il montaggio rapido di componenti di piccole dimensioni direttamente sulle piazzole di superficie. Ciò garantisce efficienza e coerenza nella produzione di grandi volumi. La tecnologia THT prevede l'inserimento manuale di componenti con piombo nei fori, fissandoli con saldatura. Sebbene più lenta, questa tecnologia consente flessibilità per quantità medio-basse.
- Dimensioni della scheda
Grazie alle dimensioni ridotte dei componenti, la tecnologia SMT massimizza lo spazio disponibile, consentendo la realizzazione di progetti complessi e densi. I componenti passanti più grandi occupano a loro volta una superficie maggiore. Questo può limitare la densità complessiva dei componenti, a meno che non si utilizzi una scheda più grande.
- Fattori di temperatura
La tecnologia SMT utilizza in genere polimeri avanzati e materiali per schede con una maggiore resistenza al calore, superiore a 170 °C. La tecnologia a foro passante può utilizzare il tradizionale FR-4, con una resistenza a circa 130 °C. Questo lo rende ideale per applicazioni ad alta temperatura.
- Componenti supportati
La scelta ha un impatto sulle opzioni complete della distinta base. La SMT utilizza circuiti integrati a passo fine, BGA, condensatori e altri dispositivi a montaggio superficiale. La selezione THT include resistori con terminali, condensatori, trasformatori e zoccoli.
- Considerazioni sui costi
Per produzioni ad altissimo volume, l'efficienza automatizzata della tecnologia SMT offre risparmi sui costi, nonostante l'investimento iniziale in attrezzature. Tuttavia, la tecnologia THT evita alcune spese come gli stencil per saldatura ed è adattabile alle modifiche manuali degli utensili. Comprendere i compromessi in termini di volume è fondamentale.
Montaggio superficiale vs. foro passante: come scegliere?
L'opzione ottimale dipende in modo significativo dal volume di produzione e dai fattori di complessità. Ecco alcune linee guida:
Volumi medio-bassi, minore complessità: orientarsi verso componenti through-hole è più sensato per le schede più semplici che non richiedono la massimizzazione della densità dei componenti. La flessibilità può compensare i minori costi unitari, soprattutto per volumi inferiori a 10,000 unità.
Produzione di volumi più elevati: quando le quantità superano le 25,000 unità, l'assemblaggio e la saldatura automatizzati della tecnologia SMT garantiscono vantaggi in termini di costi totali difficilmente eguagliabili con la tecnologia a foro passante.
Progetti complessi e con vincoli di spazio: se si desidera ottenere un fattore di forma molto piccolo su una scheda complessa e densa di componenti, è probabile che la tecnologia SMT sia necessaria, poiché i componenti passanti semplicemente non possono adattarsi fisicamente.
Requisiti di durabilità critici per la missione: per i prodotti in cui la resistenza alle sollecitazioni meccaniche o lo smontaggio ripetuto per la manutenzione sono essenziali, i fori passanti presentano vantaggi intrinseci dal punto di vista della robustezza.
Considerazioni finali
Con questo confronto dettagliato, possiamo concludere con sicurezza che l'assemblaggio a montaggio superficiale è più conveniente ed efficiente rispetto all'assemblaggio a foro passante. La maggior parte dei prodotti elettronici avanzati prevede la tecnologia a montaggio superficiale. Tuttavia, quando sono necessarie applicazioni elettriche, termiche e meccaniche speciali, la tecnologia a foro passante è ancora un'opzione praticabile.
È un dato di fatto che la tecnologia e la scienza stiano facendo continui progressi. Ed è anche un dato di fatto che i nuovi prodotti sostituiranno quelli vecchi. Ma ciò non implica che sia necessario eliminare la tecnologia convenzionale. I pregi di alcuni prodotti convenzionali possono ancora consentire loro di svolgere un ruolo vitale nel futuro a venire.
Come sempre, prima di prendere decisioni relative all'hardware, si consiglia di chiedere la consulenza di un esperto nella produzione di PCB. Tecnologia MOKO vanta anni di esperienza nella progettazione e produzione di PCB. Siamo specializzati nella produzione di massa utilizzando sia la tecnologia Through-Hole che quella a montaggio superficiale. Non esitate a contattarci. raggiungerci se hai domande o vuoi richiedere un preventivo.
