Bij het assembleren van printplaten hebben ingenieurs de keuze uit twee hoofdtechnieken: doorlopende gaten en Surface Mount-technologie (SMT). In het begin verwerkten we componenten met lange aansluitingen door ze handmatig in de doorgemetalliseerde gaten op de printplaat te steken. Vervolgens soldeerden we de aansluitingen om sterke verbindingen met de gaten te vormen. Dit is wat we kennen als een PCB-assemblage met doorlopende gatenNa verloop van tijd geven fabrikanten de voorkeur aan een moderne assemblagemethode die gebruikmaakt van componenten waarvan de aansluitingen alleen aan het oppervlak van de printplaat zijn bevestigd. Deze methode vereist geen pasgat. Dit staat bekend als de Surface Mount Technology. Vandaag bekijken we beide technieken en helpen we u bij het kiezen tussen beide, afhankelijk van uw behoeften.
Doorlopende montage
Bij door-gat-montage worden componentkabels in gaten gestoken die door de printplaat zijn geboord en worden ze gesoldeerd voor zowel fysieke bevestiging als elektrische connectiviteit. componenten met doorlopende gaten omvatten geïntegreerde schakelingen (IC's), condensatoren, weerstanden, inductoren, transformatoren, zekeringen en meer.
Voors:
Componenten zijn duurzamer en de draden kunnen herhaaldelijk solderen weerstaan
Gemakkelijk voor technici om handmatig te hanteren en te vervangen
Heeft geen dure SMT-productieapparatuur nodig
Maakt een eenvoudige visuele inspectie van de kwaliteit van de soldeerverbinding mogelijk
nadelen:
Grotere componenten nemen meer ruimte in beslag op de printplaat
Het boorproces van gaten voegt stappen toe
Over het algemeen langzamer handmatig montageproces
Niet praktisch voor extreem dichte PCB-ontwerpen
Opbouwmontage
SMT is ontstaan om geautomatiseerde assemblage mogelijk te maken van steeds kleinere en lichtere elektronica die een hogere componentdichtheid vereist. In plaats van draden die in gaten worden gestoken, hebben SMD's (surface mount devices) geleidende pads die direct op de koperen sporen op het PCB-oppervlak worden gemonteerd.
Voors:
Veel kleinere componenten maken miniaturisatie mogelijk
Veel hogere componentdichtheid per vierkante inch
Automatische SMT pick-and-place machines snelheid inschakelen
Geen boren nodig – eenvoudigere PCB-fabricage
Soldeerpasta- en reflow-methoden zorgen voor een efficiënte bevestiging van kleine componenten
nadelen:
Extreem moeilijk om handmatig opnieuw te bewerken/vervangen
Investeringen in SMT-productieapparatuur nodig
Uitdaging om kleine soldeerpunten visueel te inspecteren
Vergelijking van Surface Mount en Through Hole PCB-assemblage
- Het montageproces
SMT maakt gebruik van geautomatiseerde pick-and-place machines om snel kleine componenten direct op oppervlaktepads te monteren. Dit zorgt voor efficiëntie en consistentie bij productie in grote volumes. THT omvat het handmatig plaatsen van componenten met een loodverbinding in geboorde gaten en het vastzetten met soldeer. Hoewel dit langzamer is, biedt het flexibiliteit bij lage tot gemiddelde aantallen.
- Bordgrootte
Met miniatuurcomponentafmetingen maximaliseert SMT de beschikbare ruimte en maakt het complexe, compacte ontwerpen mogelijk. De grotere doorlopende gaten nemen zelf meer ruimte in beslag. Dit kan de totale componentdichtheid beperken, tenzij er een grotere printplaat wordt gebruikt.
- Temperatuurfactoren
SMT maakt doorgaans gebruik van geavanceerde polymeren en plaatmaterialen met een hogere hittebestendigheid, geschikt voor temperaturen boven de 170 °C. Doorlopende gaten kunnen worden voorzien van traditionele FR-4-materialen met een hittebestendigheid rond de 130 °C. Dit maakt SMT uitermate geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen.
- Ondersteunde componenten
De keuze heeft invloed op uw volledige materiaallijst. SMT maakt gebruik van IC's met een fijne pitch, BGA's, condensatoren en andere opbouwapparaten. De THT-selectie omvat loodhoudende weerstanden, condensatoren, transformatoren en fittingen.
- Kostenoverwegingen
Voor productie in zeer grote volumes bieden de geautomatiseerde efficiëntieverbeteringen van SMT kostenbesparingen, ondanks de initiële investeringen in apparatuur. THT vermijdt echter bepaalde kosten, zoals soldeersjablonen, en is aanpasbaar met handmatige gereedschapswissels. Inzicht in volumeafwegingen is essentieel.
Opbouwmontage versus doorvoermontage: hoe kiest u?
De optimale optie hangt sterk af van het productievolume en de complexiteit. Hier zijn enkele richtlijnen:
Lagere tot gemiddelde volumes, minder complexiteit: neigen naar through-hole componenten is zinvol voor eenvoudigere printplaten waar geen maximalisatie van de componentdichtheid nodig is. De flexibiliteit kan opwegen tegen de lagere kosten per eenheid, vooral bij volumes onder de 10,000 eenheden.
Productie van hogere volumes: zodra de aantallen circa 25,000 eenheden overschrijden, biedt de geautomatiseerde assemblage en het solderen van SMT totale kostenvoordelen die voor doorlopende gaten moeilijk te evenaren zijn.
Ruimtebeperkte en complexe ontwerpen: Als u een zeer kleine vormfactor wilt bereiken op een complexe printplaat met veel componenten, is SMT waarschijnlijk noodzakelijk, omdat doorlopende gaten eenvoudigweg niet fysiek passen.
Missiekritieke duurzaamheidsvereisten: Voor producten waarbij bestendigheid tegen mechanische spanningen of herhaaldelijke demontage voor onderhoud essentieel is, biedt een doorlopend gat inherente voordelen vanuit het oogpunt van robuustheid.
Conclusie
Met deze gedetailleerde vergelijking kunnen we veilig concluderen dat opbouwmontage kosteneffectiever en efficiënter is dan de doorlopende montage. De meeste geavanceerde elektronische producten maken gebruik van technologie voor oppervlaktemontage. Wanneer we echter speciale elektrische, thermische en mechanische toepassingen nodig hebben, is through-hole-technologie nog steeds een haalbare optie.
Het is een feit dat technologie en wetenschap voortdurend vooruitgang boeken. En het is ook een feit dat nieuwe producten oude producten zullen vervangen. Maar dat betekent niet dat conventionele technologie moet worden afgeschaft. De voordelen van sommige conventionele technologieën kunnen er nog steeds voor zorgen dat ze een cruciale rol spelen in de toekomst.
Zoals altijd wordt het aangeraden om deskundig advies in te winnen bij een PCB-productie-expert voordat u definitieve hardwarebeslissingen neemt. MOKO-technologie heeft jarenlange ervaring in het ontwerpen en produceren van printplaten. We zijn gespecialiseerd in massaproductie met behulp van zowel Through-Hole als Surface Mount-technologieën. Neem gerust contact met ons op. reik naar ons uit Als u vragen heeft of een offerte wilt aanvragen.
