Przez dołek vs. Montaż powierzchniowy: Jak wybrać właściwą metodę

Podczas montażu płytek drukowanych, inżynierowie mają do wyboru dwie główne techniki: przez otwór i technologia montarzu powierzchniowego (SMT). W pierwszych dniach, z komponentami z długimi wyprowadzeniami radziliśmy sobie wkładając je ręcznie w platerowane otwory przelotowe na płytce drukowanej. Następnie przylutowaliśmy przewody, aby utworzyć silne połączenia z otworami. To jest to, co znamy jako Montaż PCB z otworem przelotowym. Z upływem czasu, producenci wolą stosować nowoczesną metodę montażu, która opiera się na komponentach, których wyprowadzenia są przymocowane tylko do powierzchni PCB. Ta metoda nie wymaga żadnego otworu łączącego. To właśnie znamy jako technologię montażu powierzchniowego. Dzisiaj przyjrzymy się obu tym technikom i pomożemy w wyborze między nimi zgodnie z Twoimi potrzebami.

Montaż przez otwór

Montaż poprzez otwory przelotowe polega na umieszczeniu przewodów komponentów w otworach wywierconych w płytce drukowanej i lutowaniu ich zarówno w celu fizycznego zamocowania, jak i połączenia elektrycznego. Wspólny elementy otworów przelotowych obejmują układy scalone (układy scalone), kondensatory, rezystory, cewki indukcyjne, transformatory, bezpieczniki, i więcej.

Plusy:

Komponenty są trwalsze, a przewody wytrzymują wielokrotne lutowanie

Łatwe dla techników w obsłudze i ręcznej wymianie

Nie wymaga drogiego sprzętu do produkcji SMT

Umożliwia łatwą kontrolę wizualną jakości połączenia lutowanego

Cons:

Większe komponenty zajmują więcej miejsca na płytce PCB

Proces wiercenia otworów dodaje kolejne etapy

Ogólnie wolniejszy proces montażu ręcznego

Niepraktyczne w przypadku wyjątkowo gęstych projektów PCB

Montaż powierzchniowy

SMT pojawiło się, aby umożliwić zautomatyzowany montaż coraz mniejszych i lżejszych elementów elektronicznych wymagających większej gęstości komponentów. Zamiast przewodów wtykanych w otwory, urządzenia do montażu powierzchniowego (SMD) posiadają podkładki przewodzące, które można bezpośrednio przymocować do miedzianych ścieżek na powierzchni PCB.

Plusy:

Znacznie mniejsze komponenty ułatwiają miniaturyzację

Możliwość pakowania znacznie większej gęstości komponentów na cal kwadratowy

Zautomatyzowane Maszyny typu pick-and-place SMT włączyć prędkość

No drilling needed – simpler PCB fabrication

Pasta lutownicza i metody rozpływowe skutecznie zabezpieczają małe elementy

Cons:

Niezwykle trudne do ręcznej przeróbki/wymiany

Potrzebuje inwestycji w sprzęt do produkcji SMT

Wizualna kontrola małych połączeń lutowanych jest wyzwaniem

Porównanie montażu powierzchniowego i montażu PCB z otworem przelotowym

• Proces montażu

SMT wykorzystuje zautomatyzowane maszyny typu pick-and-place do szybkiego montażu drobnych komponentów bezpośrednio na podkładkach powierzchniowych. Umożliwia to wydajność i spójność w przypadku produkcji wielkoseryjnej. THT polega na ręcznym umieszczaniu elementów ołowianych w wywierconych otworach, zabezpieczenie lutem. Choć wolniej, pozwala to na elastyczność w zakresie ilości od niskiego do średniego.

• Rozmiar płyty

Z miniaturowymi rozmiarami komponentów, SMT maksymalizuje dostępną przestrzeń, kompleks gościnny, gęste projekty. Większe części z otworami przelotowymi same zajmują większą powierzchnię. Może to ograniczyć ogólną gęstość komponentów, chyba że zostanie zastosowana większa płyta.

• Czynniki temperaturowe

SMT zazwyczaj wykorzystuje zaawansowane polimery i materiały płytowe o wyższej odporności na ciepło, znamionowa powyżej 170°C. W otworze przelotowym można zastosować tradycyjny FR-4 o temperaturze około 130°C. To dobrze pozycjonuje SMT w zastosowaniach wysokotemperaturowych.

• Obsługiwane komponenty

Wybór ma wpływ na opcje pełnego zestawienia materiałów. SMT wykorzystuje układy scalone o drobnej podziałce, BGA, kondensatory i inne urządzenia do montażu powierzchniowego. Wybór THT obejmuje rezystory ołowiowe, kondensatory, transformatory i gniazda.

• Rozważania dotyczące kosztów

Do bardzo dużej produkcji, Zautomatyzowane rozwiązania SMT zapewniają oszczędności, pomimo początkowych inwestycji w sprzęt. jednak, THT pozwala uniknąć pewnych wydatków, takich jak szablony lutownicze, i można go dostosowywać dzięki ręcznej wymianie narzędzi. Zrozumienie kompromisów w zakresie wolumenu jest kluczowe.

Montaż powierzchniowy vs. Przez otwór: Jak wybrać?

Optymalna opcja zależy w dużym stopniu od wielkości produkcji i czynników złożoności. Oto kilka wskazówek:

Niższa-średnia głośność, Mniej złożoności: Pochylanie się w kierunku komponentów z otworami przelotowymi ma sens w przypadku prostszych płyt, które nie wymagają maksymalizacji gęstości komponentów. Elastyczność może przewyższać niższe koszty jednostkowe, zwłaszcza dla tomów poniżej 10,000 jednostki.

Produkcja o większej objętości: Gdy ilości przekraczają ok 25,000 jednostki, zautomatyzowany montaż i lutowanie SMT zapewnia całkowite korzyści kosztowe, które są trudne do dopasowania w przypadku otworów przelotowych.

Projekty o ograniczonej przestrzeni i złożone: Jeśli osiągniesz bardzo małą obudowę w kompleksie, gęsta płyta składowa, SMT jest prawdopodobnie koniecznością, ponieważ części z otworami przelotowymi po prostu nie mogą fizycznie pasować.

Wymagania dotyczące trwałości o znaczeniu krytycznym: Do produktów, dla których istotna jest odporność na naprężenia mechaniczne lub wielokrotny demontaż w celu serwisowania, otwór przelotowy ma nieodłączne zalety z punktu widzenia wytrzymałości.

Końcowe przemyślenia

Z tym szczegółowym porównaniem, możemy śmiało stwierdzić, że montaż natynkowy jest bardziej opłacalny i wydajny niż montaż przewlekany. Większość zaawansowanych produktów elektronicznych obejmuje technologię montażu powierzchniowego. jednak, kiedy potrzebujemy specjalnego elektryka, termiczny, i mechanicznych, technologia przewlekana jest nadal realną opcją.

Faktem jest, że technologia i nauka robią ciągły postęp. A faktem jest również, że nowe produkty zastąpią stare. Nie oznacza to jednak, że konieczne jest wyeliminowanie konwencjonalnej technologii. Zalety niektórych konwencjonalnych rzeczy mogą nadal sprawić, że będą odgrywać istotną rolę w nadchodzącej przyszłości.

Jak zawsze, Przed podjęciem decyzji dotyczących sprzętu zalecane są porady ekspertów od eksperta ds. produkcji płytek PCB. Technologia MOKO posiada wieloletnie doświadczenie w projektowaniu i produkcji płytek PCB. Specjalizujemy się w masowej produkcji z wykorzystaniem technologii montażu przewlekanego i powierzchniowego. Nie krępuj się skontaktuj się z nami jeśli masz jakieś pytania lub chcesz zapytać o wycenę.