Die Wahl der neuen SMT-Bestückung kann mühsam sein. Ingenieure müssen die Vorzüge von Hunderten von Varianten und Teilen analysieren, ob sie auf Lager sind, wie die künftige Versorgung aussieht und wie hoch die Kosten für den Ersatz von Teilen sind. All dies sind wichtige Aspekte bei der Auswahl eines Leiterplattentyps, aber es gibt eine viel grundlegendere Frage, die wir uns stellen sollten – ob wir uns für die Oberflächenmontagetechnologie oder für die Durchsteckmontage entscheiden sollen?
In diesem Artikel werden wir die Anwendbarkeit beider Technologien herausfinden.
SMT-Technologie in der Fertigungslinie）
1. Kurze Einführung in die Through-Hole-Technologie
Durchgangsbohrungen werden von vielen als eines der älteren Designs betrachtet, während die Oberflächenmontage ziemlich neu ist. Und bis zu einem gewissen Grad ist das auch unbestreitbar richtig, aber wenn wir an praktische Anwendungen denken, ist die Durchstecktechnik in bestimmten Szenarien immer noch deutlich besser. In den 1950er Jahren waren die Leiterplatten nur auf einer Seite mit Leiterbahnen versehen.
Wenn man die Anschlussdrähte eines Bauteils in die Leiterplatte einführt, vergrößert man die Bohrlöcher. Daher ist auf der Seite der negativen Elektrode ein Element mit dem Kupfer der Leiterplatte verlötet. In späteren Phasen wurden Leiterbahnen auf beiden Seiten der Platine und Leiterbahnen auf der Innenseite der Leiterplatte eingeführt. Es folgte die Technologie der durchkontaktierten Leiterbahnen, die es ermöglichte, Bauteile auf der Innenseite der Leiterplatte zu befestigen, wodurch das Konzept der durchkontaktierten PCBA-Montage verbessert wurde.
（Bildunterschrift: Funkkomponenten auf Leiterplatten mit Durchstecktechnik ）
2. Eine kurze Einführung in die Oberflächenmontagetechnik
Die Oberflächenmontagetechnik wurde in den 1960er Jahren bekannt, und ihre Anwendbarkeit nahm in den 1980er Jahren langsam zu. Diese Technologie war anfangs als planare Montage bekannt. Die Technik der Oberflächenmontage umfasste SMD-Gehäuse oder Surface Mound Packages. Die Bauteile auf dieser Platine sind von Blei umgeben oder darunter.
Was die Oberflächenmontage von der Durchstecktechnik unterscheidet, ist, dass keine Löcher in die Leiterplatte gebohrt werden müssen, um die Leiterbahnen und die Bauteile zu verbinden. Herstellung von Beziehungen durch Leitungen. Die Bauteile stehen in direktem Kontakt mit den PADs der Leiterplatte und fügen mit Hilfe von Schablonenlot Lotpaste zu den PADs hinzu. Es gibt auch eine Pick-and-Place-Maschine, die für die Platzierung der Bauteile auf der Lotpaste zuständig ist, die sich zunächst über dem PAD befindet. Nach dem Setzen dieser Bauteile müssen sie in einen Reflow-Ofen gelegt oder in eine Dampfphase gebracht werden, um in der oberflächenmontierten Leiterplattenbaugruppe dauerhaft verlötet zu werden.
（Bildunterschrift: Mikrochip mit Surface Mount PCB-Technologie）
3. Unterschiede zwischen Räumen
Bei der oberflächenmontierten Technologie kann die Leiterplatte aufgrund von zwei Faktoren mehr Bauteile aufnehmen. Erstens sind die SMT-Bauteile selbst kleiner, und zweitens können sie auch auf beiden Seiten der Leiterplatte platziert werden. Das Platzproblem, das bei der Durchstecktechnik auftritt, wird durch die Oberflächenmontagetechnik überwunden, so dass der Platz kleiner, leichter, schneller und leistungsfähiger wird.
（Gedruckte Leiterplatte mit SMD und IC auf der Platine）
4. Höhere Pin-Anzahl bei der SMT-Bestückung als bei der Through-Hole-Technologie
SMT übertrifft THM in dieser Hinsicht, weil sie eine viel höhere Pinanzahl aufnehmen können. Die Anzahl der Pins auf einer Leiterplatte ist einfach die Anzahl der Anschlüsse des Bauteils, d. h. die Gesamtzahl der Anschlüsse des Bauteils, die auf eine Leiterplatte passen.
Die Anschlussdrähte von Bauteilen mit Durchgangslöchern sind durch die Erfindung kleinerer Teile, so genannter Vias, ersetzbar geworden. Sie ermöglichen die Leitung zwischen den verschiedenen Ebenen der Leiterplatte und machen damit die Durchgangslöcher überflüssig. Auf der anderen Seite sind oberflächenmontierte Bauteile viel leistungsfähiger, haben kürzere Punkte und die Stifte sind viel mehr miteinander verbunden, was zu einer höheren Geschwindigkeit führt.
(Schöne Pin-Linien auf Leiterplatten)
5. SMT-Bauteile sind in der Regel preiswerter als durchkontaktierte Bauteile
Bei der Durchsteckmethode müssen Löcher in die leere Seite der Leiterplatte gebohrt werden. Diese Aufgabe ist sehr zeitaufwändig und kostet eine Menge Geld. Außerdem ist bei der THM-Methode der Fräsbereich auf einer Platine mit mehreren Lagen begrenzt. Der Grund dafür ist, dass die Löcher durch alle diese Lagen hindurchgehen müssen. Bei der Durchsteck-Leiterplatte ist die Bestückung mit einem Bruchteil der Kosten verbunden, die bei der Oberflächenmontage anfallen.
Auf der anderen Seite hat die oberflächenmontierte Baugruppe eine Vielzahl von Anschlüssen, die mit dem röhrenförmigen Körper verlötet sind. Im Vergleich zu den verwendeten flachen Chip-Vias sind die Kosten für diese Bauteile wesentlich geringer.
(Kleine Bauteile auf der Leiterplatte)
6. Die Oberflächenmontagetechnik ist für die Montageautomatisierung hilfreicher
SMT kann in hohen Stückzahlen zu viel niedrigeren Kosten hergestellt werden, weil die SMT die Möglichkeit der Montageautomatisierung bietet. Dies führt auch zu niedrigeren Kosten in der Produktion.
Durch die automatisierte Bestückung kann die Zeit für die Leiterplattenbestückung sogar noch weiter gesenkt werden. Viele PCB-Lieferanten verfügen derzeit über Produktionsmaschinen mit Oberflächenmontagetechnik. Sie können präzise und schnell bestückt werden.
Unter diesem Gesichtspunkt ist sie schneller und fortschrittlicher als die Durchstecktechnik. Wenn Sie auf eine schnelle Bestückung Wert legen und Leiterplatten in großen Mengen herstellen müssen, können Sie sich für die Oberflächenmontagetechnik entscheiden. Fragen Sie Ihren Leiterplattenlieferanten, ob er diese Technologie anbieten kann.
(Maschinen für SMT-Produktionslinien）
7. Bei der Durchstecktechnik wird mehr Wert auf Leistung gelegt
Die Art und Weise, wie durchkontaktierte Bauteile gelötet werden, macht sie auch bei großer Hitze und Erschütterungen haltbar. Die durchkontaktierten Elemente haben lange Litzen, die durch die Bohrlöcher gesteckt und schließlich auf den darunter liegenden Kupferpads befestigt werden. Dies ist ein sicherer Prozess, der viel zuverlässiger ist als die SMT-Montage. Außerdem können die Durchgangsbohrungen dadurch höheren Belastungen standhalten.
Die durchkontaktierten Bauteile sind auch größer, was zwar ein Platzproblem darstellt, aber bei Hochleistungsanwendungen von Vorteil ist. Außerdem können die Teile in dringenden Fällen leicht entfernt und ausgetauscht werden, was bei SMT-PCBA nicht möglich ist.
In Bezug auf die Leistung hat THM also eine Menge Vorteile gegenüber SMT.
（Elektronische Chipkomponenten auf grüner Leiterplatte）
8. Der technische Kostenunterschied zwischen Durchkontaktierung und Oberflächenmontage
Das Problem bei der THM-Bestückung sind unbestreitbar die Bohrkosten, die sie teurer und zeitaufwändiger machen als die SMT-Bestückung. Außerdem müssen die Bauteile von Hand auf die Platine gelötet werden.
Da die SMT-PCBA ein viel höheres Volumen bietet und das Löten automatisiert werden kann, ist sie billiger.
9. Wie man die PCBA-Technologie auswählt
10. Vor- und Nachteile von Durchgangslöchern und SMT-Bestückung
Durchgangsbohrung:
Vorteil:
Die Leitungen müssen durch die Bohrlöcher geführt werden. Das macht das Bauteil stabiler. Sie können eine Menge Stress durch Umwelt, Mechanik, Hitze und Druck aushalten.
Leiterplatten aus THM sind auch für Kollisionen oder extreme Beschleunigungen geeignet, so dass sie sich ideal für fortschrittliche Anwendungen wie militärische oder luftgestützte Geräte oder Transformatoren eignen.
THM kann leicht ausgetauscht werden, so dass der Prototyp hauptsächlich für Testanwendungen geeignet ist.
Nachteilig sind:
Aufgrund der größeren Bauteile und der einseitigen Verfügbarkeit sind die Herstellungskosten höher.
Außerdem werden die THM-Bauteile manuell platziert und gelötet, so dass nur wenig Raum für eine Automatisierung wie bei der SMT-Technik bleibt, was sie teuer macht.
Leiterplatten mit THM-Bauteilen müssen auch gebohrt werden, so dass es keine winzigen Leiterplatten zu niedrigen Kosten gibt, wenn Sie die THM-Technologie verwenden.
（Durchgangsbohrung）
SMT-Bestückung – Oberflächenmontagetechnik:
Vorteil:
SMT hat die wenigsten Bauteile, und wir können sie schnell platzieren. Die Bauteile können auf beiden Seiten montiert werden, was ein automatisches Schweißen ermöglicht. All dies macht sie viel billiger.
Für kleine, leichte Leiterplatten wird überwiegend die SMT-Technik verwendet, weil sie viel kleiner als THM-Platten sind und weniger wiegen. Die Bauteile sind dicht auf der Leiterplatte gepackt, was in Zeiten, in denen sich viele Elektronikunternehmen auf die Reduzierung der Größe konzentrieren, ein deutlicher Vorteil ist.
Die SMT-Bauteile sind kleiner und können bei der Montage viel schneller platziert werden, so dass die Produktionskosten insgesamt niedrig sind.
（Oberflächenmontagetechnik）
Nachteile:
Trotz der vielen Vorteile, die die SMT-Technik bietet, ist sie nicht unproblematisch. Wir können Komponenten schnell platzieren, und das Ganze kann automatisiert werden – aber der Nachteil ist, dass die Maschinen, die das können, sehr teuer sind. Das kann dazu führen, dass Unternehmen bei geringen Stückzahlen höhere Preise verlangen, einfach weil die Investitionskosten so hoch sind.
Die Technologie der Oberflächenmontage erfordert aufgrund der vergrabenen Durchgangslöcher und der Größe der Komponenten ein hohes Maß an Präzision.
Das Design erfordert auch viel Geschick, denn jeder Verstoß gegen die Pad-Layout-Richtlinien kann zu Tombstoning führen. Das bedeutet, dass das Produkt stark reduziert werden kann.
Zusammenfassung:
Sowohl SMT als auch THM weisen gewisse Vor- und Nachteile auf. Die primäre Anwendbarkeit und Nachfrage nach SMT ergibt sich aus der Tatsache, dass viele elektronische Geräte immer kleiner werden müssen, was durch SMT möglich ist. Aus diesem Grund werden 90 % aller heute hergestellten Leiterplatten in SMT-Technik gefertigt.
Die Widerstandsfähigkeit von THM in bestimmten Anwendungen ist jedoch unbestreitbar. Die hohe Belastbarkeit, thermische Beständigkeit und Umweltverträglichkeit machen sie ideal für aerodynamische und militärische Anwendungen.
Angenommen, Sie benötigen eine Leiterplattenbestückung, egal ob in Durchstecktechnik oder Oberflächenmontage, OurPCB kann Ihnen professionelle Technik zur Verfügung stellen. Worauf warten Sie noch? Sie können uns jetzt für professionelle Dienstleistungen kontaktieren.
