Dlaczego warto korzystać z technologii montażu przewlekanego dla projektu PCB

Alexsander Tamari
|  Created: March 28, 2017  |  Updated: August 3, 2020

Montaż przewlekany dla projektu PCB

Montaż przewlekany dla projektu PCB

Jeśli chodzi o technologię, nigdy nie patrzymy wstecz, zawsze do przodu. Czasami jednak wydaje się, że stara technologia po prostu nie odchodzi. Ale czy to naprawdę takie proste? Z perspektywy projektowania obwodów drukowanych blog ten odpowie na pytanie, dlaczego warto stosować montaż przewlekany (THM - “through-hole mounting”) w płytkach drukowanych (PCB), gdy wydaje się, że najlepszym rozwiązaniem jest technologia montażu powierzchniowego (SMT - “surface mount technology”)?

Na początek rzućmy okiem na technologię montażu przewlekanego i powierzchniowego, które mają wpływ na proces projektowania płytki drukowanej.

Jak zrobić płytkę PCB - komponenty przelotowe

Komponenty przelotowe występują z jednym z dwóch rodzajów przewodów: promieniowymi lub osiowymi. Przewody komponentów osiowych przelotowych biegną wzdłuż osi symetrii komponentu, podczas gdy komponentów promieniowych wystają równolegle z tej samej strony komponentu.

Montaż przewlekany dla projektu PCB - widok z boku

Montaż przewlekany dla projektu PCB - widok z boku

Elementy technologii montażu powierzchniowego

Jeśli spojrzysz na jakikolwiek nowoczesny projekt PCB, od razu to zobaczysz. Technologia montażu powierzchniowego (SMT) jest obecnie najczęściej stosowaną technologią pakietowania. Tego rodzaju płyty i komponenty mają bardzo małe przewody lub nie mają ich wcale, ponieważ ich głównym celem jest lutowanie bezpośrednio na powierzchni PCB podczas procesu projektowania.

Jak zrobić płytkę PCB? Urządzenia do montażu powierzchniowego

Jak zrobić płytkę PCB? Urządzenia do montażu powierzchniowego

Plusy i minusy technologii montażu przewlekanego i powierzchniowego dla projektu PCB

Ale jeśli komponenty do montażu powierzchniowego są mniejsze, szybsze i tańsze, to po co w ogóle korzystać z technologii przewlekanej?! Odpowiedź zależy od zastosowania dla projektu PCB. Tak, technologia montażu przewlekanego PCB jest przestarzała, duża i droga, ale ma pewne zalety.

Zalety i wady technologii przewlekanej

Plusy

Minusy

Łatwiejsze prototypowanie

Wyższy koszt płytki z powodu wiercenia

Silne połączenia mechaniczne

Zajmuje więcej miejsca na płytce

Możliwość przenoszenia większej mocy

 
 

Wolniejsza prędkość

Tolerancja na ciepło

Proces montażu jest bardziej angażujący  

Zalety i wady technologii powierzchniowej

Plusy

Minusy

Mały rozmiar → Gęstsze rozłożenie elementów na płytce

Słabsze mechaniczne połączenia z płytką drukowaną

Duże prędkości

Niższa tolerancja na ciepło

Szybszy i tańszy montaż

 

Niższe możliwości przenoszenia mocy

Bez wiercenia → Tańsze wytwarzanie płytek        

Projektowanie pod wytwarzanie (DFM): efekt nagrobkowy, pękające meniski, itp.

Porównując dwie technologie projektowania płytek drukowanych, łatwo jest zrozumieć, dlaczego mocowanie powierzchniowe jest dominującym rozwiązaniem. Urządzenia do montażu powierzchniowego (SMD) są mniejsze, szybsze i tańsze. Jest to szczególnie ważne w przypadku IoT.

Liderzy technologii dążą do stworzenia połączonego społeczeństwa, a wielkość ma znaczenie, jeśli chodzi o projektowanie obwodów drukowanych. W dążeniu do wszechobecnego przetwarzania danych, Internetu Rzeczy lub „inteligencji otoczenia”, której wszyscy pragniemy, dążenie do tworzenia coraz mniejszych elementów obejmuje samo serce urządzeń elektronicznych, płytkę.

Mniejsze komponenty umożliwiają tworzenie mniejszych płytek drukowanych, dzięki czemu możemy dopasować je do prawie każdego kształtu. Mniejsze rozmiary oznaczają mniej do wyprodukowania, co prowadzi do redukcji kosztów w procesie produkcyjnym. Tańsze komponenty prowadzą do oszczędności kosztów dla klienta końcowego, co zawsze stanowi plus.

Zapotrzebowanie na szybkie projekty ciągle się zwiększa, więc SMD jest czymś, czego nie możemy zastąpić. Technologia przewlekana jest świetna do prototypowania i testowania, ponieważ możesz łatwiej wymieniać elementy na płytce drukowanej. Nawet zanim stworzysz finalną płytkę, możesz stworzyć projekt na płytce prototypowej.

PCB board prototype or breadboard using through-hole

Montaż przewlekany dla projektu PCB - płytka prototypowa

Oprócz prototypowania i testowania elementy przelotowe mają bardzo silne połączenia mechaniczne z płytą, ponieważ są lutowane zarówno od góry, jak i od dołu płyty. Z tego powodu są bardzo trwałe. Częściowo dlatego są stosowane w wojsku i lotnictwie. Mają także wysoką odporność na środowisko i tolerancję na moc.

Jak zrobić płytkę PCB? Wykorzystanie PCB w wyświetlaczach reklamowych

Jak zrobić płytkę PCB? Wykorzystanie PCB w wyświetlaczach reklamowych

Technologię montażu przewlekanego znajdziesz we wszystkich miejscach. Jednym z przykładów mogą być światła LED w billboardach lub na stadionach. Przewlekane diody LED są wyjątkowo jasne i trwałe, co pozwala im działać w warunkach zewnętrznych.

Elementy przelotowe zasilacza w montażu przewlekanym dla projektu PCB

Elementy przelotowe zasilacza w montażu przewlekanym dla projektu PCB

Ponadto, patrząc na maszyny i urządzenia przemysłowe, można znaleźć wiele płyt z otworami przelotowymi. Ponownie wynika to z trudnych warunków, które mogą wynikać ze środowiska pracy lub potrzeby radzenia sobie z wysoką mocą. Technologia przewlekana może być stara i wydawać się przestarzała, ale ma swój cel i może być wykorzystana ze względu na swoją wytrzymałość mechaniczną i trwałość w dzisiejszym, połączonym świecie.

Chcesz dowiedzieć się więcej? Odwiedź nasz popularny blog z wytycznymi dotyczącymi projektowania PCB i ucz się od naszych ekspertów. 

About Author

About Author

Alexsander dołączył do Altium jako Technical Marketing Engineer i wniósł do zespołu wieloletnie doświadczenie inżynierskie. Jego pasja dla projektowania układów elektronicznych w połączeniu z praktycznym doświadczeniem biznesowym zapewnia wyjątkową perspektywę zespołowi marketingowemu Altium. Alexsander jest absolwentem UCSD, jednego z 20 najlepszych uniwersytetów na świecie, gdzie uzyskał dyplom inżyniera elektryka.

Recent Articles

Back to Home