Сборка сквозных отверстий

Сборка печатных плат с проникающим монтажом: неизменная ценность традиционного мастерства

Сборка печатных плат с проникающим монтажом — это классический метод установки электронных компонентов. Принцип работы прост: выводы компонентов вставляются через предварительно просверленные отверстия на плате и затем припаиваются с обеих сторон для создания токопроводящего пути. Ручная пайка подходит для небольших партий или деликатной работы, тогда как пайка волновым методом чаще применяется в массовом производстве. Оба метода обеспечивают надежное соединение компонентов с печатной платой.

На ранних этапах электронные устройства в основном использовали одно- и двухслойные печатные платы, а технологией основного применения была сборка с применением сквозных отверстий. Позже, с распространением многослойных плат, технология поверхностного монтажа (SMT) постепенно стала основной благодаря высокой плотности и миниатюризации. В конечном итоге, компоненты с выводами и сверленые отверстия занимают больше места, что затрудняет соблюдение требований к дизайну тонких устройств. Однако это не означает, что сборка с применением сквозных отверстий будет полностью исключена: несмотря на некоторые прогнозы о ее упадке в 1980-х годах, она до сих пор используется во многих приложениях, часто даже в сочетании с SMT. Особенно высокая зависимость от нее у крупного промышленного оборудования и высокомощных устройств. Во-первых, поврежденные компоненты гораздо легче демонтировать и отремонтировать, чем при использовании SMT. Во-вторых, ее конструкция способна выдерживать экстремальные условия, такие как высокая температура и вибрация.

Анализ преимуществ и недостатков сборки печатных плат с применением сквозных отверстий

Незаменимые преимущества

1. Подходит для высокомощных компонентов и крупных деталей: высокомощные резисторы и большие разъемы, используемые в промышленном оборудовании, имеют большие размеры и проводят значительные токи. Сборка с использованием сквозных отверстий надежно фиксирует эти компоненты, удовлетворяя требованиям высокомощных приложений.
2. Стабильные соединения и устойчивость к воздействию окружающей среды: Выводы компонентов проходят сквозь печатную плату и припаиваются с обеих сторон, создавая соединение с высокой механической прочностью, способное выдерживать воздействие окружающей среды, такое как вибрация и перепады температур, обеспечивая надежную работу в сложных условиях, например, в автомобильной и промышленной электронике.
3. Высокая эффективность теплоотвода: Крупные компоненты в сочетании со сборкой с использованием сквозных отверстий позволяют быстро передавать тепло на печатную плату через выводы и паяные соединения, что делает их подходящими для приложений, требующих эффективного отвода тепла, таких как силовая электроника.
4. Простота обслуживания: Поврежденные компоненты можно легко удалить и заменить, расплавив паяные соединения паяльником, без необходимости использования сложного оборудования. Особенно подходит для оборудования, требующего частого обслуживания.

Неизбежные ограничения

1. Ограниченная плотность схемы: Сквозные отверстия и сами компоненты занимают много места, что ограничивает количество компонентов, которые можно установить на печатной плате. Это делает их непригодными для высокоплотных конструкций, таких как мобильные телефоны и чипсеты.
2. Недостатки миниатюризации: Компоненты со сквозным монтажом больше, чем компоненты поверхностного монтажа (SMT), а необходимость сверления отверстий увеличивает вес и толщину печатной платы, что не соответствует требованиям к легкости портативных устройств.
3. Недостатки эффективности производства и стоимости: Многие компоненты со сквозным монтажом требуют ручной установки, что замедляет массовое производство. По сравнению с автоматизированным процессом поверхностного монтажа (SMT), установка компонентов со сквозным монтажом занимает больше времени и обходится дороже.

Стандартный процесс сборки печатных плат с сквозными отверстиями

Весь процесс состоит из трех этапов, тесно связанных между собой для обеспечения качества:

Первый этап — установка компонентов: Рабочий или полуавтоматическое оборудование вставляет компоненты со штырями, такие как резисторы и диоды, в предварительно просверленные отверстия на печатной плате в соответствии с проектными требованиями, обеспечивая необходимую длину выступающих штырей с обратной стороны платы для подготовки к пайке.

Второй этап — пайка и закрепление: После установки компонентов припоем (сплавом металлов с низкой температурой плавления) соединяются штыри с контактными площадками печатной платы, создавая проводящий путь. В массовом производстве часто используется пайка волновым методом — плата проходит через волну расплавленного припоя на конвейере, что позволяет за один раз выполнить пайку с обратной стороны. Для компонентов, чувствительных к высокой температуре, применяется селективная пайка, при которой горячий припой точно наносится на целевые паяные соединения, чтобы избежать воздействия на другие компоненты.

Третий шаг — очистка: После пайки остаточный флюс необходимо удалить с помощью растворителя и щетки, чтобы предотвратить коррозию печатной платы или возникновение электрических помех, обеспечивая долгосрочную стабильность.

Услуги LHD по сборке печатных плат с монтажом в отверстия

1. Мы предоставляем полный цикл услуг — от закупки компонентов до тестирования готовой продукции, включая процессы ручной пайки с одной и двух сторон, а также волновой пайки. Независимо от того, идет ли речь о стандартных компонентах, таких как резисторы и разъемы, или о компонентах с выводами, имеющих специальные характеристики, мы гарантируем точную сборку.
2. В целях обеспечения качества мы используем автоматический оптический контроль (AOI) для проверки внешнего вида паяных соединений, тестирование на непрерывность электрических цепей (ICT), а также финальное функциональное тестирование для подтверждения соответствия рабочих характеристик установленным стандартам. Мы также поддерживаем комбинированную сборку с использованием методов монтажа в отверстия и поверхностного монтажа (SMT), гибко удовлетворяя разнообразные потребности — от мелкосерийного пробного производства до крупносерийного выпуска.
3. Благодаря передовому оборудованию, опытной технической команде и строгой системе управления качеством, мы обеспечиваем стабильные услуги для различных отраслей промышленности, включая автомобилестроение, промышленность и медицину. Независимо от того, требуется ли вам верификация небольшой партии прототипов или поставщик для длительного серийного производства, вы можете найти здесь надежную поддержку.

Если вы не уверены в методе монтажа для вашего проекта, пожалуйста, свяжитесь с LHD. Мы предоставим профессиональные рекомендации на основе характеристик вашего продукта, чтобы каждая печатная плата работала с максимальной эффективностью благодаря подходящему технологическому процессу.