چرا لحیم‌کاری سوراخ عبوری در برد مدار چاپی هنوز برای محصولات با قابلیت اطمینان بالا حیاتی است؟

در آماده‌سازی برای این دوره SMT، خط تولید اتوماتیک، سازمان تجهیزات الکترونیکی کوچک، فرآیند مونتاژ سنتی در حال افول است، این طور که بسیاری فکر می‌کنند. اما برای محصولاتی که نیاز به دوام، استحکت مکانیکی و پایداری بلندمدت دارند، فناوری بردچاپی سوراخ‌دار (PCB) هنوز اهمیت دارد. لحیم‌کاری از طریق سوراخ هنوز که منسوخ نشده است، بلکه پایه‌ای برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا در بسیاری از صنایع است.

خلاصه از فناوری لحیم‌کاری بردچاپی سوراخ‌دار

بردهای مدار چاپی سوراخ‌دار و موشک‌ها نیز باید از طریق برد عبور کنند همانند بردهای معمولی، و سپس در آخر در پشت برد لحیم می‌شوند. بین قطعه و برد، ارتباط فیزیکی و الکتریکی مناسبی ایجاد می‌شود.

با این حال، قطعات به‌صورت مستقیم روی پدهای سطحی مانند SMT نصب نمی‌شوند، بلکه از طریق سوراخ‌های برد و با روش تور هول (through hole) قرار می‌گیرند که این امر باعث اتصال عمیق‌تر و استحکام مکانیکی بیشتر می‌شود. این تفاوت معماری اساسی دلیل آن است که چرا همچنان از مونتاژهای PCB با لحیم‌کاری تور هول در الکترونیک‌های حیاتی و مهم استفاده می‌شود.

استحکام مکانیکی برای تحمل محیط‌های سخت

استحکام مکانیکی که مونتاژهای PCB با لحیم‌کاری تور هول فراهم می‌کنند، یکی از بزرگ‌ترین مزایا است. قطعات به‌صورت فیزیکی به برد متصل می‌شوند که این امر باعث مقاومت بیشتر آن‌ها در مقابل ارتعاش، ضربه و سایر نیروهای مکانیکی می‌شود.

این نوع استحکام در صنایع هوافضا، الکترونیک خودرو، ماشین‌آلات صنعتی، سیستم راه‌آهن و تجهیزات برقی و موارد مشابه بسیار حیاتی است. در این کاربردها، برد مدار چاپی (PCB) به طور معمول در معرض ارتعاش، تغییرات دما و ضربه قرار دارد. لحیم‌کاری از طریق سوراخ (Through hole)، قطعات را حتی در شدیدترین شرایط نیز محکم و از نظر الکتریکی قابل اعتماد نگه می‌دارد، در حالی که قطعات نصب‌شده روی سطح (SMD) ممکن است ترک بخورند، جدا شوند یا دچار خستگی لحیم شوند.

قابلیت اطمینان بهبودیافته در کاربردهای با توان و ولتاژ بالا

برد مدار چاپی فناوری لحیم‌کاری از طریق سوراخ در جریان‌های بالا و ولتاژهای بالا عملکرد بسیار خوبی دارد. ترانسفورماتورها، خازنهای بزرگ، سیم‌پیچ‌ها و ترانزیستورهای توان، نمونه‌هایی از قطعاتی هستند که گرم می‌شوند و بار الکتریکی زیادی دارند.

از آنجا که در مونتاژهای از نوع سوراخ‌دار، سیم‌های اتصال عریض‌تر و سطح اتصال بزرگ‌تری دارند، قادر به عبور جریان بیشتر و پراکندن حرارت بیشتری هستند.
منابع توان نیازی ندارند خود را به طور اضافی اثبات کنند – قابلیت اطمینان چیزی است که به طور پیش‌فرض در نظر گرفته می‌شود، و دلیل منطقی دارد، زیرا وظایفی که در زندگی و زیرساخت‌های حیاتی به آرامی انجام می‌دهند نیازمند بهره‌برداری تقریباً مداوم هستند. کل اتصال لحیم‌کاری با لحیم‌کاری از نوع سوراخ‌دار قوی است و این بدین معناست که شانس گرم شدن، قوس الکتریکی یا خرابی زودرس کاهش می‌یابد، و به همین دلیل است که محصولاتی که با فرآیند لحیم‌کاری سوراخ‌دار ساخته شده‌اند دارای عمر مفید طولانی‌تر و عملکرد پایدار‌تری هستند.

ساده‌سازی بازرسی، نگهداری و تعمیر

قابلیت تعمیر نیز دلیل دیگری است که اهمیت لحیم‌کاری سوراخ‌دار در برد مدار چاپی (PCB) را حفظ کرده است. قطعات سوراخ‌دار راحت‌تر دیده می‌شوند، آزمون الکتریکی راحت‌تر انجام می‌شود و تعویض آن‌ها آسان‌تر است. این موضوع به ویژه برای محصولات با قابلیت اطمینان بالا مفید است که انتظار می‌رود سال‌ها کار کنند، اما ممکن است گاهی مورد نگهداری یا تعمیر قرار بگیرند.

ریسک یا تأثیر بالا بر ادامه کسب‌وکار در دفاع، تجهیزات پزشکی یا اتوماسیون صنعتی: آلودگی ناشی از گرد و غبار از دلایل اصلی خرابی تجهیزات است. قطعات عبوری (Through-hole) در برابر آلودگی گرد و غبار کمتر آسیب‌پذیر هستند نسبت به قطعات سطحی (surface-mount).

لوله‌کشی از طریق سوراخ به تکنسین‌ها امکان می‌دهد تا به سرعت مشکلات را شناسایی کرده و قطعات معیوب را بدون از بین بردن مدارهای دیگر تعویض کنند که این امر منجر به افزایش عمر محصول می‌شود.

پردازش قابل اعتماد برای کاربردهای حیاتی ایمنی

محصولات با قابلیت اطمینان بالا در محیط‌های حیاتی ایمنی کار می‌کنند و نمی‌توانند دچار خرابی شوند. دستگاه‌های پزشکی، سیستم‌های کنترل ترافیک هوایی، الکترونیک نظامی و سیستم‌های انرژی همگی بر پایه فناوری‌های اثبات‌شده‌ای کار می‌کنند که عملکرد آن‌ها به خوبی شناخته شده است.
فرآیندهای مونتاژ برد مدار چاپی از طریق سوراخ‌های فلزی (Through Hole Soldering PCB) طی دهه‌ها با استانداردها و روش‌های آزموده‌شده به کار گرفته شده‌اند. تاریخچه طولانی قابلیت اطمینان، این فرآیند مونتاژ از طریق سوراخ را به گزینه پیش‌فرض تبدیل کرده است هرگاه نیاز به رعایت الزامات، گواهی‌نامه‌ها و پایداری بلندمدت وجود داشته باشد.

با توجه به استحکام مکانیکی و الکتریکی فناوری مونتاژ از طریق سوراخ، بسیاری از استانداردهای ایمنی همچنان در موارد خاصی، استفاده از قطعات عبوری از سوراخ را در کاربردهای حیاتی از نظر ایمنی ترجیح می‌دهند یا الزامی می‌دانند.

تولید مدرن در حال تقویت شدن است، نه جایگزینی

چیزی که بسیاری به طور کامل متوجه آن نیستند این است که مونتاژ از طریق سوراخ جایگزین SMT نیست، بلکه آن را تکمیل می‌کند. امروزه الکترونیک پیشرفته با قابلیت اطمینان بالا معمولاً با استفاده از مونتاژهای ترکیبی ساخته می‌شوند که در آن‌ها از SMT برای قطعات کوچک و کم‌توان و از مونتاژ از طریق سوراخ برای اتصالات، قطعات توان و اجزای تحت تنش بالا استفاده می‌شود.

سازنده خوبی که بتواند این گزینه‌های فناوری را ترکیب کند تا بهترین عملکرد، هزینه و قابلیت اطمینان را فراهم کند. این شرکت در مونتاژ بالاردهیت برد مدار چاپی، خدمات لحیم‌کاری از نوع تراوا (through hole)، مونتاژ pcm، مونتاژ SMT و مونتاژ تکنولوژی ترکیبی تخصص دارد.

کینگ فیلد به تولید‌کنندگان کمک می‌کند تا فرآیند مناسب را برای هر قطعه انتخاب کنند و محصولاتی را بسازند که به نیاز‌های سخت‌گیرانه قابلیت اطمینان و عملکرد دست یابند.

چرا لحیم‌کاری تراوا (through hole) برد مدار چاپی هنوز امروز ارزشمند است

اگرچه سرعت تغییر فناوری شگفت‌انگیز است، اما نیاز‌های اساسی محصولات با قابلیت اطمینان بالا همانند قبل باقی می‌مانند. آن‌ها هنوز به اتصال‌های مکانیکی قوی، عملکرد الکتریکی قابل اطمینان، مدیریت حرارتی برتر و قابلیت اطمینان بلند‌مدت نیاز دارند.

فناوری لحیم‌کاری تراوا (through hole) برد مدار چاپی هنوز بهترین انتخاب برای تمام نیاز‌های برد چند‌لایه شماست.

با اینکه صنعت در پی هوشمندتر، قدرتمندتر و قابل‌اطمینان‌تر کردن الکترونیک است، همچنان لحیم‌کاری از طریق سوراخ (through hole) بخش ضروری از ابزارهای تولید محسوب می‌شود. نقش آن در حفظ یکپارچگی و ایمنی محصول در دستگاه‌هایی از این دست، استفاده از آن را در هر جایی که شکست مجاز نباشد، ضروری می‌کند.

پس چرا لحیم‌کاری از طریق سوراخ هنوز برای محصولات با قابلیت اطمینان بالا این‌قدر مهم است؟ دلیل آن، استحکام مکانیکی بی‌همتا، توانایی بهتر در مدیریت توان، سهولت در تعمیر و نگهداری مجدد، و قابلیت اطمینان ثابت‌شده در محیط‌های سخت است.

اگرچه فناوری نصب سطحی (SMT) امروزه در الکترونیک مصرفی غالب است، اما لحیم‌کاری از طریق سوراخ همچنان برای صنایعی که قابلیت اطمینان مهم‌تر از اندازه است، حیاتی می‌ماند.

با یک شریک باتجربه مانند کینگ فیلد، تولیدکنندگان می‌توانند به‌طور کامل از مزایای فناوری لحیم‌کاری از طریق سوراخ در برد (PCB) بهره‌مند شوند و اطمینان حاصل کنند که الکترونیک آن‌ها به اندازه کافی مستحکم خواهد بود تا در برابر هر شرایطی، طولانی‌مدت باقی بماند.