مونتاژ سوراخ گذرنده

مونتاژ تخته مدار چاپی از طریق سوراخ چیست؟

مونتاژ تخته مدار چاپی از طریق سوراخ، فرآیند سنتی تولید الکترونیکی است که در آن قطعات با سیم‌های فلزی از طریق سوراخ‌های از پیش در حفره‌شده در یک تخته مدار چاپی (PCB) عبور داده شده و به سمت مقابل لحیم می‌شوند . برخلاف فناوری نصب سطحی (SMT)، قطعات THT از طریق تخته مدار چاپی محکم شده‌اند که آن‌ها را برای کاربردهایی که نیاز به پایداری مکانیکی و توان بالا دارند، ایده‌آل می‌کند.

ویژگی‌های اصلی مونتاژ THT

· طراحی قطعه: قطعات THT دارای پایه‌های بلند و صلبی هستند که از طریق سوراخ‌های برد عبور می‌کنند و یک اتصال مکانیکی محکم ایجاد می‌کنند.

· روش‌های لحیم‌کاری:

لوله‌کشی موجی: فرآیند خودکار برای تولید با حجم بالا – برد مدار چاپی از روی یک موج از مهر و موم مذاب عبور داده می‌شود تا تمام پایه‌ها همزمان متصل شوند.

لحیم‌کاری دستی: برای تولید با حجم پایین، مونتاژ نمونه اولیه یا قطعات بزرگ/غیرمعمول که نمی‌توان آنها را با جوشکاری موج انجام داد، استفاده می‌شود.

· استحکام مکانیکی: قرارگیری و جوشکاری از طریق سوراخ، اتصالی محکم ایجاد می‌کند که در برابر لرزش، ضربه و تنش فیزیکی مقاوم است.

· توان الکتریکی: قطعات THT به دلیل اندازه بزرگتر سیم‌های خروجی و توانایی بیشتر در پراکندگی حرارتی، برای کاربردهای با جریان و ولتاژ بالا بهینه شده‌اند.

مراحل کلیدی فرآیند مونتاژ THT

· آماده‌سازی قطعات : در صورت نیاز، سیم‌های قطعات را به طول مناسب برای قرارگیری در برد مدار چاپی برش می‌دهند.

· قرارگیری: سیم‌های قطعات را از طریق سوراخ‌های از پیش در صفحه مدار چاپی (PCB) ایجاد شده عبور دهید (دستی برای نمونه‌های اولیه، خودکار با دستگاه‌های قرارگیری برای تولید انبوه).

لحیم‌کاری:

لوله‌کشی موجی: مدار چاپی (با قطعات قرار داده شده) از روی موج سolder عبور داده می‌شود که سیم‌های نمایان و پد‌ها را پوشش داده و اتصال دائمی ایجاد می‌کند.

لحیم‌کاری دستی: از هویه سoldering برای اعمال سolder به هر سیم به صورت جداگانه جهت اتصالات دقیق و سفارشی استفاده کنید.

· برش و تمیزکاری: طول اضافی سیم‌ها را پس از لحیم‌کاری ببرید؛ مدار چاپی را تمیز کنید تا باقیمانده فلوکس حذف شود (مهم برای قابلیت اطمینان و رعایت استانداردها).

· بازرسی و آزمون: بازرسی بصری (یا با اشعه ایکس خودکار برای اتصالات پنهان) جهت بررسی اتصالات سرد، پل‌ها یا قطعات نامتراز؛ آزمون عملکردی برای تأیید عملکرد صحیح.

مزایای مونتاژ THT

· پایداری مکانیکی عالی: ایده‌آل برای کاربردهایی که تحت ارتعاش یا وصل و قطع مکرر هستند.

· سازگاری با ولتاژ و توان بالا: جریان و ولتاژ بالاتری را نسبت به بیشتر قطعات SMD تحمل می‌کند و بنابراین برای منابع تغذیه، تابلوهای کنترل صنعتی و سیستم‌های باتری خودرو ضروری است.

· آسانی در تعمیر و بازسازی: قطعات آسیب‌دیده به راحتی قابلیت جداسازی و تعویض دارند (نیازی به تجهیزات پیچیده ذوب مجدد نیست) که زمان توقف سیستم‌های حیاتی را کاهش می‌دهد.

· قابلیت اطمینان در محیط‌های سخت: در برابر دماهای شدید، رطوبت و تماس با مواد شیمیایی مقاوم است (مطابق با استانداردهای IEC 60335 برای کاربردهای صنعتی و IATF 16949 برای خودرو).

کاربردهای خاص صنعتی

THT در مقابل SMT: تفاوت‌های کلیدی

چرا مونتاژ برد با سوراخ عبوری را انتخاب کنیم؟

انتخاب مونتاژ سوراخ‌دار برد مدار چاپی (THT) یک اقدام استراتژیک است برای کاربردهایی که در آن‌ها استحکام مکانیکی، توانایی مدیریت توان بالا و قابلیت اطمینان بلندمدت از اهمیت بالایی برخوردارند — به‌ویژه در حوزه‌های پزشکی، کنترل صنعتی، خودرو و الکترونیک مصرفی. در ادامه دلایل اصلی انتخاب THT آورده شده است که متناسب با تمرکز کسب‌وکار شما تنظیم شده است:

استحکام مکانیکی بی‌همتا برای محیط‌های پرتنش

قطعات THT از طریق سوراخ‌های برد مدار چاپی ثابت شده و در سمت مقابل لحیم می‌شوند و بدین ترتیب اتصالی بسیار قوی‌تر نسبت به قطعات نصب‌شده روی سطح (SMDs) ایجاد می‌کنند. این ویژگی THT را برای موارد زیر ایده‌آل می‌سازد:

· کاربردهای مستعد ارتعاش/ضربه: اجزای شاسی خودرو، ربات‌های صنعتی و تجهیزات بیرونی (مطابق با استانداردهای IATF 16949 و IEC 60335).

· اتصال و قطع مکرر: اتصال‌های برق، جک‌های صوتی و ترمینال‌بلوک‌های صنعتی (مقاوم در برابر سایش ناشی از استفاده مکرر).

· شرایط سخت عملیاتی: دمای بسیار بالا یا پایین، رطوبت یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی.

عملکرد عالی در توان بالا/ولتاژ بالا

قطعات THT به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند جریان، ولتاژ و بار حرارتی بالاتری را نسبت به اکثر قطعات SMD تحمل کنند، که این امر برای موارد زیر حیاتی است:

· سیستم‌های برقی: منابع تغذیه صنعتی، واحدهای تغذیه دستگاه‌های پزشکی (MRI/CT اسکنرها) و ترمینال‌های باتری خودروهای اتومبیل.

· تجهیزات با ولتاژ بالا: تابلوهای کنترل صنعتی، سیستم‌های HVAC و قطعات شارژ وسایل نقلیه الکتریکی (EV).

· مدیریت حرارتی: اندازه بزرگ‌تر قطعات و نصب مستقیم آن‌ها روی برد مدار چاپی (PCB) باعث انتقال بهتر گرما می‌شود و خطر خرابی در سیستم‌هایی که به‌صورت مداوم کار می‌کنند را کاهش می‌دهد.

آسانی تعمیر، بازسازی و نگهداری

طراحی THT خدمات پس از تولید را ساده می‌کند — که یک مزیت کلیدی برای تجهیزات حیاتی است:

· تعمیرات مقرون‌به‌صرفه: قطعات خراب می‌توانند به سرعت و بدون نیاز به تجهیزات جوشکاری تخصصی تعویض شوند و بنابراین زمان توقف را به حداقل می‌رسانند.

· انعطاف‌پذیری نمونه‌سازی: ایده‌آل برای نمونه‌سازی کم‌حجم یا ساخت‌های سفارشی، جایی که تنظیمات دستی و تعویض اجزا رایج است.

· پشتیبانی طولانی‌مدت از چرخه عمر: قطعات سوراخ‌دار (THT) اغلب برای سیستم‌های قدیمی در دسترس‌تر هستند و قابلیت تعمیرپذیری مداوم را تضمین می‌کنند.

هماهنگی با استانداردهای ایمنی خاص صنعت

THT با الزامات تنظیمی سخت‌گیرانه در زمینه ایمنی و قابلیت اطمینان هماهنگ است:

· پزشکی: مطابق با استانداردهای ISO 13485 و FDA 21 CFR بخش 820 برای اتصالات برقی حیاتی در تجهیزات تشخیصی و ابزارهای جراحی.

· کنترل صنعتی: مطابق با استانداردهای UL 508 و IEC 60335 برای بلوک‌های ترمینال با ولتاژ بالا و کنترل‌کننده‌های موتور.

· خودرو: مطابق با IATF 16949 برای قطعات مقاوم در برابر ارتعاش و سیستم‌های حیاتی ایمنی.

سازگاری با مونتاژ ترکیبی (THT + SMT)

THT به همراه SMT برای حل چالش‌های طراحی پیچیده استفاده می‌شود:

· از THT برای قطعات با توان بالا/دوام زیاد و از SMT برای مدارهای کوچک‌شده روی یک تخته مدار چاپی استفاده کنید.

· تعادل بین هزینه و عملکرد: THT قطعات سفارشی و کم‌حجم با توان بالا را مدیریت می‌کند، در حالی که SMT تولید انبوه قطعات استاندارد را اتوماتیک می‌کند.

قابلیت اطمینان برای کاربردهای حیاتی ایمنی

اتصالات قوی THT خطر خرابی را در سیستم‌هایی که توقف یا خرابی عواقب شدیدی دارد، کاهش می‌دهد:

· دستگاه‌های پزشکی: اتصالات برقی برای مانیتورهای بیمار و تجهیزات حمایت‌کننده از حیات.

· اتوماسیون صنعتی: سیستم‌های توقف اضطراری و ماژول‌های کنترل رباتیک.

· خودرو: سنسورهای سیستم ترمز و ترمینال‌های سیستم مدیریت باتری (BMS).

از طریق سوراخ PCB مجمع (THT) با ویژگی های متمایز تعریف شده است که آن را غیر قابل جایگزینی برای برنامه های کاربردی که نیاز به محکم بودن مکانیکی، کنترل قدرت بالا و قابلیت اطمینان طولانی مدت دارند. در زیر یک تجزیه و تحلیل ساختاری از هسته آن است ویژگی های مرتبط با بخش های پزشکی، کنترل صنعتی، خودرو و الکترونیک مصرفی:

قدرت مکانیکی و دوام

طراحی اتصال لنگر: اجزای از طریق سوراخ های PCB وارد می شوند و در طرف مقابل جوش داده می شوند، ایجاد یک پیوند مکانیکی سخت (بسیار قوی تر از اجزای نصب شده بر روی سطح). اين مقاومت به لرزش، شوک و استرس فیزیکیبرای:

اجزای شاسی خودرو (مطابق با IATF 16949 برای مقاومت لرزش)

رباتیک صنعتی و تجهیزات بیرونی (مقاومت در برابر حرکت مکرر/تأثير).

اتصال دهنده های دستگاه پزشکی (استمراری برای چرخه های استریلیزه مکرر)

مقاومت در برابر سایش: متصل‌کننده‌ها و ترمینال‌های سوراخ‌دار تحمل فرآیندهای متعدد وصل و جدا شدن را دارند.

قابلیت کار با توان و ولتاژ بالا

مدیریت قوی جریان و ولتاژ: پایه‌های بزرگ‌تر قطعات و اتصالات لحیم‌کاری شده، امکان پشتیبانی از کاربردهای با جریان بالا (10 آمپر به بالا) و ولتاژ بالا (1000 ولت به بالا) را در THT فراهم می‌کنند، برخلاف اغلب قطعات SMD:

منابع تغذیه صنعتی و کنترل‌کننده‌های موتور (ترانسفورماتورها/مقاومت‌های با توان بالا).

سیستم‌های باتری خودروهای الکتریکی (ترمینال‌ها و فیوزهای با ولتاژ بالا).

دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی MRI/CT اسکنر (قطعات تبدیل توان با ولتاژ بالا).

پراکندگی حرارتی عالی: اندازه بزرگ‌تر قطعات و نصب مستقیم آنها روی برد مدار چاپی انتقال حرارت را تسهیل می‌کند و خطر اضافه گرم شدن در سیستم‌های کار مداوم را کاهش می‌دهد.

راحتی مونتاژ، تعمیر و بازکاری دستی

· لحیم‌کاری در دسترس: اجزای THT قابل مشاهده هستند و به راحتی می‌توان آنها را به صورت دستی لحیم کرد — ایده‌آل برای نمونه‌سازی کم‌حجم، ساخت‌های سفارشی یا تعمیرات در محل.

· جایگزینی ساده‌شده قطعات: قطعات خراب می‌توانند بدون استفاده از تجهیزات جوشکاری تخصصی حذف و تعویض شوند و در نتیجه زمان توقف در سیستم‌های حیاتی به حداقل می‌رسد.

· سازگاری با سیستم‌های قدیمی: قطعات THT برای تجهیزات قدیمی به طور گسترده در دسترس هستند و قابلیت نگهداری بلندمدت را تضمین می‌کنند.

قابلهای اعتماد در محیط‌های سخت

· مقاومت در برابر شرایط محیطی: مدارهای THT در شرایط سخت به‌صورت پایدار عمل می‌کنند:

دمای بسیار پایین و بالا (از 40- درجه سانتی‌گراد تا 150 درجه سانتی‌گراد) برای سیستم‌های زیر درپوش خودرو.

رطوبت/گرد و غبار (رده‌های IP65/IP67) برای سنسورهای صنعتی بیرونی.

قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی (روغن‌ها، حلال‌ها) برای تجهیزات خط تولید کارخانه.

· عملکرد الکتریکی پایدار: در محیط‌های صنعتی پرسر و صدا کمتر در معرض تداخل الکترومغناطیسی/رادیویی (EMI/RFI) هستند.

هماهنگی با استانداردهای سخت‌گیرانه صنعتی

· گواهی‌نامه حیاتی ایمنی: THT مطابق با الزامات نظارتی در زمینه قابلیت اطمینان و ایمنی است:

پزشکی: ISO 13485 و FDA 21 CFR بخش 820.

صنعتی: UL 508 و IEC 60335.

خودرو: IATF 16949.

· ردیابی: اجزای سوراخ عبوری بررسی و تأیید انطباق آنها آسان‌تر است.

سازگاری با مونتاژ ترکیبی (THT + SMT)

· انعطاف‌پذیری طراحی ترکیبی: THT به‌راحتی با SMT روی یک برد مدار چاپی (PCB) ترکیب می‌شود و ترکیبی از موارد زیر را فراهم می‌آورد:

THT برای اجزای با توان بالا/مقاوم.

SMT برای مدارهای کوچک‌شده.

· بهینه سازی هزینه: تعادل بین سفارشی‌سازی در تولید کم‌حجم THT و کارایی تولید انبوه SMT را فراهم می‌کند.

بازرسی و کنترل کیفیت ساده

· قابلیت تأیید بصری: اتصال‌های لحیم‌کاری دیده می‌شوند (برخلاف اتصالات پنهان SMD)، که امکان بازرسی بصری سریع یا بازرسی نوری خودکار (AOI) برای نقص‌ها (اتصالات لحیم سرد، پل‌ها) را فراهم می‌آورد.

· دسترسی آزمون: سیم‌های اتصال سوراخ عبوری برای آزمون عملکردی آزمایش کردن آسانی دارند.