Assemblage à trous traversants

Qu'est-ce que l'assemblage de PCB en trou traversant ?

L'assemblage de PCB en trou traversant est un procédé traditionnel de fabrication électronique dans lequel des composants dotés de broches métalliques sont insérés dans des trous pré-percés sur une carte de circuit imprimé (PCB) et soudés sur le côté opposé . Contrairement à la technologie d'assemblage en surface (SMT), les composants THT sont physiquement ancrés à travers le PCB, ce qui les rend idéaux pour des applications nécessant une stabilité mécanique et une gestion de puissance élevée.

Caractéristiques principales de l'assemblage THT

· Conception du composant : Les composants THT possèdent des broches longues et rigides qui traversent les trous du circuit imprimé, créant ainsi une liaison mécanique solide.

· Méthodes de soudage :

Soudure par vague : Procédé automatisé pour la production à grande échelle – les circuits imprimés passent au-dessus d'une vague de soudure fondue afin de souder simultanément toutes les broches.

Soudure manuelle : Utilisé pour la production en faible volume, l'assemblage de prototypes ou les composants volumineux/aux formes inhabituelles qui ne peuvent pas être soudés par vague.

· Résistance mécanique : L'insertion traversante et la soudure créent une connexion robuste, résistante aux vibrations, aux chocs et aux contraintes physiques.

· Gestion de la puissance : Les composants THT sont optimisés pour les applications à forte intensité et haute tension grâce à la taille plus importante de leurs broches et à une meilleure dissipation thermique.

Étapes clés du processus d'assemblage THT

· Préparation des composants : Raccourcir les broches des composants à la longueur appropriée (si nécessaire) pour l'insertion dans le circuit imprimé.

· Insertion : Placer les broches des composants dans les trous prévus sur le circuit imprimé (manuellement pour les prototypes, ou automatiquement à l'aide de machines d'insertion pour la production de masse).

Soudage :

Soudure par vague : Le circuit imprimé (avec composants insérés) est transporté au-dessus d'une vague de soudure, qui recouvre les broches et pastilles exposées afin de former une liaison permanente.

Soudure manuelle : Utilisez un fer à souder pour appliquer la soudure sur des broches individuelles afin d'obtenir des connexions précises et personnalisées.

· Ébavurage et nettoyage : Coupez la longueur excédentaire des broches après le soudage ; nettoyez le circuit imprimé pour éliminer les résidus de flux (essentiel pour la fiabilité et la conformité).

· Inspection et test : Inspection visuelle (ou radiographie automatisée pour les soudures cachées) afin de détecter les soudures froides, les ponts ou les composants mal alignés ; test fonctionnel pour valider les performances.

Avantages de l'assemblage THT

· Stabilité mécanique supérieure : Idéal pour les applications soumises aux vibrations ou aux branchements/débranchements fréquents.

· Compatibilité haute puissance/haute tension : Supporte un courant et une tension plus élevés que la plupart des composants SMD, ce qui le rend essentiel pour les alimentations électriques, les tableaux de commande industriels et les systèmes de batteries automobiles.

· Facilité de réparation et de reprise : Les composants endommagés peuvent être facilement retirés et remplacés (aucun équipement de refusion spécialisé nécessaire), réduisant ainsi les temps d'arrêt des systèmes critiques.

· Fiabilité dans les environnements difficiles : Résistant aux températures extrêmes, à l'humidité et à l'exposition chimique (conforme aux normes telles que IEC 60335 pour usage industriel, IATF 16949 pour l'automobile).

Applications spécifiques au secteur

THT vs. SMT : différences clés

Pourquoi choisir l'assemblage de circuits imprimés à trous métallisés ?

Le choix de l'assemblage traversant sur circuit imprimé (THT) est stratégique pour les applications où la robustesse mécanique, la gestion de la haute puissance et la fiabilité à long terme sont incontournables — en particulier dans les secteurs médical, de la commande industrielle, automobile et de l' l'électronique grand public. Voici les raisons fondamentales de choisir le THT, adaptées à votre domaine d'activité :

Une durabilité mécanique inégalée pour les environnements à contraintes élevées

Les composants THT sont physiquement ancrés à travers des trous sur le circuit imprimé et soudés sur le côté opposé, créant ainsi une liaison nettement plus solide que les composants montés en surface (CMS). Cela rend le THT idéal pour :

· Applications sujettes aux vibrations/chocs : Composants de châssis automobile, robotique industrielle et équipements extérieurs (conformes aux normes IATF 16949 et IEC 60335).

· Connexions/déconnexions fréquentes : Connecteurs d'alimentation, prises audio et blocs de bornes industriels (résistants à l'usure due à une utilisation répétée).

· Conditions de fonctionnement difficiles : Des températures extrêmes, l'humidité ou une exposition chimique.

Performances supérieures en haute puissance/haute tension

Les composants THT sont conçus pour supporter des courants, des tensions et des charges thermiques plus élevés que la plupart des composants CMS, ce qui est essentiel pour :

· Systèmes d'alimentation : Alimentations industrielles, unités d'alimentation pour dispositifs médicaux (IRM/scanners TDM) et bornes de batterie automobile.

· Équipements haute tension : Tableaux de commande industriels, systèmes de chauffage et climatisation (CVC) et composants de charge pour véhicules électriques (VE).

· Gestion thermique : La taille plus importante des composants et leur montage direct sur le circuit imprimé permettent une meilleure dissipation de la chaleur, réduisant ainsi le risque de défaillance dans les systèmes fonctionnant en continu.

Facilité de réparation, de retouche et de maintenance

La conception THT simplifie l'entretien après production — un avantage clé pour les équipements critiques :

· Réparations économiques : Les composants endommagés peuvent être rapidement remplacés sans équipement de refusion spécialisé, réduisant au minimum les temps d'arrêt.

· Souplesse au niveau des prototypes : Idéal pour la prototypie à faible volume ou les réalisations sur mesure, où les ajustements manuels et les changements de composants sont fréquents.

· Support prolongé sur le cycle de vie : Les composants THT sont souvent plus facilement disponibles pour les systèmes anciens, garantissant une maintenabilité continue.

Conformité aux normes de sécurité spécifiques à chaque secteur

Le THT est conforme aux exigences réglementaires strictes en matière de sécurité et de fiabilité :

· Médical : Conforme aux normes ISO 13485 et FDA 21 CFR Partie 820 pour les connexions électriques critiques dans les équipements de diagnostic et les outils chirurgicaux.

· Commande industrielle : Conforme aux normes UL 508 et IEC 60335 pour les blocs de bornes haute tension et les contrôleurs de moteurs.

· Automobile : Conforme à l'IATF 16949 pour les composants résistants aux vibrations et les systèmes critiques pour la sécurité.

Compatibilité avec l'assemblage mixte (THT + SMT)

Le THT complète le SMT pour résoudre des défis de conception complexes :

· Utilisez le THT pour les composants haute puissance/durables et le SMT pour les circuits miniaturisés sur le même PCB.

· Équilibrer coût et performance : Le THT gère les pièces personnalisées, de faible volume et haute puissance, tandis que le SMT automatise la production de masse des composants standard.

Fiabilité pour les applications critiques de sécurité

Les connexions robustes de THT réduisent le risque de défaillance dans les systèmes où les pannes ou les dysfonctionnements ont des conséquences graves :

· Appareils médicaux : Connexions électriques pour moniteurs de patients et équipements de support vital.

· Automatisation industrielle : Systèmes d'arrêt d'urgence et modules de commande robotique.

· Automobile : Capteurs du système de freinage et bornes du système de gestion de batterie (BMS).

L'assemblage de circuits imprimés à trous (THT) est défini par des caractéristiques distinctes qui le rendent irremplaçable pour les applications nécessitant une robustesse mécanique, une manipulation à haute puissance et une fiabilité à long terme. Ci-dessous une ventilation structurée de son noyau caractéristiques, alignées sur les secteurs médical, de contrôle industriel, automobile et électronique grand public:

Résistance mécanique et durabilité

Conception de la connexion ancrée: Les composants sont insérés à travers des trous de PCB et soudés de l'autre côté, créant une liaison mécanique rigide (beaucoup plus forte que les composants montés en surface). Il résiste aux vibrations, aux chocs et aux le stress physique est essentiel pour:

Les composants du châssis automobile (conformité à la norme IATF 16949 pour la résistance aux vibrations).

Robotique industrielle et équipement extérieur (résistance aux mouvements fréquents/impacts).

Connecteurs de dispositifs médicaux (durabilité pour des cycles de stérilisation répétés).

Résistance à l'usure: Les connecteurs et bornes à montage traversant résistent aux branchements et débranchements fréquents.

Capacité haute puissance et haute tension

Gestion robuste du courant/tension : Des broches de composants plus grandes et des soudures plus solides permettent à la technologie THT de supporter des applications à haut courant (10 A+) et haute tension (1000 V+), contrairement à la plupart des composants SMD :

Alimentations industrielles et contrôleurs de moteurs (transformateurs/résistances haute puissance).

Systèmes de batteries pour véhicules électriques automobiles (bornes et fusibles haute tension).

Scanners médicaux IRM/TDM (composants de conversion d'alimentation haute tension).

Dissipation thermique supérieure : La taille plus grande des composants et leur montage direct sur le circuit imprimé facilitent la dissipation thermique, réduisant le risque de surchauffe dans les systèmes fonctionnant en continu.

Facilité d'assemblage, de réparation et de retouche manuels

· Soudage accessible : Les composants THT sont visibles et faciles à souder manuellement — idéaux pour les prototypes de faible volume, les réalisations personnalisées ou les réparations sur site.

· Remplacement simplifié des composants : Les composants endommagés peuvent être retirés et remplacés sans équipement de refusion spécialisé, minimisant les temps d'arrêt pour les systèmes critiques.

· Compatibilité avec les systèmes anciens : Les composants THT sont largement disponibles pour les équipements anciens, assurant une maintenabilité à long terme.

Fiabilité dans des environnements difficiles

· Résistance environnementale : Les assemblages THT offrent des performances constantes dans des conditions extrêmes :

Extrêmes de température (-40 °C à 150 °C) pour les systèmes sous le capot automobile.

Humidité/poussière (niveaux IP65/IP67) pour les capteurs industriels extérieurs.

Exposition aux produits chimiques (huiles, solvants) pour les équipements situés sur les lignes de production.

· Performance électrique stable : Moins sensibles aux interférences EMI/RFI dans les environnements industriels bruyants.

Conformité aux normes industrielles strictes

· Certification pour applications critiques de sécurité : Les composants THT sont conformes aux exigences réglementaires en matière de fiabilité et de sécurité :

Médical : ISO 13485 et FDA 21 CFR Partie 820.

Industriel : UL 508 et IEC 60335.

Automobile : IATF 16949.

· Traçabilité : Les composants à trou traversant sont plus faciles à inspecter et à valider en matière de conformité.

Compatibilité avec l'assemblage mixte (THT + SMT)

· Flexibilité de conception hybride : THT s'intègre parfaitement avec SMT sur le même circuit imprimé, combinant :

THT pour les composants haute puissance/durables.

SMT pour les circuits miniaturisés.

· Optimisation des coûts : Équilibre entre la personnalisation en faible volume du THT et l'efficacité de production de masse du SMT.

Inspection simple et contrôle qualité

· Vérifiabilité visuelle : Les soudures sont visibles (contrairement aux soudures SMD cachées), permettant une inspection visuelle rapide ou une inspection optique automatisée (AOI) pour détecter les défauts (soudures froides, ponts).

· Accessibilité aux tests : Les broches à trou traversant sont faciles à sonder pour les tests fonctionnels.