스루 홀 어셈블리

스루홀 PCB 어셈블리는 금속 리드를 가진 부품을 프린트회로기판(PCB)에 미리 뚫린 구멍을 통해 삽입하고 반대쪽에서 납땜하는 전통적인 전자 제조 공정입니다(웨이브

납땜 또는 수작업 납땜 방식). 표면 실장 기술(SMT)과 달리, THT 부품은 PCB를 통해 물리적으로 고정되기 때문에 기계적 안정성과 고전력 처리가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

THT 어셈블리의 핵심 특성

· 부품 설계: THT 부품은 PCB 구멍을 통과하는 긴 강성 리드를 가지며, 강한 기계적 결합을 형성합니다.

· 납땜 방법:

웨이브 납땜: 대량 생산을 위한 자동화 공정 – PCB가 용융된 납의 파동 위를 통과하여 모든 리드를 동시에 결합합니다.

수동 납땜: 소량 생산, 프로토타입 조립 또는 웨이브 납땜이 불가능한 대형/비정형 부품에 사용됨.

· 기계적 강도: 홀에 부품을 삽입하고 납땜함으로써 진동, 충격 및 물리적 스트레스에 견디는 강력한 연결을 형성함.

· 전력 처리 성능: THT 부품은 리드 크기가 크고 열 분산 성능이 우수하여 고전류, 고전압 애플리케이션에 최적화되어 있음.

주요 THT 조립 공정 단계

· 부품 준비 : 필요 시 PCB 삽입을 위해 부품 리드를 적절한 길이로 절단함.

· 삽입: 부품 리드를 PCB의 사전 드릴링된 구멍에 삽입함 (프로토타입의 경우 수동, 대량 생산의 경우 삽입 기계를 사용한 자동화)

납땜:

웨이브 납땜: 삽입된 부품이 있는 PCB를 납 파동 위로 이동시켜 노출된 리드와 패드를 코팅하고 영구적인 접합을 형성합니다.

수동 납땜: 정밀하고 맞춤형 연결을 위해 납땜 인두를 사용하여 개별 리드에 납을 적용합니다.

· 트리밍 및 청소: 납땜 후 과도한 리드 길이를 잘라내고, 플럭스 잔여물을 제거하기 위해 PCB를 청소합니다(신뢰성 및 규정 준수를 위해 중요함).

· 검사 및 테스트: 냉납 접합, 브리지, 부정렬된 부품 등을 확인하기 위한 육안 검사(또는 숨겨진 접합부의 경우 자동 X선 검사); 성능 검증을 위한 기능 테스트.

THT 어셈블리의 장점

· 우수한 기계적 안정성: 진동이 발생하거나 반복적인 연결/분리가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

· 고전력/고전압 호환성: 대부분의 SMD보다 높은 전류와 전압을 처리할 수 있어 전원 공급 장치, 산업용 제어 패널 및 자동차 배터리 시스템에 필수적입니다.

· 수리 및 리웍 용이성: 손상된 부품은 쉽게 제거하고 교체할 수 있으므로(특수 리플로우 장비 필요 없음) 중요 시스템의 가동 중단 시간이 줄어듭니다.

· 열악한 환경에서의 신뢰성: 극한 온도, 습기 및 화학 물질 노출에 강함(산업용으로 IEC 60335, 자동차용으로 IATF 16949 규격 준수).

산업별 적용 사례 (핵심 산업 분야와 연계)

THT 대 SMT: 주요 차이점

왜 스루홀 PCB 어셈블리를 선택해야 하나요?

회로 기판의 홀을 통해 부품을 장착하는 THT(Through Hole Technology) 방식은 의료기기, 산업용 제어 장비, 자동차 및 소비자 가전 분야를 비롯하여 기계적 강도, 고출력 처리 능력, 장기적인 신뢰성이 필수적인 응용 분야에서 전략적으로 선택해야 할 조립 방식입니다.

다음은 귀하의 사업 분야에 맞춰 정리한 THT 채택의 핵심 이유들입니다.

고강도 환경에서도 뛰어난 기계적 내구성

THT 부품은 PCB 기판의 구멍을 통해 물리적으로 고정되며 반대쪽에서 납땜되기 때문에 표면실장소자(SMD)보다 훨씬 강력한 결합력을 제공합니다. 따라서 다음 응용 분야에 이상적입니다.

· 진동/충격이 잦은 환경: 자동차 섀시 부품, 산업용 로봇, 야외 장비 (IATF 16949 및 IEC 60335 표준 준수)

· 반복적인 연결/분리가 필요한 경우: 전원 커넥터, 오디오 잭, 산업용 단자대 (반복 사용으로 인한 마모에 강함)

· 혹독한 작동 조건: 극한의 온도, 습기 또는 화학 물질 노출 (예: 자동차 엔진 실, 산업용 공장 플로어).

우수한 고출력/고전압 성능

THT 부품은 대부분의 SMD보다 더 높은 전류, 전압 및 열 부하를 견디도록 설계되어 다음 분야에서 중요합니다:

· 전력 시스템: 산업용 전원 공급 장치, 의료 기기 전원 유닛(MRI/CT 스캐너), 자동차 배터리 단자.

· 고전압 장비: 산업용 제어 패널, HVAC 시스템, 전기차(EV) 충전 부품.

· 열 관리: 더 큰 부품 크기와 직접적인 PCB 장착은 발열을 효과적으로 분산시켜 지속 작동 시스템에서 고장 위험을 줄입니다.

수리, 재작업 및 유지보수의 용이성

THT의 설계는 사후 생산 서비스를 단순화하여 임무 수행에 중요한 장비에서 중요한 이점을 제공합니다:

· 비용 효율적인 수리: 손상된 부품(예: 산업용 변압기, 의료기기 커넥터)을 특수 리플로우 장비 없이도 신속하게 교체할 수 있어 가동 중단 시간을 최소화합니다.

· 프로토타입 유연성: 수동 조정과 부품 교환이 빈번한 소량 프로토타입 또는 맞춤 제작에 이상적입니다.

· 긴 수명 주기 지원: THT 부품은 종종 10년 이상의 수명을 갖는 산업 기계와 같은 레거시 시스템에서 더 쉽게 구할 수 있어 지속적인 유지보수가 가능합니다.

산업별 안전 표준 준수

THT는 안전성과 신뢰성에 대한 엄격한 규제 요건을 충족합니다:

· 의료기기: 진단 장비 및 수술 도구의 핵심 전원 연결 부문에서 ISO 13485 및 FDA 21 CFR Part 820 기준을 충족합니다.

· 산업 제어: 고전압 단자대 및 모터 컨트롤러에 대해 UL 508 및 IEC 60335 규격을 준수합니다.

· 자동차: 진동 저항성 부품(예: 엔진 하네스 커넥터) 및 안전 중요 시스템에 대해 IATF 16949를 준수합니다.

혼합 조립(THT + SMT)과의 호환성

THT가 SMT를 보완하여 복잡한 설계 과제를 해결합니다:

· 동일한 PCB 상에서 자동차용 전원 커넥터와 같은 고출력/내구성 부품에는 THT를, ADAS 모듈과 같은 소형화 회로에는 SMT를 사용하십시오.

· 비용과 성능의 균형: THT는 맞춤형 저용량 고출력 부품을 처리하는 반면, SMT는 표준 부품의 대량 생산을 자동화합니다.

안전 중요 응용 분야를 위한 신뢰성

THT의 강력한 연결은 다운타임이나 고장이 심각한 결과를 초래할 수 있는 시스템에서 오류 발생 위험을 줄여줍니다.

· 의료 기기: 환자 모니터 및 생명유지 장비용 전원 연결.

· 산업 자동화: 비상 정지 시스템 및 로봇 제어 모듈.

· 자동차: 브레이크 시스템 센서 및 배터리 관리 시스템(BMS) 단자.

핵심 요점

제품이 기계적 강도, 고전력 처리 능력, 쉬운 유지보수 또는 엄격한 산업 표준 준수가 요구될 때, 특히 안전이 중요한 분야, 열악한 환경 또는 고전력 애플리케이션에서는 THT 어셈블리를 선택하세요.

하이브리드 설계의 경우 THT는 SMT와 매끄럽게 결합되어 최적의 성능과 비용 효율성을 제공합니다.

홀루(Through Hole) 부품은 기능, 구조 및 적용 사례에 따라 분류되며, 고전력 처리, 기계적 안정성 또는 특정 전기적 역할에 최적화된 다양한 유형으로 구성됩니다. 아래는 의료, 산업 제어, 자동차 및 소비자 전자기기 분야에 맞춰 정리된

분류 체계입니다.

1.패시브 스루홀 부품

패시브 부품(능동형 반도체 소자가 없음)은 기본적인 전기 기능(저항, 정전용량, 인덕턴스)에 중점을 둡니다.

스루홀 저항기

유형: 탄소 성형, 금속 박막, 와이어 권선, 전력 저항기.

주요 사용 사례: 산업용 제어 전원 모듈(고출력용 와이어 권선), 자동차 엔진 제어 장치(정밀도를 위한 금속 박막), 의료기기 전원 공급 장치(열 방출을 위한 전력 저항기).

표준: UL 1412(전력 저항기), IEC 60115(일반 저항기) 규격 준수.

스루홀 캐패시터

유형: 전해질(알루미늄/타탄탈럼), 세라믹, 필름, 탄탈럼, 슈퍼커패시터.

주요 사용 사례: 자동차 배터리 시스템(에너지 저장용 슈퍼커패시터), 산업용 모터 드라이브(전압 안정화용 전해질), 의료 영상 장비(고주파 안정성용 세라믹).

중요 특성: 전해 커패시터는 높은 정전용량을 처리하며, 탄탈 커패시터는 의료 기기용 소형 고신뢰성을 제공합니다.

스루홀 인덕터/변압기

유형: 전력 인덕터, RF 인덕터, 절연 변압기, 전류 변압기.

주요 사용 사례: 산업용 제어 전원 공급 장치(안전을 위한 절연 변압기), 자동차 충전 시스템(전압 조정을 위한 전력 인덕터), 의료용 MRI 장비(전력 변환을 위한 고전압 변압기).

장점: 고전류/고전압에 적합한 견고한 권선 구조(악조건 환경에 이상적임).

2. 스루홀 능동 소자

능동 소자는 반도체 기반 소자로 증폭, 스위칭 또는 신호 처리 기능을 수행합니다:

스루홀 집적 회로(IC)

유형: DIP(듀얼 인라인 패키지), SIP(싱글 인라인 패키지), PGA(핀 그리드 어레이), TO 패키지(트랜지스터용).

주요 사용 사례: 산업용 PLC(DIP IC, 로직 제어용), 자동차 ECU(PGA, 고출력 마이크로컨트롤러용), 의료 진단 장비(SIP, 센서 신호 처리용).

중요 특성: DIP 패키지는 수동 교체가 용이하여 프로토타입 및 수리에 적합하며, PGA 패키지는 고출력 컴퓨팅을 처리할 수 있습니다.

삽입형 트랜지스터

유형: BJT(쌍극성 접합 트랜지스터), MOSFET, IGBT(절연게이트 쌍극성 트랜지스터), 달링턴 페어.

주요 사용 사례: 산업용 모터 제어(고전압 스위칭용 IGBT), 자동차 파워 인버터(DC-AC 변환용 MOSFET), 의료기기 전력 증폭기(선형 증폭용 BJT).

표준: IEC 60747(반도체 소자), AEC-Q101(자동차 등급 트랜지스터).

다이오드/사이리스터

유형: 정류 다이오드, 제너 다이오드, LED, SCR(실리콘 제어 정류기), TRIAC.

주요 사용 사례:

자동차 충전 시스템(AC-DC 변환용 정류 다이오드), 산업용 가열 제어 장치(전력 조절용 SCR), 의료 기기 표시등(가시성 확보를 위한 스루홀 LED), 소비자 가전 제품 전원 공급 장치(전압 클램핑용 제너 다이오드).

3. 커넥터 및 단자대 (기계-전기 부품)

이러한 부품들은 물리적/전기적 연결을 가능하게 하며, 내구성과 신뢰성을 최우선으로 고려합니다:

전력 접속기

유형: 배럴 커넥터, 단자대, 블레이드 커넥터, 원형 커넥터(예: DIN 43650).

주요 사용 사례: 산업용 제어 패널(배선용 단자대), 자동차 배터리 단자(블레이드 커넥터), 의료 기기 전원 입력부(살균 저항성을 갖는 원형 커넥터).

중요 특성: 야외 산업용/자동차용 사용을 위한 IP67/IP68 방수 등급; 진단 장비용 의료 등급 소재(생체적합성).

신호 연결 장치

유형: D-서브미니어처(D-sub), RJ45(이더넷), USB Type-A/B, 오디오 잭(3.5mm), DB9/DB25.

주요 사용 사례: 소비자 전자기기(USB/오디오 잭), 산업용 자동화(D-서브 센서 연결용), 자동차 인포테인먼트 시스템(RJ45 이더넷용).

장점: 홀에 장착하는 방식은 빈번한 플러그 및 언플러그 사이클에 대한 저항성을 보장합니다(예: 소비자용 오디오 잭).

터미널 블록 및 헤더

유형: 스크류 터미널 블록, PCB 헤더, 핀 헤더, 소켓 헤더.

주요 사용 사례: 산업용 제어 배선(안정된 연결을 위한 스크류 터미널 블록), 의료기기 내부 배선(PCB 헤더), 자동차 섀시 하네스(모듈 연결용 핀 헤더).

4. 전자기계식 홀 장착 부품

구동 또는 스위칭을 위한 전기적/기계적 복합 기능:

리레

유형: 전자기계식 릴레이(EMR), 전력 릴레이, 신호 릴레이, 래치형 릴레이.

주요 사용 사례: 산업용 제어 패널(고전압 스위칭용 전력 릴레이), 자동차 조명 시스템(신호 릴레이), 의료기기 안전 연동 장치(래치형 릴레이).

표준: IEC 61810(전력 릴레이), AEC-Q200(자동차용 릴레이).

스위치

유형: 토글 스위치, 락커 스위치, 푸시버튼 스위치, DIP 스위치, 로터리 스위치.

주요 사용 사례: 가전제품(락커 스위치), 산업용 제어 패널(푸시버튼 비상 정지 장치), 자동차 계기판(토글 스위치), 의료기기(살균이 가능한 푸시버튼 스위치).

중요 특성: 자동차/산업용 열악한 환경을 위한 밀폐형 스위치; 살균 처리 호환성을 갖춘 의료용 등급 소재.

솔레노이드/액추에이터

유형: 선형 솔레노이드, 로터리 액추에이터.

주요 사용 사례: 자동차 도어 락(선형 솔레노이드), 산업용 밸브 제어(로터리 액추에이터), 의료용 유체 공급 시스템(정밀 유량 제어를 위한 소형 솔레노이드).

5. 특수 스루홀 부품

특수 고성능 또는 안전이 중요한 용도에 최적화됨:

퓨즈 및 서킷 브레이커

유형: 카트리지 퓨즈, 블레이드 퓨즈, 열 감응형 서킷 브레이커.

주요 사용 사례: 자동차 전기 시스템(블레이드 퓨즈), 산업용 전원 공급 장치(카트리지 퓨즈), 의료 기기(과전류 보호용 서지 퓨즈).

표준: UL 248(퓨즈), IEC 60947(회로 차단기).

크리스탈 및 오실레이터

유형: 석영 크리스탈, 크리스탈 오실레이터, RTC(실시간 시계) 모듈.

주요 사용 사례: 산업용 PLC(타이밍을 위한 크리스탈 오실레이터), 자동차 인포테인먼트 시스템(RTC 모듈), 의료 진단 장비(신호 동기화를 위한 정밀 석영 크리스탈).

산업별 주요 부품 우선순위

홀루 PCB 어셈블리(THT)는 기계적 강도, 고전력 처리 및 장기적인 신뢰성이 요구되는 응용 분야에서 대체할 수 없는 독특한 특성으로 정의됩니다. 아래는 의료, 산업 제어, 자동차 및 소비자 전자기기 부문과 일치하는 핵심

특성에 대한 체계적인 개요입니다:

기계적 강도 및 내구성

앵커형 연결 설계: 부품들이 PCB의 구멍을 통해 삽입되어 반대쪽에서 납땜되며, 이로 인해 표면 실장 부품보다 훨씬 강한 기계적 결합이 형성됩니다. 이는 진동, 충격 및

물리적 스트레스에 저항합니다. 이는 다음 분야에서 매우 중요합니다:

자동차 섀시 부품 (진동 저항성을 위한 IATF 16949 규정 준수).

산업용 로봇 및 야외 장비 (빈번한 움직임/충격에 대한 저항성).

의료기기 커넥터 (반복적인 살균 사이클에서도 견딜 수 있는 내구성).

마모 저항성: 홀에 삽입하는 방식의 커넥터와 단자는 반복적인 연결 및 분리에 견딜 수 있습니다(예: 가전제품 전원 코드, 산업용 제어판 단자).

고출력 및 고전압 성능

강력한 전류/전압 처리 기능: 더 두꺼운 부품 리드와 납땜 접합부 덕분에 THT는 대부분의 SMD와 달리 고전류(10A 이상) 및 고전압(1000V 이상) 애플리케이션을 지원할 수 있습니다:

산업용 전원 공급 장치 및 모터 컨트롤러(고출력 변압기/저항기).

자동차 EV 배터리 시스템(고전압 단자 및 퓨즈).

의료용 MRI/CT 스캐너(고전압 전력 변환 부품).

우수한 열 분산 성능: 더 큰 부품 크기와 직접적인 PCB 장착이 열 전달을 용이하게 하여 연속 운전 시스템에서 과열 위험을 줄입니다(예: 산업용 가마 제어 장치).

수동 조립, 수리 및 재작업의 용이성

· 접근 가능한 납땜: THT 부품은 눈에 잘 띄고 수동 납땜이 용이하여 소량의 프로토타입 제작, 맞춤형 제작 또는 현장 수리에 이상적입니다.

· 간편한 부품 교체: 손상된 부품(예: 산업용 변압기, 의료기기 릴레이)을 특수 리플로우 장비 없이도 제거하고 교체할 수 있어 중요 시스템의 가동 중단 시간을 최소화할 수 있습니다.

· 기존 시스템과의 호환성: THT 부품은 오래된 장비(예: 10년 이상 사용되는 산업용 기계)에 광범위하게 공급되므로 장기적인 유지보수가 가능합니다.

혹독한 환경에서의 신뢰성

· 환경 저항성: THT 조립 제품은 극한의 환경에서도 일관된 성능을 제공합니다:

자동차 엔진룸 시스템을 위한 온도 극한(-40°C ~ 150°C).

야외 산업용 센서를 위한 습기/먼지 방지(IP65/IP67 등급).

화학 물질 노출(오일, 용제)이 공장 설비에 미치는 영향.

· 안정적인 전기 성능: 잡음이 많은 산업 환경(예: 공장 자동화 시스템)에서 EMI/RFI 간섭의 영향을 덜 받음.

엄격한 산업 표준 준수

· 안전 핵심 인증: THT는 신뢰성 및 안전성을 위한 규제 요건과 일치함:

의료: ISO 13485 및 FDA 21 CFR Part 820(생명유지 장치의 전원 연결용).

산업용: UL 508 및 IEC 60335(고전압 제어 패널용).

자동차: IATF 16949(진동 저항성 섀시 부품용).

· 추적 가능성: 홀루 기판 부품은 규정 준수 여부를 점검하고 검증하기가 더 쉬움(예: 의료기기 부품의 배치 코드 확인).

혼합 조립(THT + SMT)과의 호환성

· 하이브리드 설계 유연성: THT는 동일한 PCB에서 SMT와 원활하게 통합되며, 다음을 결합합니다:

고출력/내구성 부품용 THT (예: 자동차 전원 커넥터).

소형 회로용 SMT (예: ADAS 센서 모듈).

· 비용 최적화: 소량 맞춤 생산의 유연성(THT)과 대량 생산 효율성(SMT)을 균형 있게 조화시킵니다.

간단한 검사 및 품질 관리

· 시각적 검증 가능성: SMD 접합부처럼 숨겨지지 않고 납땜 접합부가 눈에 보여, 결함(냉납, 브리지)에 대한 신속한 육안 검사 또는 자동 광학 검사(AOI)가 가능합니다.

· 테스트 접근 용이성: 스루홀 리드는 기능 테스트(예: 산업용 제어 보드 진단)를 위한 프로브 측정이 용이합니다.

주요 기능 요약