Doorplating montage

Wat is Through-Hole PCB-assembly?

Through-Hole PCB-assembly is een traditioneel elektronisch productieproces waarbij componenten met metalen pinnen door vooraf geboorde gaten in een printplaat (PCB) worden gestoken en aan de andere kant gesoldeerd . In tegenstelling tot Surface Mount Technology (SMT) zijn THT-componenten fysiek verankerd door de PCB, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen die mechanische stabiliteit en hoge vermogensafhandeling vereisen.

Kernkenmerken van THT-assembly

· Ontwerp van componenten: THT-componenten hebben lange, stijve draden die door gaten in de PCB gaan, waardoor een sterke mechanische verbinding ontstaat.

· Soldeermethoden:

Golflodertechniek: Geautomatiseerd proces voor productie in grote oplages – PCB's worden over een golf van gesmolten soldeersel bewogen om alle draden tegelijkertijd te verbinden.

Handmatig solderen: Gebruikt voor productie in kleine oplages, prototype-assembly of grote/ongewone componenten die niet kunnen worden golfgesoldeerd.

· Mechanische Sterkte: De through-hole-montage en het solderen zorgen voor een robuuste verbinding, bestand tegen trillingen, schokken en fysieke belasting.

· Vermogenverwerking: THT-componenten zijn geoptimaliseerd voor hoogstroom- en hoge-spenningstoepassingen vanwege hun grotere aansluitdraden en betere warmteafvoer.

Belangrijke stappen in het THT-assemblageproces

· Componentvoorbereiding : Knip de aansluitdraden van componenten tot de juiste lengte (indien nodig) voor montage op de PCB.

· Inbrengen: Plaats de aansluitdraden van componenten door de voorgeboorde gaten in de PCB (handmatig bij prototypen, geautomatiseerd met inbrengmachines bij massaproductie).

Solderen:

Golflodertechniek: De PCB (met ingebrachte componenten) wordt over een soldeergolf getransporteerd, waardoor de blootliggende aansluitdraden en paden worden bedekt om een permanente verbinding te vormen.

Handmatig solderen: Gebruik een soldeerbout om soldeer aan afzonderlijke aansluitdraden aan te brengen voor precieze, op maat gemaakte verbindingen.

· Bijsnijden & Schoonmaken: Knip overtollige aansluitdraadlengte na het solderen af; reinig de PCB om fluxresten te verwijderen (essentieel voor betrouwbaarheid en conformiteit).

· Inspectie & Testen: Visuele inspectie (of geautomatiseerde röntgeninspectie voor verborgen verbindingen) om koude soldeerverbindingen, kortsluitingen of verkeerd uitgelijnde componenten te detecteren; functionele test om de prestaties te valideren.

Voordelen van THT-constructie

· Uitstekende mechanische stabiliteit: Ideaal voor toepassingen die onderhevig zijn aan trillingen of regelmatig moeten worden aangesloten/losgekoppeld.

· Geschikt voor hoog vermogen/hoge spanning: Verwerkt hogere stroom en spanning dan de meeste SMD's, waardoor het essentieel is voor voedingen, industriële bedieningspanelen en automotive accu-systemen.

· Gemakkelijke reparatie en herwerking: Beschadigde componenten kunnen eenvoudig worden verwijderd en vervangen (geen gespecialiseerde reflow-apparatuur nodig), wat de stilstandstijd van kritieke systemen vermindert.

· Betrouwbaarheid in extreme omgevingen: Bestand tegen extreme temperaturen, vocht en chemische blootstelling (voldoet aan normen zoals IEC 60335 voor industrieel gebruik, IATF 16949 voor automotive).

Sector-specifieke toepassingen

THT vs. SMT: Belangrijkste verschillen

Waarom kiezen voor Through Hole PCB-assembly?

Het kiezen van Through Hole PCB-assembly (THT) is strategisch voor toepassingen waar mechanische robuustheid, hoge vermogenverwerking en langetermijnbetrouwbaarheid onontbeerlijk zijn — met name in de medische, industriële besturing, automobiel- en consumentenelektronicasectoren. Hieronder staan de belangrijkste redenen om THT te kiezen, afgestemd op uw bedrijfsfocus:

Ongeëvenaarde Mechanische Duurzaamheid voor Extreme Omgevingen

THT-componenten zijn fysiek verankerd via gaten in de PCB en aan de andere zijde gesoldeerd, waardoor een veel sterkere verbinding ontstaat dan bij oppervlaktegemonteerde componenten (SMD's). Dit maakt THT ideaal voor:

· Toepassingen met trillingen/schokken: Auto-onderdelen, industriële robots en buitenapparatuur (in overeenstemming met IATF 16949- en IEC 60335-normen).

· Regelmatig verbinden/loskoppelen: Stroomconnectoren, audiobusjes en industriële aansluitblokken (bestand tegen slijtage door herhaald gebruik).

· Harde bedrijfsomstandigheden: Extreme temperaturen, vocht of chemische blootstelling.

Superieure prestaties bij hoge vermogen/hoog voltage

THT-componenten zijn ontworpen om hogere stroom-, voltage- en thermische belastingen te verwerken dan de meeste SMD's, cruciaal voor:

· Energiesystemen: Industriële voedingen, voedingsunit voor medische apparatuur (MRI/CT-scanners) en accuaansluitingen voor voertuigen.

· Apparatuur met hoog voltage: Industriële bedieningspanelen, HVAC-systemen en oplaadcomponenten voor elektrische voertuigen (EV).

· Thermisch beheer: Grotere componentafmetingen en directe montage op de PCB zorgen voor betere warmteafvoer, waardoor het risico op storingen in systemen met continu bedrijf wordt verlaagd.

Gemak van reparatie, herstelling en onderhoud

Het THT-ontwerp vereenvoudigt service na productie — een belangrijk voordeel voor missie-kritische apparatuur:

· Kostenbesparende reparaties: Beschadigde componenten kunnen snel worden vervangen zonder gespecialiseerde reflow-apparatuur, wat de stilstandtijd minimaliseert.

· Flexibiliteit bij prototyping: Ideaal voor prototypen in kleine oplages of op maat gebouwde systemen, waar handmatige aanpassingen en het verwisselen van componenten veelvoorkomend zijn.

· Ondersteuning gedurende lange levenscyclus: THT-componenten zijn vaak gemakkelijker verkrijgbaar voor verouderde systemen, wat de continu onderhoudbaarheid waarborgt.

Naleving van branchegebonden veiligheidsnormen

THT voldoet aan strenge regelgeving met betrekking tot veiligheid en betrouwbaarheid:

· Medisch: Voldoet aan ISO 13485 en FDA 21 CFR Deel 820 voor kritieke stroomaansluitingen in diagnostische apparatuur en chirurgische instrumenten.

· Industriële besturing: Voldoet aan UL 508 en IEC 60335 voor hoogspanningsaansluitblokken en motorregelaars.

· Automobiel: Voldoet aan IATF 16949 voor trillingsbestendige componenten en veiligheidskritieke systemen.

Compatibiliteit met gemengde assemblage (THT + SMT)

THT vervangt SMT om complexe ontwerpuitdagingen op te lossen:

· Gebruik THT voor hoogvermogen/duurzame componenten en SMT voor geminiaturiseerde schakelingen op dezelfde PCB.

· Balans tussen kosten en prestaties: THT verwerkt aangepaste, kleine series met hoogvermogen, terwijl SMT de massaproductie van standaardcomponenten automatiseert.

Betrouwbaarheid voor veiligheidskritieke toepassingen

De robuuste verbindingen van THT verlagen het risico op uitval in systemen waaruitval of storingen ernstige gevolgen hebben:

· Medische apparaten: Stroomverbindingen voor patiëntmonitoren en levensondersteunende apparatuur.

· Industriële automatisering: Noodstopsystemen en robotbesturingsmodules.

· Automobiel: Sensoren voor remsystemen en aansluitpunten van het batterijbeheersysteem (BMS).

VIA-gelaste printplaatmontage (THT) wordt gekenmerkt door duidelijke eigenschappen die het onvervangbaar maken voor toepassingen die mechanische robuustheid, vermogenbeheersing en langetermijnbetrouwbaarheid vereisen. Hieronder een gestructureerde weergave van de kern eigenschappen, afgestemd op de medische, industriële regeltechniek, automobiel- en consumentenelektronicasector:

Mechanische sterkte en duurzaamheid

Verankerde verbindingsconstructie: Componenten worden via gaten in de printplaat gestoken en aan de tegenoverliggende zijde gesoldeerd, waardoor een stijve mechanische verbinding ontstaat (veel sterker dan oppervlaktemontage-componenten). Dit weerstaat trillingen, schokken en fysieke belasting — cruciaal voor:

Auto-onderdelen voor chassis (IATF 16949 conformiteit voor trillingsweerstand).

Industriële robots en buitenapparatuur (weerstand tegen frequente beweging/impact).

Medische apparaatconnectors (duurzaamheid voor herhaalde sterilisatiecycli).

Slijtvastheid: Doorgangsgelaste connectoren en aansluitpunten verdragen frequente koppeling/ontkoppeling.

Hoogvermogen- en hoogspanningsmogelijkheden

Robuust stroom/spanningvermogen: Grotere componentleads en soldeerverbindingen stellen THT in staat om hoogstroom (10 A+) en hoogspanningstoepassingen (1000 V+) te ondersteunen, in tegenstelling tot de meeste SMD's:

Industriële voedingen en motorregelaars (hoogvermogen transformatoren/weerstanden).

Automotive EV-batterijsystemen (hoogspanningsterminals en zekeringen).

Medische MRI/CT-scanners (hoogspanningsomvormingscomponenten).

Superieure warmteafvoer: Grotere componentafmetingen en directe bevestiging op de PCB bevorderen warmteafvoer, waardoor het risico op oververhitting in systemen met continue bedrijf wordt verkleind.

Gemakkelijke handmatige assemblage, reparatie en herwerking

· Toegankelijk solderen: THT-componenten zijn zichtbaar en gemakkelijk handmatig te solderen — ideaal voor prototypen in kleine oplages, op maat gemaakte bouwsels of reparaties ter plaatse.

· Vereenvoudigde vervanging van componenten: Beschadigde componenten kunnen worden verwijderd en vervangen zonder gespecialiseerde reflow-apparatuur, wat de stilstandtijd voor kritieke systemen minimaliseert.

· Compatibiliteit met oudere systemen: THT-componenten zijn breed verkrijgbaar voor oudere apparatuur, wat langetermijnonderhoudbaarheid waarborgt.

Betrouwbaarheid in Harde Omgevingen

· Bestendigheid tegen omgevingsinvloeden: THT-opstellingen presteren betrouwbaar onder extreme omstandigheden:

Temperatuurextremen (-40°C tot 150°C) voor auto-onderdelen onder de motorkap.

Vocht/stof (IP65/IP67-classificaties) voor industriële sensoren buitenshuis.

Blootstelling aan chemicaliën (oliën, oplosmiddelen) voor fabrieksvloerapparatuur.

· Stabiele elektrische prestaties: Minder gevoelig voor EMI/RFI-storingen in ruisrijke industriële omgevingen.

Naleving van strikte sectornormen

· Certificering voor veiligheidskritische toepassingen: THT voldoet aan regelgevingseisen voor betrouwbaarheid en veiligheid:

Medisch: ISO 13485 en FDA 21 CFR Deel 820.

Industriële: UL 508 en IEC 60335.

Automotive: IATF 16949.

· Traceerbaarheid: Doorgaande componenten zijn gemakkelijker te inspecteren en te valideren op naleving.

Compatibiliteit met gemengde assemblage (THT + SMT)

· Hybride ontwerpvrijheid: THT integreert naadloos met SMT op dezelfde PCB, met een combinatie van:

THT voor hoogvermogen/duurzame componenten.

SMT voor geminiaturiseerde schakelingen.

· Kostenoptimalisatie: Biedt een balans tussen de kleine-serie aanpasbaarheid van THT en de massaproductie-efficiëntie van SMT.

Eenvoudige inspectie en kwaliteitscontrole

· Visuele controleerbaarheid: Soldeerkanter zijn zichtbaar (in tegenstelling tot verborgen SMD-kanter), waardoor snelle visuele inspectie of geautomatiseerde optische inspectie (AOI) op defecten mogelijk is (koude soldeerverbindingen, kortsluitingen).

· Testtoegankelijkheid: Doorgaande aansluitdraden zijn gemakkelijk toegankelijk voor functionele tests.