Doorplating montage

Through Hole PCB-assembly is een traditioneel elektronisch productieproces waarbij componenten met metalen aansluitdraden worden ingebracht in vooraf geboorde gaten in een printplaat (PCB) en aan de andere kant worden gesoldeerd (via golf

soldeer- of handmatige soldeermethode). In tegenstelling tot Surface Mount Technology (SMT) zijn THT-componenten fysiek verankerd in de printplaat, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen die mechanische stabiliteit en hoge vermogenverwerking 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).

Toepassingen per sector (afgestemd op kernsectoren)

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 blootstelling aan chemicaliën (bijv. onderdelen in auto's, industriële fabrieksvloeren).

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 (bijvoorbeeld industriële transformatoren, aansluitingen voor medische apparatuur) kunnen snel worden vervangen zonder gespecialiseerde reflow-apparatuur, wat stilstand 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 (bijvoorbeeld industriële machines met een levensduur van 10 jaar of langer), waardoor onderhoud op de lange termijn gewaarborgd blijft.

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 (bijv. motorharnasconnectoren) en veiligheidskritieke systemen.

Compatibiliteit met gemengde assemblage (THT + SMT)

THT vervangt SMT om complexe ontwerpuitdagingen op te lossen:

· Gebruik THT voor hoogvermogen/duurzame componenten (bijv. automotive stroomconnectoren) en SMT voor geminiaturiseerde elektronica (bijv. ADAS-modules) 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).

Belangrijkste conclusie

Kies THT-assembly wanneer uw product mechanische sterkte, hoge stroombelasting, eenvoudig onderhoud of naleving van strikte sectornormen vereist — met name voor veiligheidskritieke, zware omgevingen of hoogvermogen

toepassingen. Voor hybride ontwerpen combineert THT naadloos met SMT voor optimale prestaties en kostenefficiëntie.

Through Hole-componenten worden gecategoriseerd op basis van hun functie, constructie en toepassingsgebied — met duidelijke typen die zijn geoptimaliseerd voor hoge vermogensafhandeling, mechanische stabiliteit of specifieke elektrische functies. Hieronder een gestructureerde

indeling, afgestemd op de medische, industriële besturing, automotive en consumentenelektronica sectoren:

1.Passieve Through Hole-componenten

Passieve componenten (zonder actieve halfgeleiderelementen) richten zich op basisfuncties voor elektriciteit (weerstand, capaciteit, inductie):

Through Hole-weerstanden

Typen: Koolstofsamengesteld, metaalfilm, draadgewikkeld, vermogensweerstanden.

Belangrijkste toepassingen: Industriële controlevermogensmodules (draadgewikkeld voor hoog vermogen), eenheden voor motormanagement in de auto-industrie (metaalfilm voor precisie), voedingen voor medische apparatuur (vermogensweerstanden voor warmteafvoer).

Normen: Voldoet aan UL 1412 (vermogensweerstanden), IEC 60115 (algemene weerstanden).

Through Hole-condensatoren

Typen: Elektrolytisch (aluminium/tantaal), keramisch, folie, tantaal, supercondensatoren.

Belangrijkste toepassingen: Accusystemen in de auto-industrie (supercondensatoren voor energieopslag), industriële motoraandrijvingen (elektrolytisch voor spanningsgladmaking), medische beeldvormingsapparatuur (keramisch voor hoge-frequentiestabiliteit).

Kritieke eigenschappen: Elektrolytische condensatoren bieden hoge capaciteit; tantaalcondensatoren zijn compact en zeer betrouwbaar voor medische apparatuur.

Doorgaande gat spoelen/transformatoren

Typen: Voedingspoelen, HF-spoelen, isolatietransformatoren, stroomtransformatoren.

Belangrijkste toepassingen: Industriële besturingstransformatoren (isolatietransformatoren voor veiligheid), auto oplaadsystemen (voedingspoelen voor spanningsregeling), medische MRI-apparaten (hoogspanningstransformatoren voor vermogenomzetting).

Voordelen: Robuuste wikkelconstructie voor hoge stroom/spanning (ideaal voor extreme omgevingen).

2. Actieve doorgaande gatcomponenten

Actieve componenten (op halfgeleiders gebaseerd) maken versterking, schakelen of signaalverwerking mogelijk:

Doorgaande gat geïntegreerde schakelingen (IC's)

Typen: DIP (Dual In-line Package), SIP (Single In-line Package), PGA (Pin Grid Array), TO-verpakkingen (transistors).

Belangrijkste toepassingen: Industriële PLC's (DIP IC's voor logicacontrole), automotive ECU's (PGA voor high-power microcontrollers), medische diagnostische apparatuur (SIP voor sensor signaalverwerking).

Kritieke eigenschappen: DIP-behuizingen vereenvoudigen handmatige vervanging (ideaal voor prototyping/herstel); PGA-behuizingen zijn geschikt voor high-power computing.

Transistors met doorslagmontage

Typen: BJT (Bipolaire junctietransistor), MOSFET, IGBT (Geïsoleerde poort Bipolaire Transistor), Darlington-paren.

Belangrijkste toepassingen: Industriële motorregeling (IGBT's voor hoogspanningsschakeling), automotive powerinverters (MOSFET's voor gelijkstroom-wisselstroomomzetting), vermoeidingsversterkers voor medische apparatuur (BJT voor lineaire versterking).

Normen: IEC 60747 (halfgeleiderapparaten), AEC-Q101 (transistors voor automotive toepassingen).

Dioden/Thyristoren

Typen: Gelijkrichterdioden, Zenerdioden, LED's, SCR (Silicon Controlled Rectifier), TRIAC's.

Belangrijkste toepassingen:

Automobiel laadsystemen (gelijkrichterdiodes voor AC-DC omzetting), industriële verwarmingsregelaars (SCR's voor vermogensregeling), indicatielampjes in medische apparatuur (door-lead LED's voor zichtbaarheid), voedingen voor consumentenelektronica (Zenerdiodes voor spanningsbegrenzing).

3. Connectoren & Klemmen (Mechanisch-Elektrische Componenten)

Deze componenten maken fysieke/elektrische verbindingen mogelijk—met prioriteit voor duurzaamheid en betrouwbaarheid:

Stroomcontacten

Typen: Stekkerbusconnectoren, klemmenblokken, flensconnectoren, ronde connectoren (bijv. DIN 43650).

Belangrijkste toepassingen: Industriële bedieningspanelen (klemmenblokken voor bedrading), autobatterijaansluitingen (flensconnectoren), stroomingangen voor medische apparaten (ronde connectoren voor sterilisatiebestendigheid).

Kritieke eigenschappen: IP67/IP68 waterdichte klasseringen voor gebruik buitenshuis in industriële/automotive toepassingen; medische kwaliteit materialen (biocompatibel) voor diagnostische apparatuur.

Signaalconnectoren

Typen: D-subminiature (D-sub), RJ45 (Ethernet), USB Type-A/B, audio-aansluitingen (3,5 mm), DB9/DB25.

Belangrijkste toepassingen: Consumentenelektronica (USB/audio-aansluitingen), industriële automatisering (D-sub voor sensoraansluitingen), autotoonzaalsystemen (RJ45 voor Ethernet).

Voordelen: Door-verbinding montage zorgt voor weerstand tegen frequente aan-/afstekercycli (bijvoorbeeld consumentenaudio-aansluitingen).

Klemmenblokken en headers

Typen: Schroefklemmen, PCB-headers, pinheaders, socket headers.

Belangrijkste toepassingen: Industriële bedrading (schroefklemmen voor veilige verbindingen), interne bedrading van medische apparatuur (PCB-headers), kabelbomen voor autochassis (pinheaders voor moduleaansluitingen).

4. Elektromechanische through-hole componenten

Gecombineerde elektrische/mechanische functionaliteit voor activering of schakelen:

Relais

Typen: Elektromechanische relais (EMR), vermogenrelais, signaalrelais, houdrelais.

Belangrijkste toepassingen: Industriële bedieningspanelen (vermogenrelais voor hoogspanningsschakeling), verlichtingssystemen in auto's (signaalrelais), veiligheidsvergrendelingen in medische apparatuur (houdrelais).

Normen: IEC 61810 (vermogenrelais), AEC-Q200 (automotive relais).

Schakelaars

Typen: Kiepschakelaars, wipkegschakelaars, drukknopschakelaars, DIP-schakelaars, draaischakelaars.

Belangrijkste toepassingen: Consumentenapparaten (wipkegschakelaars), industriële bedieningspanelen (drukknopnoodstoppen), autodashboard (kiepschakelaars), medische apparatuur (steriele drukknopschakelaars).

Kritieke eigenschappen: Afgedichte schakelaars voor auto- en industriële ruwe omgevingen; medisch keur materiaal voor sterilisatieverenigbaarheid.

Solenoiden/Actuatoren

Typen: Lineaire solenoiden, roterende actuatoren.

Belangrijkste toepassingen: Autodeursloten (lineaire solenoiden), industriële klepbediening (roterende actuatoren), medische vloeistoftoedieningssystemen (kleine solenoiden voor precisiestromingsregeling).

5. Specialiteit Through Hole-componenten

Geoptimaliseerd voor niche toepassingen met hoge prestaties of veiligheidskritische toepassingen:

Zekeringen en stroomonderbrekers

Typen: Patroonzekeringen, bladzekeringen, thermische stroomonderbrekers.

Belangrijkste toepassingen: Automotieve elektrische systemen (bladfusen), industriële voedingen (patroonfusen), medische apparatuur (traagwerkende fusen voor overspanningsbeveiliging).

Normen: UL 248 (fusen), IEC 60947 (stroomonderbrekers).

Kristallen en oscillatoren

Typen: Quartzkristallen, kristaloscillatoren, RTC-modules (Real-Time Clock) voor tijdmeting.

Belangrijkste toepassingen: Industriële PLC's (kristaloscillatoren voor tijdsregistratie), autotoepassingen voor informatiekundige systemen (RTC-modules), medische diagnostische apparatuur (precieze quartzkristallen voor signaalsynchronisatie).

Branchespecifieke componentprioriteiten

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: Doorgaande connectors en terminals weerstaan frequente koppeling/ontkoppeling (bijvoorbeeld stroomkabels voor huishoudelijke apparaten, terminals op industriële bedieningspanelen).

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: De grotere componentgrootte en directe PCB-bevestiging vergemakkelijken warmteoverdracht, waardoor het risico op oververhitting in systemen met continu bedrijf wordt verlaagd (bijvoorbeeld regelaars voor industriële ovens).

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 (bijv. industriële transformatoren, relais in medische apparatuur) kunnen worden verwijderd en vervangen zonder gespecialiseerde reflow-apparatuur, waardoor stilstandtijd voor kritieke systemen tot een minimum wordt beperkt.

· Compatibiliteit met oudere systemen: THT-componenten zijn breed verkrijgbaar voor ouder materieel (bijv. industriële machines met een levensduur van 10 jaar of langer), wat langdurige onderhoudbaarheid garandeert.

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 (bijvoorbeeld fabrieksautomatiseringssystemen).

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 (voor stroomaansluitingen in levensondersteunende apparaten).

Industriële: UL 508 en IEC 60335 (voor hoogspanningsbedieningspanelen).

Automotive: IATF 16949 (voor trillingsbestendige chassiscomponenten).

· Traceerbaarheid: Onderdelen met door-contactverbinding zijn eenvoudiger te inspecteren en valideren voor naleving (bijvoorbeeld batchcodering voor onderdelen van medische apparatuur).

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 (bijv. automotive stroomaansluitingen).

SMT voor geminiaturiseerde schakelingen (bijv. ADAS-sensormodules).

· 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: Through-hole aansluitdraden zijn eenvoudig toegankelijk voor functionele tests (bijv. diagnose van industriële besturingskaarten).

Samenvatting van belangrijke kenmerken