Защо монтажът чрез отвори все още е важен за промишлените устройства?

Технологията за монтаж на повърхността (SMT) често се подчертава като най-добрата методика за сглобяване на печатни платки (PCB) в бързо променящата се електронна индустрия поради съвместимостта ѝ с все по-малките проекти и високата ѝ ефективност. Въпреки това сглобяването на PCB чрез отвори (through-hole) запазва ключовата си роля, особено в индустриалния сектор, където устойчивостта, надеждността и общата дълготрайна стойност за производителноста винаги са имали първостепенно значение. Независимо от привлекателността на най-новите технологии, методите чрез отвори изобщо не са ненужни за мнозинството инженери и производители.

Как функционира сглобяването на PCB чрез отвори?

Сглобяването на PCB чрез отвори означава поставяне на електронни компоненти с изводи през отворите, пробити в печатна платка (PCB), след което те се запояват към контактните площи от другата страна. Този вид механично свързване се формира много здраво и всъщност е с един порядък по-силно от повърхностното монтиране.

От друга страна, SMT просто поставя компонентите върху повърхността на платката, докато монтажът чрез отвори осигурява физическо закрепване на компонентите, като резултатът е тяхната отлична устойчивост към външни фактори.

Физическа сигурност и здравина

Първият аргумент, обясняващ дългия живот и актуалността на монтажа чрез отвори за печатни платки, е неговата изключителна механична здравина. Електрониката, използвана в различни индустрии, често трябва да функционира надеждно при сурови условия, като вибрации, механични удари или температурни промени.

Компонентите, монтирани чрез отвори, почти никога не се отделят или повреждат поради външни въздействия. Следователно този метод е отличен избор за:

• Системи за управление на тежки машини
• Автомобилна електроника
• Устройства за космически полети
• Единици за хранене

Всъщност на тези места надеждността вече не е въпрос на избор, а задължително изискване.

Отлична производителност при екстремни натоварвания

Освен това промишлените условия могат да бъдат доста сурови за устройство – например излагане на прах, влага, топлина, както и електрични шумове. Монтажът чрез отвори (through-hole) повишава надеждността в такива ситуации, тъй като лепените връзки са по-здрави, а компонентите са по-дълбоко интегрирани.

Компании като King Field ценят това и умело използват монтажа чрез отвори (through-hole) в PCB в стремежа си да създават промишлени електронни устройства, които могат да се използват надеждно в продължение на много години, без производителността им да намалее.

Най-добрите решения за големи компоненти

Често се случва промишлените апарати да използват големи или високомощни компоненти, като трансформатори, кондензатори и съединители. Тези компоненти не само се нагряват, но и подлежат на значителни физически натоварвания при редовната си експлоатация.

Тъй като осигурява достатъчна структурна подкрепа за задържане на тези по-големи елементи, монтажът чрез отвори (through-hole) в PCB играе далеч по-значима роля в решението, отколкото повърхностният монтаж (SMT), когато става дума за необходимата държаща сила за такива компоненти.

Ръчна работа и ремонт, по-лесни от всякога

Другото предимство на монтажа чрез отвори е, че той се комбинира отлично с ръчно лепене и ремонтни дейности. Въпреки че фабричният монтаж заема значителна част от процеса, поддръжката на място е често срещана и в индустриални среди, а възможността за замяна или поправка на компонентите с минимални усилия е голямо предимство.

Неизправните части ще бъдат бързо забелязани и заменени от техника, дори и да не разполага с много напреднали инструменти. Освен това се намалява до минимум цялото безпокойство относно това колко ще струва и колко време ще отнеме, докато машината отново влезе в експлоатация.

Установен метод със стабилни характеристики през годините

Разбира се, развитието на нови неща е това, което движи напред електронната индустрия, но и опората на изпробвани и проверени решения също има голяма стойност.

В продължение на много години монтажът чрез отвори на печатни платки осигурява надеждна помощ и е познат елемент на производствените линии.

Всъщност промишлените клиенти имат склонност да предпочитат стабилността пред новостта. Те търсят добре изпробвани и проверени решения. Организации като King Field съчетават този проверен с времето подход със съвременни системи за контрол на качеството, за да предлагат последователни и надеждни резултати.

Хибридна сглобка: Съчетаване на предимствата на две технологии

Днес много промишлени продукти са резултат от хибридния подход на производителите — тоест се използват както SMT, така и чрез-отворна (through hole) монтажна технология за печатни платки. Ако в този случай основното внимание е върху компактността на SMT, то чрез-отворната технология осигурява здравина и надеждност.

Например:

• SMT се използва за монтиране на много малки компоненти с висока плътност
• Чрез-отворните компоненти са запазени за конектори, силови компоненти и механични части

Горепосочената стратегия гарантира, че продуктите работят по най-добрия възможен начин независимо от обхвата на приложенията.

Спазване на промишлени стандарти

Само по себе си е ясно, че промишлената електроника трябва да отговаря на изключително строгите регулаторни изисквания за безопасност и производителност. Освен устойчивия характер на монтажа на печатни платки чрез отвори (through-hole), той вероятно самостоятелно осигурява съответствие със сертификации като стандарти IPC или военни спецификации, които обикновено се налагат чрез изпитания, които са изключително трудни за изпълнение.

Спестена пара — спечелена пара

Освен това монтажът чрез отвори (through-hole), който може да изисква по-голямо време и разходи по време на първия етап / началния етап на настройка, всъщност се оказва най-евтиният избор, ако се вземе предвид съотношението „продължителност на експлоатацията / разходи за ремонт“ (машината или устройството, което може да се използва в продължение на 50 години, най-вероятно ще струва по-малко от такова, което работи само 5 години, независимо от това колко евтино е било второто по начална цена).

Индустриалните продукти са предназначени за непрекъснато функциониране в продължение на години, затова CAD-системите представляват значителни инвестиции. Невъзможната дългосрочна надеждност гарантира достойна инвестиция, поради което изборът на големи софтуерни програми за проектиране с основни актуализации в близко бъдеще не е толкова скъп.

Окончателни мисли

Въпреки че SMT определено е водещата технология сред технологиите за монтаж на PCB, монтажът чрез отвори (through-hole) остава основен елемент в производството на индустриална електроника. Тази технология се отличава с превъзходна механична здравина, осигурява висока производителност дори при сурови/обикновени условия на околната среда и способността да поддържа физически по-големи компоненти – това са причините, поради които тя не само се ценява от потребителите, но и се включва в техните проекти.

Кинг Фийлд също признава предимствата на тази технология и използва най-съвременни производствени линии и методи, включително монтаж на печатни платки с чрез-отвори (through-hole PCB assembly), за да отговаря на изискванията на индустриалните клиенти, които поставят особен акцент върху издръжливостта и дългия експлоатационен живот.