Miksi läpi reiän oleva PCB-koonti on edelleen tärkeää teollisuuslaitteissa?

Pintaliitosmenetelmä (SMT) korostetaan usein parhaana piirilevyn (PCB) kokoonpanomenetelmänä nopeasti muuttuvassa elektroniikkateollisuudessa sen yhteensopivuuden ja tehokkuuden vuoksi yhä pienempien suunnittelujen kanssa. Kuitenkin reikäliitosmenetelmällä (through hole) on säilynyt merkittävä roolinsa, erityisesti teollisuussektorilla, jossa kestävyys, luotettavuus ja pitkäaikainen suorituskyvyn arvo ovat aina olleet tärkeimmät tekijät. Vaikka uusimmat teknologiat ovat houkuttelevia, reikäliitosmenetelmät eivät ole lainkaan tarpeeton työkalu suurimmalle osalle insinöörejä ja valmistajia.

Kuinka reikäliitosmenetelmä (through hole) toimii piirilevyn kokoonpanossa?

Reikäliitosmenetelmä (through hole) tarkoittaa elektronisten komponenttien asettamista piirilevyn (PCB) porattuihin reikiin johtojen kautta ja niiden kiinnittämistä juottamalla toiselle puolelle levyn padoille. Tämä mekaaninen kiinnitys muodostaa erinomaisen tiukkaa liitosta, joka on itse asiassa kymmenen kertaa vahvempi kuin pintaliitos.

Toisaalta SMT asettaa komponentit pelkästään piirilevyn pinnalle, kun taas läpi reiän tehty kokoonpano varmistaa komponenttien fysikaalisen ankkuroinnin, mikä mahdollistaa niiden erinomaisen kestävyyden ympäristöstressille.

Fyysinen turvallisuus ja lujuus

Ensimmäinen syy, joka selittää läpi reiän tehdyn piirilevyn kokoonpanon pitkää elinikää ja merkitystä, on sen erinomainen mekaaninen lujuus. Eri teollisuuden aloilla käytettävät elektroniikkalaitteet vaativat usein toimivuutta ankaroissa olosuhteissa, kuten värinöissä, fyysisissä iskuissa tai lämpötilan muutoksissa.

Läpi reiän asennettuja komponentteja ei melkein koskaan irtoudu tai riko ulkoisista vaikutuksista. Siksi tämä on erinomainen valinta seuraaviin käyttötarkoituksiin:

• Raskaiden koneiden ohjausjärjestelmät
• Autoneuvoja
• Avaruuslentolaitteet
• Sähköyksiköt

Itse asiassa näissä sovelluksissa luotettavuus ei ole enää valinnan kysymys, vaan se on välttämätöntä.

Erinomainen suorituskyky äärimmäisissä olosuhteissa

Lisäksi teollisuusympäristössä olosuhteet voivat olla varsin ankaria laitteelle, esimerkiksi pölyn, kosteuden, lämmön ja sähköisen kohinan altistuminen. Reikäasennus parantaa luotettavuutta näissä tilanteissa, koska tinattujen liitosten kestävyys on suurempi ja komponentit ovat kiinnitetty syvemmin piirilevylle.

Yritykset kuten King Field arvostavat tätä ja hyödyntävät reikäasennusta taitavasti teollisuuselektroniikan valmistuksessa, jotta tuotteet kestävät luotettavasti useita vuosia ilman suorituskyvyn heikkenemistä.

Parhaat ratkaisut suurikokoisille komponenteille

Teollisuuslaitteissa käytetään usein suuria tai tehokkaita komponentteja, kuten muuntajia, kondensaattoreita ja liittimiä. Nämä komponentit eivät ainoastaan kuumene, vaan ne altistuvat myös säännöllisille mekaanisille rasituksille.

Koska reikäasennus tarjoaa riittävästi rakenteellista tukea näiden suurempien komponenttien kiinnittämiseen, se on huomattavasti parempi ratkaisu kuin pintaliitosmenetelmä, kun kyseessä on näille komponenteille vaadittava pitovoima.

Manuaalinen työ ja korjaus, helpommin

Toisen hyveen läpi-rei'än kokoonpanosta on se, että se toimii erinomaisesti manuaalisella tinattavuudella ja korjaustoimilla. Vaikka teollisuuskokoonpanolla on suuri osuus, kenttähuolto on yleistä myös teollisuusympäristöissä, ja komponenttien vaihto tai korjaus mahdollisimman vaivattomasti on merkittävä etu.

Vialliset osat havaitaan ja vaihdetaan nopeasti teknikoiden toimesta, vaikka heillä ei todennäköisesti ole käytössään erityisen edistyneitä työkaluja. Lisäksi huoli siitä, kuinka paljon korjaus maksaa ja kuinka kauan kestää saada kone takaisin käyttöön, minimoituu.

Vakiintunut menetelmä, jonka vakaita ominaisuuksia on testattu vuosien ajan

Tietysti uusien asioiden kehittäminen on se, mikä vie elektroniikkateollisuutta eteenpäin, mutta luottaminen kokeiltuihin ja testattuihin ratkaisuihin on myös erinomaisen arvokasta.

Useiden vuosien ajan läpi-rei'än piirilevykokoonpano on toiminut luotettavasti ja se on tuttu elementti tuotantolinjoilla.

Itse asiassa teollisuuden asiakkaat suosivat usein vakautta uutuuden sijaan. He etsivät kattavasti testattuja ja varmistettuja ratkaisuja. Organisaatiot, kuten King Field, yhdistävät tämän aikaa koevaihteen lähestymistavan nykyaikaisiin laadunvalvontajärjestelmiin tarjotakseen johdonmukaisia ja luotettavia suorituksia.

Hybridiasennus: Kaksi teknologiaa yhdistetty hyödyt

Nykyään monet teollisuustuotteet ovat valmistajien hybridilähestymistavan tulosta – toisin sanoen käytetään sekä SMT- että läpi reiän tehtyä piirilevyasennusta. Jos tässä keskitettäisiin huomio pelkästään SMT:n tiukkuuteen, läpi reiän tehty asennus tarjoaa vahvuutta ja luotettavuutta.

Esimerkiksi:

• SMT:tä käytetään hyvin pienien, korkean tiukkuuden komponenttien asentamiseen
• Läpi reiän tehtyjä komponentteja pidetään varalla liittimille, teholaitteille ja mekaanisille osille

Yllä mainittu strategia varmistaa, että tuotteet toimivat mahdollisimman hyvin riippumatta sovellusalueesta.

Noudattaa teollisuusstandardeja

On itsestäänselvää, että teollisuuselektroniikan on täytettävä erinomaisen tiukat sääntelylliset turvallisuus- ja suorituskyvyn vaatimukset. Lisäksi läpi reiän tehty piirilevyasennus, joka on luonteeltaan erinomaisen kestävä, mahdollistaa todennäköisesti yksinomaan vaatimustenmukaisuuden sellaisten sertifikaattien, kuten IPC-standardien tai sotilasspesifikaatioiden, kanssa, jotka yleensä vaativat erityisen vaikeita testejä.

Säästetty penni on ansaittu penni

Lisäksi läpi reiän tehty asennus, joka saattaa vaatia enemmän aikaa ja rahaa ensimmäisellä vaiheella / alustavassa asennusvaiheessa, osoittautuu itse asiassa edullisimmaksi vaihtoehdoksi, kun otetaan huomioon käyttöiän ja korjauskustannusten suhde (kone tai laite, jota voidaan käyttää 50 vuoden ajan, on todennäköisesti edullisempi kuin viisi vuotta kestävä laite, riippumatta siitä, kuinka halpa toinen laite alun perin oli hintatasoltaan).

Teollisuustuotteet on tarkoitettu toimimaan koko elinikänsä ajan ilman taukoja, joten CAD-järjestelmät ovat suuria investointeja. Välttämätön pitkän aikavälin luotettavuus takaa arvokkaan investoinnin, mikä tekee suurista suunnitteluoftwareohjelmista ja niiden merkittävistä päivityksistä lähitulevaisuudessa suhteellisen edullisen vaihtoehdon.

Lopuksi

Vaikka SMT on varmasti johtava teknologia piirilevyjen kokoonpanossa, läpi rei’itse tehtävä piirilevyjen kokoonpano (through-hole) säilyy tärkeänä osana teollisuuselektroniikan valmistusta. Tässä ominaisuudessa läpi rei’itse tehtävä poraus on selvä voittaja – erinomainen mekaaninen kestävyys, korkea suorituskyky myös vaativissa tai tavallisissa ympäristöolosuhteissa sekä kyky tukea fyysisesti suuria komponentteja ovat syitä, miksi tätä teknologiaa ei ainoastaan arvosteta käyttäjien keskuudessa, vaan se on myös integroitu heidän suunnitelmiinsa.

King Field tunnustaa myös teknologian edut ja käyttää valtakunnallisesti huipputasoisia tuotantolinjoja ja -menetelmiä, mukaan lukien läpi rei'itetyn PCB:n kokoonpano, täyttääkseen teollisuusasiakkaiden vaatimukset, jotka pitävät erityisen tärkeänä kestävyyttä ja pitkää käyttöikää.