Miért fontos még mindig a furatos PCB-összeszerelés az ipari eszközökön?

A felületre szerelési technológia (SMT) gyakran kerül kiemelésre az elektronikai iparban a legjobb nyomtatott áramkör-összeszerelési módként, mivel jól illeszkedik egyre kisebb méretű tervekhez és hatékony. Ugyanakkor a furatos nyomtatott áramkör-összeszerelés megtartotta fő szerepét, különösen az ipari szektorban, ahol mindig is elsődleges fontosságú volt az erősség, a megbízhatóság és a hosszú távú teljesítményérték. A legújabb technológiák vonzereje ellenére sem tekinthetők elhanyagolhatónak a furatos módszerek a mérnökök és gyártók többsége számára.

Hogyan működik a furatos nyomtatott áramkör-összeszerelés?

A furatos nyomtatott áramkör-összeszerelés azt jelenti, hogy az elektronikai alkatrészeket vezetékekkel ellátva helyezzük be a nyomtatott áramkör (PCB) fúrt furataiba, majd forrasztjuk őket a másik oldalon lévő padokhoz. Ez a mechanikai rögzítés nagyon szorosan alakul ki, és valójában egy nagyságrenddel erősebb, mint a felületre szerelt megoldás.

Másrészről az SMT egyszerűen csak a komponenseket helyezi el a nyomtatott áramkörös lap felületén, míg a furatos (through-hole) szerelés fizikai rögzítést biztosít a komponensek számára, aminek eredményeként kiválóan ellenállnak a környezeti hatásoknak.

Fizikai biztonság és szilárdság

A furatos nyomtatott áramkörös lapok (PCB) szerelésének hosszú élettartama és relevanciája elsősorban a mechanikai szilárdságukban gyökerezik. A különféle iparágakban használt elektronikus eszközök gyakran olyan kemény körülmények között is működőképeseknek kell lenniük, mint például rezgések, fizikai ütközések vagy hőmérsékletváltozások.

A furatos módon elhelyezett komponensek szinte soha nem esnek le vagy törnek meg külső hatásokra. Ezért ez kiváló választás a következők számára:

• Nehézgépek vezérlőrendszerei
• Autóelektronika
• Űrrepülési eszközök
• Áramellenálló egységek

Valójában ezeken a helyeken a megbízhatóság már nem választási lehetőség, hanem kötelező feltétel.

Kiváló teljesítmény extrém terhelés mellett

Ezen felül az ipari körülmények igen kemények lehetnek egy eszköz számára, például por, nedvesség, hő és elektromos zavarok érhetik.

A King Field nevű vállalat például értékeli ezt a tényt, és ügyesen alkalmazza a furatos (through hole) nyomtatott áramkör-összeszerelési technológiát ipari elektronikai berendezések gyártásában, amelyek évekig megbízhatóan működnek teljesítményük csökkenése nélkül.

A legmegfelelőbb megoldás nagy méretű alkatrészek elhelyezésére

Az ipari berendezések gyakran nagy méretű vagy nagy teljesítményű alkatrészeket – például transzformátorokat, kondenzátorokat és csatlakozókat – használnak. Ezek az alkatrészek nemcsak melegednek, hanem rendszeres mechanikai igénybevételnek is kitettek.

Mivel a furatos (through hole) nyomtatott áramkör-összeszerelés elegendő szerkezeti támaszt nyújt ezekhez a nagyobb elemekhez, ez a technológia lényegesen jobban megfelel a szükséges rögzítőerő biztosításának, mint a felületre szerelhető (SMT) technológia.

Kézi munka és javítás, egyszerűbben

A furatos szerelés egy további előnye, hogy kiválóan összefér a kézi forrasztással és javítási tevékenységekkel. Bár a gyári szerelés nagy részt tesz ki, az ipari környezetben a terepi karbantartás is gyakori, és az alkatrészek minimális erőfeszítéssel történő cseréje vagy javítása jelentős előnyt jelent.

A hibás alkatrészeket a szakember gyorsan észleli és kicseréli, még akkor is, ha nem rendelkezik nagyon fejlett eszközökkel. Ezen felül minimalizálódik az aggodalom a gép újbóli üzembe helyezésének költségét és időtartamát illetően.

Évek óta stabil jellemzőkkel rendelkező, bevált módszer

Természetesen az új dolgok fejlesztése az, ami előreviszi az elektronikai ipart, azonban a kipróbált és megbízható megoldásokra támaszkodás is nagy értéket képvisel.

Évek óta a furatos nyomtatott áramkör-szerelés megbízhatóan segít, és jól ismert elem a gyártósorokon.

Valójában az ipari vásárlók inkább a stabilitásra, mint az újdonságra törekszenek. Az alaposan kipróbált és ellenőrzött megoldásokat keresik. Olyan szervezetek, mint a King Field, ezt a hagyományos megközelítést ötvözik a modern minőségirányítási rendszerekkel, hogy következetes és megbízható teljesítményt nyújtsanak.

Hibrid összeszerelés: Két technológia előnyeinek egyesítése

Manapság sok ipari termék gyártói hibrid megközelítést alkalmaznak – azaz mind az SMT-, mind a furatba szerelhető (through-hole) nyomtatott áramkör-összeszerelést használják. Ha itt az SMT kompaktságára helyeznénk a hangsúlyt, akkor a furatba szerelhető technológiát éppen az erősség és megbízhatóság biztosítására tartják fenn.

Például:

• Az SMT-t nagyon kis méretű, nagy sűrűségű alkatrészek elhelyezésére használják
• A furatba szerelhető alkatrészeket csatlakozókra, teljesítményalkatrészekre és mechanikai alkatrészekre tartják fenn

A fenti stratégia biztosítja, hogy a termékek a lehető legjobban működjenek bármilyen alkalmazási területen.

Ipari szabványok betartása

Nyilvánvaló, hogy az ipari elektronikának meg kell felelnie a szigorú szabályozási biztonsági és teljesítménykövetelményeknek. A furatos nyomtatott áramkörök (PCB) összeszerelésének nemcsak ellenálló jellege, hanem valószínűleg egyedül ez teszi lehetővé a megfelelést olyan tanúsításoknak, mint az IPC-szabványok vagy a katonai specifikációk, amelyeket általában nagyon nehéz átjárni végző vizsgálatok révén írnak elő.

Ami megtakarított, az megkeresett.

Ezen felül a furatos összeszerelés – amely a kezdeti fázisban, azaz az első beállítási szakaszban több időt és pénzt is igényelhet – gyakorlatilag a legolcsóbb választásnak bizonyul, ha a használati élettartam és a javítási költségek arányát vesszük figyelembe (egy olyan gép vagy eszköz, amelyet 50 évig lehet használni, valószínűleg olcsóbb lesz, mint egy 5 évig tartó, függetlenül attól, hogy a második kezdetben mennyire volt olcsó árban).

Az ipari termékek évekig tartó, folyamatos üzemre vannak tervezve, ezért a CAD-rendszerek jelentős beruházást jelentenek. A szükségszerű hosszú távú megbízhatóság értékes beruházást tesz lehetővé, így a nagyobb tervezőszoftverek kiválasztása és a közeljövőben végrehajtandó jelentős frissítések nem feltétlenül drágák.

Záró gondolatok

Bár az SMT bizonyítottan az első számú technológia a nyomtatott áramkörök (PCB) összeszerelésében, a furatos PCB-összeszerelés továbbra is fontos eleme az ipari elektronikai gyártásnak. Éppen a furatos technológiának köszönhetően nyernek döntő előnyt a furatos fúrások – kiváló mechanikai szilárdságuk, a kemény/általános környezeti feltételek melletti magas teljesítményük, valamint a nagyobb alkatrészek fizikai rögzítésének képessége miatt ezt a technológiát nemcsak a felhasználók értékelik, hanem terveikbe is beépítik.

A King Field szintén elismeri a technológia előnyeit, és az ipari ügyfelek igényeinek kielégítése érdekében – akik nagy értéket tulajdonítanak a tartósságnak és a hosszú élettartamnak – a legmodernebb gyártósorokat és gyártási módszereket alkalmazza, többek között a furatos nyomtatott áramkörök (PCB) összeszerelését is.