Til að gera val á milli SMT- og gegnumhol (THT)-nútímatis tækni auðveldara, skulum skoða greinarmunina á milli þeirra beint:
Val á milli SMT- og gegnumholaðrar (THT) þróunar áhrifar bæði upphaflega og langtíma kostnað við framleiðslu PCB. Við skulum skoða hvert þessir kostnaður kemur frá:
SMT: Hærra uppsetningarkostnaður vegna sýnilegra vélanna fyrir vöruafhendingu og -setningu, framleiðslu af lóðsýrðum mynsturum og uppsetningar á endurhitunarofnum. Uppsetningarkostnaðurinn er jafnaður út með lægra einingakostnaði í stórri framleiðslu.
THT: Lægri kostnaður við litlar framleiðslur eða módelbúning, þar sem handvirkt setning er möguleg. Í sjálfvirkum (bylgjulóðun) umhverfi hefur sérstök settuppsetningartæki mikil áhrif á kostnað.
SMT-hlutir: Venjulega miklu ódýrari vegna hár framleiðslufjölda og minni stærða.
THT-hlutir: THT-hlutir eru venjulega nokkuð dýrari, sérstaklega þar sem markaðurinn færist í átt að SMD-hlutum.
SMT: Við háa magn er uppsetning SMT miklu ódýrari á hverja tengingu vegna hraða og sjálfvirkni. Engin holuþvottun minnkar framleiðslukostnað PCB.
THT: Dýrari, þar sem hver holu þarf að borða (meiri efni á plötunni og meiri tími); launakostnaður er hærri fyrir handvinnu.
SMT: Endurbót er möguleg en getur krafist sérstakra færinga og tækja (hitaluftastaða, lítið linsu). Lítið hlutir eru auðvelt að skemma eða tapa.
THT: Auðveldara að endurbæta/skipta út með brennifílum og einföldum handtækjum – sem gerir þá áreiðanlegri fyrir módel, vinnustofuverkefni eða viðhald á stað.
Samanburður á kostnaði:
|
Hlutfall
|
SMT
|
THT
|
|
Áætlað kostnaður (fjöldi)
|
Hátt (mælt með stórum framleiðsluferlum)
|
Framleiðsluumhverfi – hátt (vélar/handvinnsla)
|
|
Kostnaður á hverja hlut/klám
|
Lágur (sjálfvirk, áreiðanleg)
|
Hærra (vörur, vinna, einformlegt)
|
|
Kostnaður fyrir plátusmiðju
|
Lægri (engar opnunir, miklu minna efni)
|
Hærra (borðun á holur/efni)
|
|
Kostnaður fyrir viðgerð/endurunnun
|
Hærra (greinilegir tól/ferðir)
|
Lægra (hands-on tól/auðveldleiki)
|
|
Hagnýtt fyrir
|
Hátt rafmagn, framtíðarviðskipti, viðskiptavinamarkaður
|
Módelstörf, alvarleg notkun, þjónusta
|
Hvenær á að nota yfirborðsmonteringu (SMT) frammi fyrir gegnumholu-techníkuna (THT)
Ákvarðanin um hvort að nota SMT eða THT getur ákvarðað um heppni, áreiðanleika og kostnaðarhráðu PCB-hönnunarinnar. Hér eru leiðbeiningar um hvenær á að nota hvort týpu af setningu:
Veldu SMT þegar:
Þú þarft minnkaða útfærslu og þjúkka hönnun (tæki til notkunar á líkamanum, heyrnartæki, IoT).
Vörurnar eru á viðskiptavini reiknaðar, kostnaðarsensitífur eða ætlaðar að vera framleiddar í milljónum.
Háhraða rafræn eða RF-signalvirkni er mikilvæg (stuttar signalleiðir minnka ósköpulega inndælingu/raukningu).
Stjórnborðsrúm er kostnaður; það er nauðsynlegt að setja hluti á báðar hliðar.
Hávolumen sjálfvirk framleiðsla á PCB er ætluð.
Veldu THT þegar:
Stjórnborðið er útsett fyrir mekanísku áspennu, háa gægju eða ógnvekjandi umhverfi (bifreið, iðnaður).
Tengiforrit, stór rafmagnsgreifar, rafmagnsþéttingar, umbreytari eða ýmsir aðrir stórir hlutir þurfa að vera innifalinir.
Verkefnið er enn í prófunarstigi, krefst handvirkrar endurbótar eða staðsetningarþjónustu/lyfjagreiningar.
Þú þarft að tryggja mekaníska styrk lóðunarbanda, sérstaklega fyrir aflrásir (aflgjafa/rælur/aukavörpunar).
Framleiðslan er lágvolumen, sérsniðin eða einstök (R&D, nám og rannsóknir, fljótleg verkefni).
Hýbríðaferð: Samtök SMT og gegnum-hola
Margar nútímara PCB-snið nýta sér tvenns konar PCB-samsetningaraðferð, sem notar bestu hlutann af báðum SMT- og gegnumholaðum tímaþekkingum. Þessi blönduð samsetningaraðferð er sérstaklega vinsæl í bíla rafrásir, iðnaðar sjálvstýringu, LED-kerfi og flóknum IoT-stjórnunarkerfum.
Af hverju nota blönduða aðferð?
SMT er notað fyrir pakkuð föt, viðnám, rafmagnsgjafar og háþétt hugun.
Gegnumholaður tengingaraðferð (THT) er notaður fyrir stóra viðbætur, rafrásatengiforrit, aflhluti, gegnumplötusamband og hvaða hluti sem þarf sterka mekanískan stuðning eða auðveldan skiptingarhátt.
Upphæðir:
Jafnar samræmingu á milli minnkvæðingar og mekanískrar styrkleika.
Lækkar PCB-mál og kostnað án þess að gera skaða á áreiðanleika mikilvægra rásarhlaupa.
Gerir kleift að nota iðnaðarstaðlaðar viðbætur og stóra passíva hluti.
Dæmi um iðnaðarsvið:
Dæmi um iðnaðarsvið og notkun
Bifreiðafræði: Tölvustýrðar tæki, vélborð og athugunarstöðvar notast við SMT fyrir færilegar mikrostýri- og merkjaflutnings IC-er, en treysta á THT fyrir hávibrerandi tengi, rælur og afl-MOSFET-er.
Iðnaðarstjórnun: SMT er algengt fyrir hugun, yfirborðsstaðsettar passíva hluti og samskiptaaðilar; THT er notað fyrir stóra skrúfu-tengi, umbreytara og háampera hluti sem eru útsettir fyrir stöðugan mekanískan og hitastress.
LED-birting: SMT-vörur innihalda þéttar, árangursríkar stýri-IC-er og litlar SMD-LED-er; THT er valið fyrir stóra rafmagnsgreindar, gegnum borðið liggjandi tråd-tengi og þungar, léttar rafmagnsgreindar af álúminíumsem eru nauðsynlegar fyrir öryggisbært aflflutning í birtuborðum.
Læknavélar og bárandi tæki: SMT gerir mögulega minnkaða form og tvíhliða uppsetningu sem er nauðsynleg fyrir litla upplýsingagjafa og óvirkja samskipti; hvaða tegund sem er af hátraustugum tengjum fyrir reikninga, gögn eða mikilvæga aflrásir notar oft THT.
Geim- og varnarsvið: Þáttatækni fyrir herstöðvar felur í sér aðallega SMT (Surface Mount Technology) með fjölþættum hugtökum og minni ásamt THT (Through-Hole Technology) fyrir mikilvægar tengingar og hluti sem eru á lífs- og dauðamarki, og sem þurfa að standa á móti skellu, heimkynningu og hitastigssveiflum.
Tæknitæki fyrir rafmagn: Umbreytir með háum vattstyrk, sterkjari, umbreytir og hlutar tengdir við rafmagnsskeru innihalda THT (fyrir mikilvæga breytilega hluti, kæliplötur og stóra adaptera) og SMT (fyrir stjórnunareiningar, rökrétt og upplifunarhringi).
Áhrif á umhverfið og áskriftarmynstur
Áhrif á umhverfið af því að velja nýjustu tæknilegu lausnina ætti ekki að hunsa, sérstaklega þar sem rafmagnsvirkjusóun og kröfur um sjálfbærni hafa áhrif á hönnun á vörum.
Umhverfisárangur SMT:
Minna efni á spjaldið á hverri eiginleika (miniatýrgerð þýðir miklu minna rafmagnsvirkjusóun).
Hærra stig sjálfvirkni minnkar orkufrávísun og frávísun á efnum í framleiðsluprócessinum.
Umhverfisáhugamál THT:
Krefst meira PCB-mats (fyrir borðun) og fleiri lóðs (vegna stærðar lóðsambandsins).
Jafnvel þó að lengri líftími og minni viðhaldsþættir geti lengt framboð þjónustu fyrir vörurnar og þannig minnkað heildaruppskot rafmagnsvirkja með tímanum.
Núverandi áhugamál:
Róbótsteknik og gervihegðun halda áfram að stuðla að sjálfvirkri SMT-staðsetningu ásamt sjálfvirkri THT-innsetningu, sem lækkar hraðamismuninn fyrir framleiðslu í lágum til miðlungs magni.
Áherslan á últrasmárafa rafmagnshlutana fyrir atvinnulegar bærilegar tæki og IoT styður SMT.
Þörfin á varanlegum, notandi-vinnum og orku-sterkjuðum hönnunum í bílagerð og miklum markaði tryggir áframhaldandi mikilvægi THT fyrir ákveðnar virkni.
Ályktun
Hvaða staðsetningaraðferð er þá rétt fyrir verkefnið þitt – yfirborðsstaðsetning (SMT), gegnum holu (THT) eða blandað? Svarið háð því hvaða áhyggjur eru helstu:
Veldu SMT fyrir nútíma, samþrýst, hárhraða og hárráða rafræn vörur – hugsanlega bærileg tæki, snjalltæki, IoT-tæki, neytendatæki og RF-hönnun. Stuttar tölfræðilegar tengingar, há mætti og lægri framleiðslukostnaður sem mögulegir eru með sjálfvirkni eru ósérhverjar fyrir þessar kröfur.
Veldu THT þegar mekanísk ávöxtun, aflmeðhöndlun, viðmót við rás og endurbyggingarhæfni eru mikilvægri en þéttleiki – til dæmis í viðskipta stjórnkerfum, bílhlutum, loft- og rúmfræði PCBs og aflaupplysingum.
Höndla tákntengda samsetningu aðferð fyrir marggreina skipulag – notaðu sjálfvirkar SMT-aðferðir fyrir hraða og þéttleika, en nýttu THT fyrir útibúin skiptihluti, aflhluta sem eru hátt álagðir og mikilvægar tengingar.
Í lokin er engin alþjóðleg "fullkomin" aðferð. Hver PCB-setningaraðferð býður upp á sérstaka kosti sem hafa verið aðlöguð mismunandi forritum, uppsetningum og viðskiptaumhverfi. Núverandi fyrirvirðislegustu vörur nota bæði SMT og THT, þar sem hver aðferð er notuð þar sem hún gefur mest gildi. Snjallir þróunarverkfræðingar vinna saman við reynsla PCB framleiðslu- og setjuþjónustufyrirtæki til að ná bestu jafnvægi – með því að bæta áreiðanleika, framleiðsluhæfni og heildar kostnaðar á líftíma.
Algengar spurningar: SMT gegn gegnsærum setjum
1. Hver er helsta munurinn á milli SMT og gegnsærrar setju?
Yfirborðsmontaður nútímaskipti (SMT) tengir hluti við yfirborðið á prentaðri kringluborði (PCB), en gegnumholaður skipti (THT) felur í sér að setja hluti í holur sem eru borðar í gegnum borðið og lóða þá á andsíðuna. SMT gerir hægt að ná háum hlutþéttleika og sjálfvirkni; THT gefur sterkari tengingar og auðveldari handvinnslu.
2. Er SMT alltaf miklu betri en THT?
Ekki alltaf. SMT er notaður í háþéttleika, fyrir færilega, neytenda tæki vegna sjálfvirkni og mælingarhagna. THT er hentugt fyrir harðari umhverfi, háan mekaníska álag, aflmeðhöndlun og forrit þar sem auðveldur handvinnslu- eða skiptimöguleiki er nauðsynlegur.
3. Get ég notað bæði SMT og THT á sama PCB?
Ávallt. Blönduð eða tvítegundar samsetning (þar sem bæði SMT og THT eru notað á sama borðinu) er algeng, sérstaklega þegar stærri hlutir, gáttir eða öflugur aflhluti eru nauðsynlegir samtímis og háþéttleika rökfræði.
4. Hver er aðferðin sem er miklu kostnaðarhraðari fyrir prófunareyndir eða lítið magn?
Fyrir mjög lítinn fjölda gæti THT verið ódýrari, því það krefst ekki dýrs SMT-setups og er miklu auðveldara að samanseta handvirkt eða breyta.
5. Hvernig berst endurheimtunarmöguleiki SMT og THT við hverju annað?
Gáttasamsetning (THT) er miklu auðveldari að endurheimta með einföldum tólum. SMT krefst venjulega sérstakra endurvinnslutóla og meiri hæfni vegna litla stærðar og takmarkaðs millibili hluta.
6. Gefur SMT betri rafmagnaeiginleika fyrir RF og háhraða?
Já. SMT hefur styttri leiðir, lægri ósköpulögu inndælingu og kapastöðu og er forgjörð fyrir tónlagsskyggð í háfrekvenzur- eða háhraða raftækjukringum.
7. Er SMT miklu umhverfisvænna?
Venjulega já, það er að segja minnkað notkun á efni og rafmagni á hverri virkri kerfisþætt.
8. Er til takmarkanir fyrir hvert og eitt framkvæmdahátt?
SMT er ekki viðeigandi fyrir stórar/þungar hluti, tengi eða notkunarsvæði með miklum skellum eða hita. THT er ekki viðeigandi fyrir ultraminniða eða hávolumen, háþétt vörufyrirtæki.