Waarom is montage met doorgeboorde gaten op PCB's nog steeds belangrijk voor industriële apparaten?

Surface Mount Technology (SMT) wordt vaak aangegeven als de beste methode voor PCB-assemblage in de snel veranderende elektronica-industrie, vanwege de compatibiliteit met steeds kleinere ontwerpen en de efficiëntie. Toch heeft de door-gaat-PCB-assemblage haar belangrijke rol behouden, vooral in de industriële sector, waar stevigheid, betrouwbaarheid en een lange totale waarde voor prestaties altijd van het grootste belang zijn geweest. Ondanks de aantrekkingskracht van de nieuwste technologieën zijn door-gaat-methoden voor de meerderheid van ingenieurs en fabrikanten zeker niet overbodig.

Hoe werkt door-gaat-PCB-assemblage?

Bij door-gaat-PCB-assemblage worden elektronische componenten met aansluitdraden (leads) door de geboorde gaten in een printplaat (PCB) gestoken en vervolgens gesoldeerd aan de contactvlakken (pads) aan de andere kant. Deze vorm van mechanische verbinding is zeer stevig en is in feite een orde van grootte sterker dan oppervlaktegemonteerde verbindingen.

Aan de andere kant plaatst SMT eenvoudig componenten op het oppervlak van de printplaat, terwijl door-gatmontage een fysieke verankering van componenten waarborgt, waardoor deze zeer goed bestand zijn tegen omgevingsbelastingen.

Fysieke beveiliging en sterkte

Het belangrijkste argument voor de lange levensduur en relevantie van door-gatprintplaatmontage is dat deze uitmunt in mechanische sterkte. De elektronica die in diverse industrieën wordt gebruikt, moet vaak functioneren onder zware omstandigheden, zoals trillingen, fysieke schokken of temperatuurwisselingen.

Componenten die op door-gatmanier zijn geplaatst, lossen bijna nooit af of breken door externe impact. Daarom is dit een uitstekende keuze voor:

• Besturingssystemen voor zware machines
• Automobilische elektronica
• Ruimtevaartapparatuur
• Voedingseenheden

In feite is betrouwbaarheid op deze locaties geen kwestie van keuze meer, maar een absolute noodzaak.

Uitstekende prestaties onder extreme belasting

Bovendien kunnen industriële omstandigheden vrij ruw zijn voor een apparaat, bijvoorbeeld door blootstelling aan stof, vocht, hitte en elektrische ruis. Door-gaatmontage verhoogt de betrouwbaarheid in dergelijke situaties, omdat de soldeerverbindingen sterker zijn en de componenten dieper in de printplaat zijn geïntegreerd.

Bedrijven zoals King Field waarderen dit en maken op doordachte wijze gebruik van door-gaatmontage van printplaten bij het ontwikkelen van industriële elektronica die jarenlang betrouwbaar blijft zonder dat de prestaties afnemen.

De beste oplossing voor grote onderdelen

Industriële apparatuur maakt vaak gebruik van grote of hoogvermogenscomponenten, zoals transformatoren, condensatoren en connectoren. Deze componenten worden niet alleen heet, maar ondergaan ook regelmatig fysieke belasting.

Doordat door-gaatmontage voldoende structurele ondersteuning biedt voor deze grotere onderdelen, is deze montagevorm een veel belangrijker onderdeel van de oplossing dan oppervlaktemontagetechnologie (SMT) wanneer het gaat om de benodigde houdkracht voor dergelijke componenten.

Handmatig werk en reparatie, eenvoudiger gemaakt

Een ander voordeel van through-hole-assemblage is dat deze zeer goed werkt met handmatig solderen en reparatieactiviteiten. Hoewel fabrieksassemblage een groot aandeel inneemt, komt onderhoud ter plaatse ook veelvuldig voor in industriële omgevingen, en het vermogen om componenten met minimale moeite te vervangen of te repareren is een belangrijk pluspunt.

Defecte onderdelen worden snel opgemerkt en vervangen door de technicus, zelfs als deze niet beschikt over zeer geavanceerde gereedschappen. Daarnaast wordt de zorg over de kosten en de tijd die nodig is om de machine weer operationeel te krijgen, tot een minimum beperkt.

Gevestigde methode met stabiele kenmerken door de jaren heen

Natuurlijk is de ontwikkeling van nieuwe dingen wat de elektronica-industrie vooruitduwt, maar vertrouwen op bewezen methoden blijkt ook van grote waarde te zijn.

Al vele jaren levert through-hole-PCB-assemblage betrouwbare ondersteuning en is het een vertrouwd element op productielijnen.

In feite hebben industriële klanten de neiging om te kiezen voor stabiliteit in plaats van vernieuwing. Zij zijn op zoek naar grondig geteste en geverifieerde oplossingen. Organisaties zoals King Field combineren deze eeuwenoude aanpak met moderne kwaliteitscontrolesystemen om consistente en betrouwbare prestaties te bieden.

Hybride assemblage: combinatie van de voordelen van twee technologieën

Vandaag de dag zijn veel industriële producten het resultaat van een hybride aanpak door fabrikanten—dat wil zeggen dat zowel SMT- als door-gaat-gat-printplaatmontage worden gebruikt. Als de nadruk hier op de compactheid van SMT kan liggen, dan is de door-gaat-gatmontage de juiste keuze om sterkte en betrouwbaarheid te garanderen.

Bijvoorbeeld:

• SMT wordt gebruikt voor zeer kleine, hoogdichtheidcomponenten
• Door-gaat-gatcomponenten zijn gereserveerd voor connectoren, vermogenscomponenten en mechanische onderdelen

De bovengenoemde strategie zorgt ervoor dat de producten optimaal functioneren, ongeacht het toepassingsgebied.

Naleving van industriële normen

Het spreekt vanzelf dat industriële elektronica zeer strenge regelgevende veiligheids- en prestatievereisten moet voldoen. Naast de robuuste aard van door-contact PCB-assemblage maakt deze waarschijnlijk op zichzelf conformiteit mogelijk met certificeringen zoals IPC-normen of militaire specificaties, die meestal worden afgedwongen via zeer strenge tests.

Een cent bespaard is een cent verdiend

Daarnaast leidt door-contact assemblage, die in de eerste fase / initiële instellingsfase wellicht meer tijd en geld vereist, in feite tot de goedkoopste keuze als men de verhouding tussen levensduur en reparatiekosten in aanmerking neemt (een machine of apparaat dat men gedurende 50 jaar kan gebruiken, is bijna altijd goedkoper dan een apparaat dat slechts vijf jaar meegaat, ongeacht hoe goedkoop het tweede apparaat aanvankelijk was).

Industriële producten zijn ontworpen om jarenlang onafgebroken te blijven draaien, waardoor CAD-systemen grote investeringen vormen. De onvermijdelijke langetermijnbetrouwbaarheid zorgt voor een waardevolle investering; het kiezen voor uitgebreide ontwerpsoftware met belangrijke upgrades op korte termijn is dan ook niet zo duur.

Slotbeschouwing

Hoewel SMT zeker de koploper is onder PCB-assemblagetechnologieën, blijft through-hole PCB-assemblage een belangrijk element in de industriële elektronica-productie. Het is juist dit kenmerk waarbij through-hole-boren duidelijk de bovenhand heeft: superieure mechanische sterkte, hoge prestaties zelfs onder zware/algemene omstandigheden en de mogelijkheid om fysiek grote componenten te ondersteunen — dit zijn de redenen waarom deze technologie niet alleen wordt gewaardeerd door gebruikers, maar ook wordt opgenomen in hun ontwerpen.

King Field erkent eveneens de voordelen van de technologie en maakt gebruik van ultramoderne productielijnen en -methoden, waaronder through-hole PCB-assemblage, om te voldoen aan de eisen van industriële klanten die waarde hechten aan duurzaamheid en een lange levensduur.