Почему сборка печатных плат с монтажными отверстиями по-прежнему важна для промышленных устройств?

Технология поверхностного монтажа (SMT) зачастую позиционируется как наилучший метод сборки печатных плат (ПП) в стремительно меняющейся электронной промышленности благодаря своей совместимости с постоянно уменьшающимися габаритами изделий и высокой эффективности. Тем не менее технология монтажа компонентов в сквозные отверстия сохраняет своё ключевое значение, особенно в промышленном секторе, где первостепенное значение всегда имели прочность, надёжность и длительная общая ценность с точки зрения эксплуатационных характеристик. Несмотря на привлекательность новейших технологий, методы монтажа в сквозные отверстия по-прежнему остаются незаменимыми для подавляющего большинства инженеров и производителей.

Как работает монтаж компонентов в сквозные отверстия печатной платы?

Монтаж компонентов в сквозные отверстия печатной платы означает установку электронных компонентов с выводами через просверленные в печатной плате (ПП) отверстия с последующей их пайкой к контактным площадкам на противоположной стороне. Такой вид механического крепления обеспечивает чрезвычайно плотное соединение и, по сути, обладает прочностью, превышающей прочность поверхностного монтажа в десять раз.

С другой стороны, технология SMT просто размещает компоненты на поверхности платы, тогда как монтаж сквозным отверстием обеспечивает физическое крепление компонентов, в результате чего они очень хорошо выдерживают воздействие внешних факторов.

Физическая безопасность и прочность

Главное преимущество монтажа компонентов сквозным отверстием, объясняющее его долгий срок службы и актуальность, — это превосходная механическая прочность. Электронные устройства, применяемые в различных отраслях промышленности, зачастую должны функционировать в жёстких условиях: при вибрациях, механических ударах или перепадах температур.

Компоненты, установленные методом сквозного монтажа, практически никогда не отрываются и не ломаются под действием внешних воздействий. Поэтому данный метод является отличным выбором для:

• Систем управления тяжёлым оборудованием
• Автомобильная электроника
• Космических летательных аппаратов
• Блоки питания

На самом деле в этих областях надёжность уже не вопрос выбора, а обязательное требование.

Отличные эксплуатационные характеристики даже в экстремальных условиях

Кроме того, промышленные условия могут быть весьма суровыми для устройства: воздействие пыли, влаги, высоких температур, а также электрических помех. Монтаж сквозным способом повышает надёжность в таких ситуациях, поскольку паяные соединения получаются более прочными, а компоненты устанавливаются глубже.

Такие компании, как King Field, ценят это преимущество и грамотно применяют технологию сквозного монтажа печатных плат в своей деятельности по созданию промышленной электроники, на которую можно полагаться в течение многих лет без снижения эксплуатационных характеристик.

Лучшее решение для установки крупногабаритных компонентов

Промышленное оборудование часто использует крупногабаритные или высокомощные компоненты, такие как трансформаторы, конденсаторы и разъёмы. Эти компоненты не только нагреваются, но и подвергаются значительным механическим нагрузкам в процессе эксплуатации.

Поскольку сквозной монтаж печатных плат обеспечивает достаточную конструкционную устойчивость для крепления таких крупных элементов, он играет гораздо более важную роль в решении задачи обеспечения необходимой силы удержания по сравнению с поверхностным монтажом (SMT).

Ручной труд и ремонт стали проще

Другое преимущество монтажа сквозных отверстий заключается в его отличной совместимости с ручной пайкой и ремонтными работами. Хотя доля заводской сборки велика, техническое обслуживание на месте также широко распространено в промышленных условиях, а возможность заменить или отремонтировать компоненты без особых усилий является существенным преимуществом.

Неисправные детали будут быстро обнаружены и заменены техником, даже если у него нет самых современных инструментов. Кроме того, значительно снижается тревога по поводу стоимости и сроков восстановления работоспособности оборудования.

Проверенный временем метод с устойчивыми характеристиками

Конечно, развитие новых решений продвигает электронную промышленность вперёд, однако опора на проверенные и надёжные технологии также имеет огромную ценность.

На протяжении многих лет монтаж сквозных отверстий на печатных платах обеспечивал надёжную поддержку и остаётся привычным элементом производственных линий.

На самом деле промышленные заказчики склонны отдавать предпочтение стабильности перед новизной. Они ищут тщательно протестированные и проверенные решения. Такие компании, как King Field, совмещают этот проверенный временем подход с современными системами контроля качества, чтобы обеспечить стабильную и надёжную работу продукции.

Гибридная сборка: объединение преимуществ двух технологий

Сегодня многие промышленные изделия создаются производителями по гибридной методике — то есть одновременно используются как SMT-, так и сквозные технологии монтажа печатных плат. Если в случае SMT основное преимущество — компактность, то сквозной монтаж обеспечивает прочность и надёжность.

Например:

• SMT используется для размещения очень мелких компонентов высокой плотности
• Сквозной монтаж зарезервирован для разъёмов, силовых компонентов и механических деталей

Указанная стратегия гарантирует, что продукция демонстрирует наилучшие возможные характеристики независимо от области применения.

Соблюдение промышленных стандартов

Само собой разумеется, промышленная электроника должна соответствовать весьма строгим нормативным требованиям в области безопасности и эксплуатационных характеристик. Помимо высокой надёжности монтажа компонентов сквозным способом (through hole) на печатных платах, именно этот метод, вероятно, в одиночку обеспечивает соответствие таким сертификационным стандартам, как стандарты IPC или военные спецификации, которые, как правило, подтверждаются посредством испытаний, успешно пройти которые чрезвычайно сложно.

Сэкономленный пенни — это заработанный пенни

Кроме того, хотя монтаж сквозным способом (through hole) может потребовать больших временных и финансовых затрат на первом этапе — этапе первоначальной настройки, в конечном счёте он оказывается наиболее экономичным вариантом при учёте соотношения «срок службы / стоимость ремонта» (устройство или машина, которую можно эксплуатировать в течение 50 лет, скорее всего, обойдётся дешевле, чем устройство со сроком службы 5 лет, независимо от того, насколько низкой была его первоначальная цена).

Промышленные изделия предназначены для непрерывной работы в течение многих лет, поэтому системы САПР представляют собой крупные инвестиции. Неизбежная долгосрочная надёжность обеспечивает оправданность этих вложений, а значит, приобретение мощных программных продуктов для проектирования с существенными обновлениями в ближайшем будущем не является чрезмерно затратным.

Заключение

Хотя технология поверхностного монтажа (SMT) безусловно является лидером среди технологий сборки печатных плат, сборка плат методом сквозного монтажа остаётся важнейшим элементом производства промышленной электроники. Именно здесь технология сквозного монтажа однозначно выигрывает — превосходная механическая прочность, высокая производительность даже в жёстких или обычных условиях эксплуатации, а также способность физически удерживать крупногабаритные компоненты стали причинами того, что данная технология не только высоко ценится пользователями, но и активно используется в их проектах.

Компания King Field также осознает преимущества этой технологии и использует передовые производственные линии и методы, включая монтаж компонентов сквозным монтажом на печатных платах (through-hole PCB assembly), чтобы соответствовать требованиям промышленных заказчиков, которые особо ценят надёжность и длительный срок службы.