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Agujero pasante frente a montaje en superficie: una comparación detallada de la tecnología de montaje de componentes de PCB

Vistas: 891 Escrito por: Editor del sitio Hora de publicación: 2023-10-27 Origen: Sitio

A través del orificio El montaje ha sido durante mucho tiempo el estándar en el montaje electrónico. Se trata de insertar cables de componentes a través de orificios en la PCB y soldarlos en el lado opuesto. Este método ofrece conexiones mecánicas robustas y capacidades de manejo de alta potencia. Por otro lado, la tecnología de montaje en superficie ha ganado una inmensa popularidad debido a su capacidad para acomodar componentes más pequeños y lograr una mayor densidad de componentes. SMT implica unir componentes directamente a la superficie de la PCB, utilizando pasta de soldadura y soldadura por reflujo.

La siguiente es una comparación concisa entre los métodos de orificio pasante y SMT para usar como guía de referencia para la toma de decisiones para los diseñadores de PCB.

Tecnología de orificio pasante

Through Hole Technology (THT) es un método de montaje de componentes electrónicos mediante la inserción de sus conductores o clavijas en orificios pretaladrados en una placa de circuito impreso desnuda. Antes del surgimiento de SMT en la década de 1980, la tecnología de orificio pasante era el método de configuración estándar de la industria. Sin embargo, Surface Mount es más eficiente y menos costoso, lo que lleva a muchas personas a creer que THT se volvería obsoleto.

Aunque los componentes de orificio pasante representan la más antigua de las dos tecnologías, aún existen razones válidas para su uso. Por ejemplo, ensamblar una PCB de orificio pasante o un pequeño lote de dichas placas requiere un esfuerzo mínimo, ya que los orificios que acomodan los cables de los componentes están más separados en comparación con las almohadillas de superficie utilizadas en SMT. El espaciado generoso, normalmente de 0.100" o más, facilita la soldadura manual de PCB de orificio pasante. Además, la probabilidad de crear conexiones no deseadas (puentes) entre los pines de un solo componente o entre componentes adyacentes se reduce significativamente. Esto simplifica enormemente la resolución de problemas. y minimiza la necesidad de volver a trabajar una vez que se enciende la placa completamente ensamblada.

a través del orificio

Los conductores axiales y radiales son los dos tipos de componentes de THT. Los componentes de los cables axiales tienen cables conectados al componente tanto en la parte delantera como en la trasera. Los constituyentes radiales tienen los conductores en un extremo del componente.

Los conductores radiales son preferibles para tableros densamente empaquetados porque ocupan menos espacio que los constituyentes de conductores axiales, que se ajustan cómodamente contra el tablero.

Ventajas y desventajas de THT

Diferenciales

Conexiones mecánicas superiores: THT proporciona conexiones mecánicas más fuertes en comparación con la tecnología de montaje en superficie (SMT), por lo que es ideal para componentes sujetos a estrés mecánico, como conectores y transformadores.

Facilidad de soldadura manual: La ubicación espaciada entre los orificios en THT permite una soldadura manual más sencilla de los componentes, lo que puede ser beneficioso durante las etapas de creación de prototipos y pruebas.

Intercambiabilidad: Los componentes THT son fácilmente intercambiables, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren reemplazo frecuente de componentes, como prototipos o pruebas.

Durabilidad: Las conexiones THT ofrecen conexiones sólidas entre capas, lo que permite que los componentes THT resistan las presiones ambientales mejor que los componentes SMT. Esto hace que THT sea preferible para productos expuestos a entornos de alta temperatura, vibraciones o empuje intenso, incluidas las aplicaciones militares y aeroespaciales.

Desventajas

Consume mucho tiempo y es costoso debido a la necesidad de perforar orificios en la placa de circuito impreso desnuda.

Restringe el área de configuración accesible en tableros de varias capas, ya que los orificios perforados deben atravesar todas las capas, lo que hace que sea costoso para la mayoría de las aplicaciones.

Métodos de soldadura menos eficientes y confiables (onda, selectiva o manual) en comparación con los hornos de reflujo de SMT.

Requiere soldadura en cada lado de la placa, a diferencia de SMT, que solo requiere soldadura en un lado.

Tecnología de montaje superficial

Tecnología de montaje en superficie (SMT) es el proceso de montar componentes directamente sobre la superficie de una placa de circuito impreso (PCB). Inicialmente se conoció como "montaje plano" y se desarrolló en la década de 1960, ganando una popularidad significativa desde la década de 1980. Hoy en día, SMT es el método estándar utilizado en la fabricación de hardware electrónico y desempeña un papel crucial en el diseño y la producción de PCB. Ha mejorado en gran medida la calidad y el rendimiento general de las PCB al tiempo que reduce significativamente los costos de procesamiento y manejo.

Montaje superficial

SMT se ha convertido en una parte integral del diseño de PCB debido a su capacidad para mejorar el rendimiento, la confiabilidad y la rentabilidad. Al eliminar la necesidad de perforar agujeros en la placa, SMT permite que los componentes se suelden directamente sobre la superficie. Estos componentes son de menor tamaño y se pueden montar en ambos lados de la placa, lo que permite una mayor densidad de componentes y da como resultado PCB más potentes y compactas.

Ventajas y desventajas de SMT

Diferenciales

Desempeño mejorado: Las PCB fabricadas con SMT muestran un rendimiento excelente incluso en condiciones de sacudidas y vibraciones, gracias a las conexiones seguras entre los componentes y la superficie de la placa.

Reducción de Costos y Eficiencia: La ausencia de orificios en la fabricación de SMT conduce a reducciones significativas de costos, desperdicio mínimo y tiempos de producción más rápidos. SMT ofrece un proceso de configuración de constituyentes más rápido, aproximadamente 10 veces más rápido que el montaje de orificio pasante (THM), debido al método de soldadura confiable que utiliza hornos de reflujo.

Utilización del espacio: Los componentes SMT eliminan la necesidad de orificios pasantes enchapados y, en su lugar, utilizan almohadillas de superficie pequeña. Esto permite perforar pequeñas vías directamente debajo de los cables del componente SMT, lo que permite interconexiones en el eje Z y un uso eficiente del espacio. El espacio recuperado se puede utilizar para colocar componentes adicionales, lo que genera mayores densidades de componentes y un uso óptimo del espacio disponible.

Montaje de doble cara: Las placas SMT suelen utilizar ambos lados de la PCB para el montaje de componentes. Esto mejora aún más la densidad de los componentes y ofrece más flexibilidad en la colocación de los componentes.

Desventajas

Estrés mecánico y ambiental: SMT puede enfrentar desafíos cuando se usa para componentes expuestos a condiciones extremas de tensión mecánica, ambiental o térmica. Las uniones de soldadura en SMT pueden ser más susceptibles a fallas en comparación con el montaje de orificio pasante (THM) en tales condiciones.

Inadecuación para prototipos y pruebas: Los componentes SMT no son ideales para pruebas o prototipos de circuitos pequeños debido a su tamaño más pequeño y diseño compacto. A menudo se prefiere THM para tales aplicaciones, ya que permite una intercambiabilidad más fácil de los componentes durante las etapas de prototipo y prueba.

Diferencias en el costo

SMT generalmente ofrece costos iniciales de fabricación más bajos, costos reducidos de mano de obra y ensamblaje, y procesos de reparación y reelaboración más fáciles en comparación con THT. El tamaño más pequeño y el peso más liviano de los componentes SMT contribuyen al ahorro de costos de materiales y al aumento de la densidad de componentes en la PCB. Las técnicas de ensamblaje automatizadas en SMT reducen los requisitos de mano de obra manual, mientras que el reproceso y la reparación se simplifican. Además, la mayor disponibilidad de componentes SMT puede resultar en ventajas de costos debido a las economías de escala.

Diferencias en el montaje

SMT y THT difieren en términos de montaje de componentes, proceso de ensamblaje, accesibilidad, idoneidad de la aplicación y consideraciones de costos en el ensamblaje de PCB. SMT implica el montaje superficial de componentes más pequeños, lo que permite una mayor densidad y un ensamblaje automatizado, mientras que THT requiere la inserción manual de componentes en orificios perforados. SMT ofrece un acceso más fácil para pruebas y reparaciones, lo que lo hace adecuado para la producción de alto volumen y diseños miniaturizados. THT sobresale en proporcionar conexiones mecánicas robustas y es ideal para aplicaciones con alta tensión mecánica. SMT generalmente ofrece ventajas de costos para la producción de alto volumen, mientras que THT puede ser más rentable para aplicaciones especializadas o de bajo volumen. La elección entre SMT y THT depende de los requisitos de diseño, el volumen de ensamblaje, la disponibilidad de los componentes y la aplicación prevista, lo que a menudo requiere una combinación de ambas tecnologías para optimizar los procesos de ensamblaje de PCB.

Resumen: orificio pasante o SMT

Tecnología de montaje en superficie (SMT)Tecnología de orificio pasante (THT)
ComponenteMás pequeño y más ligeroMás grande y más pesado
MontajeMontado en la superficieInsertado a través de agujeros perforados
AsambleaPick-and-place automatizadoInserción manual y soldadura.
AccesibilidadAcceso más fácil para pruebas, reprocesos y reparacionesPuede requerir desoldar y retirar de ambos lados
AplicaciónIdeal para producción de alto volumen, diseños miniaturizadosAdecuado para conexiones mecánicas robustas, alto estrés mecánico y entornos extremos
CostGeneralmente rentable para la producción de alto volumenMás rentable para aplicaciones especializadas o de bajo volumen

Al elegir entre SMT y THT, se deben considerar factores como los requisitos de diseño, el volumen de producción, el presupuesto de costos y las necesidades de la aplicación. SMT es adecuado para producción de gran volumen, diseños miniaturizados y ensamblaje automatizado, ya que ofrece una mayor densidad de componentes y una velocidad de ensamblaje más rápida. THT es adecuado para aplicaciones que requieren conexiones mecánicas robustas, pueden soportar tensiones mecánicas elevadas o entornos extremos y pueden ser más rentables para aplicaciones especializadas o de bajo volumen. Dependiendo de las circunstancias específicas, puede ser necesaria una combinación de tecnologías SMT y THT para aprovechar las fortalezas de ambos enfoques y lograr el rendimiento óptimo. Montaje de PCB solution.

Sobre el Autor

Soy el supervisor de ingeniería y ventas que trabaja en Victorypcb desde 2015. Durante los últimos años, he sido responsable de todas las exposiciones en el extranjero como EE. UU. (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) y Japón (Nepcon), etc. Nuestra fábrica fundada en 2005, ahora tenemos 1521 clientes en todo el mundo y ocupamos muy buena reputación entre ellos.

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