Qu'est-ce que la technologie d'assemblage de circuits imprimés à trous traversants ?
La technologie des trous traversants (THT) est une méthode traditionnelle de montage de composants électroniques sur des supports en plastique. les cartes de circuits imprimés (PCB). Cette technique consiste à faire passer les fils des composants par des trous prépercés dans le circuit imprimé, puis à les souder et à les fixer de l'autre côté. En tant que professionnel Assemblage du PCB nous comprenons que la technologie du trou traversant joue toujours un rôle irremplaçable dans la fabrication de produits électroniques modernes.
La technologie du trou traversant peut être divisée en deux catégories : l'assemblage manuel et l'assemblage automatisé. L'assemblage manuel convient à la production de petites séries ou au prototypage, tandis que l'assemblage automatisé permet une production de masse à haut rendement grâce à des machines d'insertion spécialisées. Bien que la technologie du montage en surface (SMT) soit devenue courante, la technologie du trou traversant conserve son importance dans de nombreuses applications en raison de ses avantages uniques.
Principaux avantages de l'assemblage de circuits imprimés à trous traversants
1. Résistance mécanique et fiabilité exceptionnelles
L'avantage le plus notable de l'assemblage par trou traversant est son connexion mécanique supérieure. Les fils des composants qui traversent le circuit imprimé forment des joints de soudure qui créent une connexion tridimensionnelle bien plus robuste que la connexion bidimensionnelle du montage en surface. Pour les applications nécessitant une résistance aux contraintes mécaniques, aux vibrations ou aux chocs (telles que l'électronique automobile, les équipements industriels et les produits aérospatiaux), les composants à trous traversants font preuve d'une fiabilité inégalée.
2.Capacité exceptionnelle de gestion de la puissance
Les composants à trous traversants offrent généralement capacité de puissance plus élevée. Comme les fils traversent la carte et sont reliés à plusieurs couches de cuivre, ils assurent une meilleure dissipation de la chaleur et peuvent supporter des courants plus importants. Le THT est donc idéal pour les applications à forte puissance telles que les alimentations, les entraînements de moteurs et les amplificateurs.
3.Commodité pour le prototypage et la réparation
Lors des travaux de recherche et de développement et de réparation, les composants à trous traversants’ ; facilité de remplacement est inestimable. Les ingénieurs peuvent facilement dessouder et remplacer les composants sans endommager le circuit imprimé. En revanche, le remplacement des composants montés en surface (en particulier les boîtiers BGA à pas fin) est beaucoup plus difficile et nécessite un équipement et des compétences spécialisés.
4.Stabilité dans les environnements extrêmes
Joints de soudure à trous traversants meilleure résistance aux cycles thermiques et des conditions environnementales difficiles. La connexion en forme de colonne formée par la soudure remplissant le trou de passage est plus résistante aux contraintes de dilatation thermique que les joints de soudure en ménisque de SMT, ce qui la rend plus stable dans les applications soumises à d'importantes fluctuations de température.
5.Choix idéal pour les composants de grande taille
Pour les connecteurs, les transformateurs, les grands condensateurs électrolytiques et autres composants encombrantsLe montage en surface, le montage à travers le trou est souvent la seule option viable. Le poids et la taille de ces composants font que le montage en surface ne permet pas d'assurer une résistance mécanique suffisante.
Processus technique de l'assemblage par trou traversant
1. Conception du circuit imprimé et perçage
La première étape de l'assemblage par trous traversants consiste à déterminer l'emplacement des composants et à les placer dans un endroit approprié. conception du schéma de perçage lors de la conception du circuit imprimé. Chaque composant traversant nécessite un trou d'un diamètre approprié, généralement de 0,1 à 0,3 mm plus grand que le fil du composant pour faciliter l'insertion. Les logiciels modernes de conception de circuits imprimés peuvent générer automatiquement des fichiers de perçage pour guider les machines de perçage à commande numérique pour une fabrication précise.
2.Insertion de composants
L'insertion des composants peut être effectuée manuellement or automatiquement:
- Insertion manuelle : Les opérateurs placent les composants un par un en fonction de la nomenclature et des marques de sérigraphie du circuit imprimé.
- Insertion automatique :Utilise des machines d'insertion axiale ou radiale pour placer les composants automatiquement.
3.Procédés de brasage
Il existe deux méthodes principales de brasage à travers les trous :
- Soudure à la vague: Le fond du circuit imprimé passe sur une vague de soudure en fusion, la soudure remontant par capillarité pour remplir les trous de passage.
- Brasage manuel: Soudage de chaque joint individuellement à l'aide d'un fer à souder, adapté aux petites séries ou aux travaux de réparation.
4.Nettoyage et inspection
Après la soudure, les résidus de flux doivent être éliminésLes produits sont ensuite soumis à des contrôles de qualité rigoureux, notamment
- Inspection visuelle des joints de soudure
- Inspection optique automatisée (AOI)
- Essais fonctionnels
Comparaison :Technologie de trou traversant ou de montage en surface
Si la technologie de montage en surface (SMT) s'est généralisée, la technologie du trou traversant conserve une valeur unique :
| Caractéristique | Trou de passage (THT) | Montage en surface (SMT) |
|---|
| Résistance mécanique | Très élevé | Modéré |
| Tenue en puissance | Haut | Faible à modéré |
| Densité d'assemblage | Faible | Haut |
| Performance à haute fréquence | Moyenne | Excellent |
| Coût de production | Plus élevé | Plus bas |
| Difficulté de réparation | Facile | Difficile |
| Composants adaptés | Grande, haute puissance | Miniature, hautement intégré |
En pratique, technologie d'assemblage mixte (combinant THT et SMT) est de plus en plus courante, tirant parti des points forts des deux approches.
Les 5 problèmes les plus courants liés à l'assemblage de circuits imprimés à trous traversants et leurs solutions
Problème 1 : Remplissage de soudure incomplet dans les trous de passage
Causes profondes:
- Température de soudure insuffisante
- Durée de brasage trop courte
- Inadéquation entre le diamètre du trou et la taille du plomb
- Mauvaise fluidité de la soudure
Solutions:
- Optimiser les paramètres de brasage à la vague : Augmenter la température de soudure à 250-260°C, allonger le temps de contact à 3-5 secondes
- Veiller à ce que le diamètre du trou soit supérieur de 0,1 à 0,3 mm au diamètre du fil.
- Utiliser un flux ayant une activité appropriée pour améliorer la mouillabilité.
- Pour le brasage manuel, utilisez la technique du "feed solder" pour assurer un remplissage complet des trous.
Problème 2 : Insertion de composants difficile ou endommagée
Causes profondes:
- Déviation de la position de perçage du circuit imprimé
- Le diamètre du trou est trop petit
- La composante déformée conduit
- Mauvais étalonnage de la machine d'insertion
Solutions:
- Renforcer le contrôle de la qualité de la fabrication des circuits imprimés pour garantir la précision du perçage
- Vérifier et ajuster régulièrement les systèmes de positionnement des machines d'insertion
- Effectuer le formage de plomb sur les composants
- Mettre en œuvre l'inspection des premiers articles afin d'identifier et de corriger rapidement les problèmes.
Problème 3 : Ponts de soudure ou excès de soudure après l'assemblage
Causes profondes:
- Température de soudure excessive
- Activité de flux insuffisante
- Espacement inadéquat des composants
- Hauteur de vague inappropriée
Solutions:
- Ajuster les paramètres de brasage à la vague : Diminuer la température ou réduire le temps de contact
- Passer à un flux d'activité plus élevé
- Optimiser la disposition des composants pour augmenter l'espacement critique
- Contrôle de la hauteur des ondes à 1/2-2/3 de l'épaisseur du circuit imprimé
- Pour les ponts existants, utiliser une mèche de soudure ou des outils de reprise.
Problème 4 : Composants desserrés ou désalignement après soudure
Causes profondes:
- Insertion incomplète du composant
- Jeu excessif entre les fils et les trous
- Composants non sécurisés avant soudure
- Déplacement dû à l'impact des vagues
Solutions:
- S'assurer que les composants sont entièrement insérés et qu'ils affleurent la carte de circuit imprimé.
- Pour les composants lourds, utilisez un adhésif temporaire avant de souder.
- Optimiser la conception du dispositif de brasage à la vague pour minimiser l'impact mécanique
- Mettre en place une inspection en cours de fabrication pour détecter rapidement les problèmes d'alignement
Problème 5 : Dommages causés aux composants sensibles à la chaleur lors du soudage
Causes profondes:
- Température de soudure excessive
- Pas de protection pour les composants sensibles à la chaleur
- Durée de brasage prolongée
Solutions:
- Utiliser le brasage manuel pour les composants sensibles avec un chauffage local contrôlé
- Appliquer des dissipateurs de chaleur ou des pinces thermiques pour protéger les composants
- Ajuster la séquence de brasage – ; souder les composants sensibles en dernier
- Sélectionner des alliages de soudure à basse température (par exemple, Sn-Bi)
- Si nécessaire, utiliser des stations de reprise pour un chauffage localisé.
Tendances futures en matière d'assemblage de circuits imprimés à trous traversants
Bien que la technologie du montage en surface domine, l'assemblage à travers le trou continue d'évoluer :
- Trou traversant haute densité: Des trous plus petits (0,2-0,3 mm) et un perçage plus précis augmentent la densité d'assemblage.
- Systèmes de brasage sélectif: Souder avec précision uniquement les parties à trous traversants des cartes à technologie mixte, en réduisant les contraintes thermiques
- Automatisation accrue: Des machines d'insertion automatique et des systèmes d'inspection plus intelligents améliorent le rendement
- Matériaux avancés: Des matériaux de circuits imprimés à haute conductivité thermique et de nouvelles soudures améliorent les performances thermiques
En tant qu'assembleurs professionnels de circuits imprimés, nous recommandons à nos clients de choisir la technologie la plus appropriée en fonction des caractéristiques du produit et de l'environnement de l'application.Pour les applications exigeant une grande fiabilité, des connexions mécaniques solides et une meilleure gestion de l'énergie, la technologie du trou traversant reste indispensable.
Pourquoi choisir nos services d'assemblage de circuits imprimés à trous traversants ?
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