Genomgående hålteknik PCB

Vad är kretskortsmonteringsteknik med genomgående hål?

Through-Hole Technology (THT) är en traditionell metod för att montera elektroniska komponenter på tryckta kretskort (PCB) ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²). Denna teknik kräver att komponentledningarna passerar genom förborrade hål i kretskortet och sedan lödas och fästs på motsatt sida. Som professionell Montering av kretskort tillverkare förstår vi att genomgående hålteknik fortfarande spelar en oersättlig roll i modern elektroniktillverkning.

Genomgående hålteknik kan delas in i manuell montering och automatiserad montering. Manuell montering lämpar sig för små serier eller prototyptillverkning, medan automatiserad montering ger en högeffektiv massproduktion med hjälp av specialiserade isättningsmaskiner. Även om ytmonteringstekniken (SMT) har blivit mainstream, behåller håltagningstekniken sin betydelse i många applikationer på grund av sina unika fördelar.

Viktiga fördelar med PCB-montering med genomgående hål

1. Exceptionell mekanisk styrka och tillförlitlighet

Den mest anmärkningsvärda fördelen med genomgående hålmontering är dess överlägsen mekanisk anslutning. Komponentledningar som passerar genom kretskortet bildar lödfogar som skapar en tredimensionell anslutning som är mycket mer robust än den tvådimensionella anslutningen vid ytmontering. För applikationer som kräver motståndskraft mot mekanisk stress, vibrationer eller stötar (t.ex. fordonselektronik, industriell utrustning och flygprodukter) uppvisar komponenter med genomgående hål oöverträffad tillförlitlighet.

2.Enastående förmåga att hantera effekt

Genomgående hålkomponenter erbjuder vanligtvis högre effektkapacitet. Eftersom ledningarna passerar genom kortet och ansluts till flera kopparlager ger de bättre värmeavledning och kan hantera större strömmar. Detta gör THT idealisk för högeffektsapplikationer som nätaggregat, motorstyrningar och förstärkare.

3.Bekvämlighet för prototyptillverkning och reparation

Under R&D och reparationsarbeten används genomgående hålkomponenter’ enkelt att byta ut är ovärderlig. Ingenjörerna kan enkelt löda bort och byta ut komponenter utan att skada kretskortet. Däremot är det mycket svårare att byta ut ytmonterade komponenter (särskilt BGA-paket med fin pitch), vilket kräver specialutrustning och specialkunskaper.

4.Stabilitet i extrema miljöer

Lödfogar genom hål bättre motståndskraft mot termisk cykling och tuffa miljöförhållanden. Den kolonnformade anslutningen som bildas genom att lodet fyller det genomgående hålet är mer motståndskraftig mot termisk expansionsspänning än SMT’s meniskformade lödfogar, vilket gör den mer stabil i applikationer med betydande temperaturfluktuationer.

5.Perfekt val för stora komponenter

För kontaktdon, transformatorer, stora elektrolytkondensatorer och andra skrymmande komponenterFör dessa komponenter är genomgående hålmontering ofta det enda möjliga alternativet. Dessa komponenters vikt och storlek gör att ytmontering inte räcker till för att ge tillräcklig mekanisk styrka.

Teknisk process för montering av genomgående hål

1. PCB-design och borrning

Det första steget i genomgående hålmontering är att bestämma komponenternas placering och Utformning av hålmönster under PCB-design. Varje komponent med genomgående hål kräver ett hål med lämplig diameter, vanligtvis 0,1-0,3 mm större än komponentledningen för att enkelt kunna sättas in. Moderna PCB-designprogram kan automatiskt generera borrfiler för att styra CNC-borrmaskiner för exakt tillverkning.

2.Komponentinsättning

Komponentinsättning kan utföras manuellt or automatiskt:

• Manuell inläggning: Operatörerna placerar komponenterna en efter en enligt materialförteckningen och silkscreenmarkeringarna på kretskortet
• Automatisk isättning:Använder axiella eller radiella isättningsmaskiner för att placera komponenter automatiskt

3.Lödningsprocesser

Det finns två primära metoder för lödning av genomgående hål:

• Våglödning: PCB-bottnen passerar över en smält lodvåg, där lodet stiger upp genom kapillärverkan för att fylla de genomgående hålen
• Manuell lödning: Lödning av varje fog individuellt med en lödkolv, lämplig för små partier eller reparationsarbeten

4.Rengöring och inspektion

Efter lödning, flussmedelsrester måste avlägsnas, följt av rigorösa kvalitetskontroller inklusive:

• Visuell kontroll av lödfogar
• Automatiserad optisk inspektion (AOI)
• Funktionell testning

Jämförelse:Genomgående hål kontra ytmonteringsteknik

Ytmonteringsteknik (SMT) har blivit mainstream, men håltagningsteknik har fortfarande ett unikt värde:

I praktiken, teknik för blandad montering (som kombinerar THT och SMT) blir allt vanligare och utnyttjar styrkorna i båda metoderna.

Topp 5 vanliga problem och lösningar för montering av kretskort med genomgående hål

Problem 1: Ofullständig lödfyllning i genomgående hål

Rotorsaker/in²)4. Hög kabeldensitet (>117 kablar/in²):

• Otillräcklig lödtemperatur
• För kort lödningstid
• Missförhållande mellan håldiameter och leadstorlek
• Dålig flytbarhet i lödningen

Lösningar:

1. Optimera parametrarna för våglödning: Höj lödtemperaturen till 250-260°C, förläng kontakttiden till 3-5 sekunder
2. Se till att håldiametern är 0,1-0,3 mm större än ledningsdiametern
3. Använd flussmedel med lämplig aktivitet för att förbättra vätbarheten
4. Vid manuell lödning, använd “feed solder”-tekniken för att säkerställa att hålet fylls helt

Problem 2: Svår eller skadad komponentinsättning

Rotorsaker/in²)4. Hög kabeldensitet (>117 kablar/in²):

• Avvikelse för PCB-borrningsposition
• Hålets diameter är för liten
• Den deformerade komponenten leder
• Felaktig kalibrering av införingsmaskinen

Lösningar:

1. Stärkt kvalitetskontroll av PCB-tillverkning för att säkerställa borrningsnoggrannhet
2. Regelbunden kontroll och justering av positioneringssystem för införingsmaskiner
3. Utföra blyformning på komponenter
4. Genomföra inspektion av första artikeln för att identifiera och åtgärda problem omedelbart

Problem 3: Överlappande lödning eller överdriven lödning efter montering

Rotorsaker/in²)4. Hög kabeldensitet (>117 kablar/in²):

• För hög lödtemperatur
• Otillräcklig flödesaktivitet
• Otillräckligt avstånd mellan komponenterna
• Felaktig våghöjd

Lösningar:

1. Justera parametrarna för våglödning: Sänk temperaturen eller minska kontakttiden
2. Byt till högre aktivitetsflöde
3. Optimera komponentlayouten för att öka det kritiska avståndet
4. Kontrollera våghöjden till 1/2-2/3 av kretskortets tjocklek
5. För befintliga broar, använd lödtråd eller verktyg för omarbetning

Problem 4: Lösa komponenter eller felinställning efter lödning

Rotorsaker/in²)4. Hög kabeldensitet (>117 kablar/in²):

• Ofullständig komponentinsättning
• För stort spel mellan ledningar och hål
• Osäkrade komponenter före lödning
• Vågpåverkan som orsakar förskjutning

Lösningar:

1. Se till att komponenterna är helt isatta och i jämnhöjd med kretskortet
2. För tunga komponenter, använd ett tillfälligt lim före lödning
3. Optimera våglödningsfixturens design för att minimera mekanisk påverkan
4. Implementera inspektion i processen för att fånga upp uppriktningsproblem tidigt

Problem 5: Skador på värmekänsliga komponenter under lödning

Rotorsaker/in²)4. Hög kabeldensitet (>117 kablar/in²):

• För hög lödningstemperatur
• Inget skydd för värmekänsliga komponenter
• Förlängd lödningstid

Lösningar:

1. Använd manuell lödning för känsliga komponenter med kontrollerad lokal uppvärmning
2. Använd kylflänsar eller termoklämmor för att skydda komponenterna
3. Justera lödningssekvensen – löd känsliga komponenter sist
4. Välj lödlegeringar med låg temperatur (t.ex. Sn-Bi)
5. Vid behov, använd omarbetningsstationer för lokal uppvärmning

Framtida trender inom kretskortsmontering med genomgående hål

Även om ytmonteringstekniken dominerar fortsätter genomgående hålmontering att utvecklas:

1. Genomgående hål med hög densitet: Mindre hål (0,2-0,3 mm) och borrning med högre precision ökar monteringsdensiteten
2. Selektiva lödningssystem: Precisionslödning av endast genomgående hål på kort med blandad teknik, vilket minskar den termiska belastningen
3. Ökad automatisering: Smartare automatiska isättningsmaskiner och inspektionssystem förbättrar genomströmningen
4. Avancerade material: PCB-material med hög termisk ledningsförmåga och nya lödningar förbättrar den termiska prestandan

Som professionella mönsterkortsmontörer rekommenderar vi våra kunder att välja den lämpligaste tekniken baserat på produktegenskaper och applikationsmiljö.För applikationer som kräver hög tillförlitlighet, starka mekaniska anslutningar och överlägsen effekthantering är genomgående hålteknik fortfarande oumbärlig.

Varför välja våra tjänster för montering av kretskort med genomgående hål?

• 17 års erfarenhet av genomgående hålmontering med tusentals olika konstruktioner
• Utrustad med automatiska isättningsmaskiner med hög precision och selektiva lödningssystem
• Strikt kvalitetskontrollsystem med defektnivåer under 0,1%.
• Heltäckande tjänster från designstöd till slutprovning
• Flexibel kapacitet från prototyptillverkning till massproduktion

Oavsett om ditt projekt kräver ren genomgående hålmontering eller blandad teknik, erbjuder vårt ingenjörsteam expertrådgivning och högkvalitativ tillverkning. Kontakta oss kostnadsfritt teknisk konsultation och offerter.

Rekommenderad läsning

Ytmonteringsteknik (SMT)