Die Platzierung von Komponenten ist ein sehr wichtiger Aspekt der Leiterplattenbestückung. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Komponenten auf einer Leiterplatte zu montieren. Jeder dieser Ansätze hat seine Vor- und Nachteile. Die Art der Montagetechnologie, die in einer Leiterplatte verwendet wird, bestimmt deren Funktionalität.
Manchmal bestimmen die Anforderungen der Anwendung die Art der Montagetechnologie, die verwendet werden soll. Es ist wichtig zu wissen, wie diese Technologien funktionieren. Daher wird dieser Artikel mehr Licht auf den Unterschied zwischen SMT, THT und SMD werfen.
THT vs SMT
THT und SMT sind die beiden Haupttypen von Montagetechnologien für Leiterplatten. Diese Technologien werden verwendet, um elektronische Komponenten auf Leiterplatten zu montieren. Es gibt jedoch Unterschiede zwischen diesen beiden Technologien. Um ein besseres Verständnis zu bekommen, ist es wichtig, mehr über THT vs SMT zu erfahren.
Was ist THT?
THT steht für Through Hole Technology (Durchstecktechnologie). Es handelt sich um eine Methode zur Montage von elektronischen Komponenten auf Leiterplatten. THT umfasst das Bohren von Löchern durch die Leiterplatte und das Einsetzen der Anschlüsse in diese Löcher. THT spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Leiterplatten.
Diese Technologie beinhaltet die Platzierung von Anschlüssen in gebohrten Löchern auf einer unbestückten Leiterplatte. Die Hersteller löten diese Anschlüsse an Pads auf der anderen Seite der Leiterplatte. Dies geschieht mit Hilfe von Reflow-Löt- oder Wellenlötgeräten. THT war eine gängige Methode zur Montage von Komponenten, bis die SMT aufkam. Trotz der Beliebtheit der SMT hat sich THT als robust erwiesen, da es mehrere Vorteile bietet.
THT hat alte Elektronikassembliertechniken wie Punkt-zu-Punkt-Konstruktion ersetzt. Diese Technologie wird seit den 1950er Jahren eingesetzt. Die Durchstecktechnologie eignet sich ideal für die Erzeugung von Verbindungen zwischen den Schichten auf Leiterplatten.
Was ist SMT?
SMT steht für Surface Mount Technology (Oberflächenmontagetechnologie). Diese Technologie ist die neueste Methode zur Montage von Komponenten auf Leiterplatten. Sie hat die Durchstecktechnologie aufgrund bestimmter Vorteile ersetzt. Bei der SMT werden elektronische Komponenten direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte montiert.
Diese Technologie wird automatisiert. Die SMT verwendet Bestückungsautomaten, um elektronische Komponenten auf Leiterplatten zu platzieren. Diese Technologie gilt als zweite Revolution der elektronischen Montage. SMT verwendet sowohl Reflow-Löt- als auch Wellenlötverfahren zum Löten von Komponenten.
Die Einführung der SMT hat dazu beigetragen, die Herstellungskosten zu senken und den Platz auf Leiterplatten zu maximieren. Die SMT wurde in den 1960er Jahren entwickelt und wurde in den 1980er Jahren populär. Diese Technologie eignet sich ideal für hochwertige Leiterplatten. Der Einsatz von SMT hat zu kleineren Komponenten geführt. Außerdem hat er die Platzierung von Komponenten auf beiden Seiten der Leiterplatte ermöglicht.
Bei der Oberflächenmontagetechnologie montieren Hersteller elektrische Komponenten ohne Bohrungen. Diese Komponenten haben keine oder kleinere Anschlüsse. Der Hersteller trägt eine bestimmte Menge Lötpaste auf die Leiterplatte auf. Da auf SMT-Leiterplatten nicht viele gebohrte Löcher vorhanden sind, sind sie kompakter für eine bessere Verdrahtung.
Vergleich von THT vs SMT
THT und SMT sind zwei zuverlässige Montagetechnologien in der Leiterplattenbestückung. SMT ist jedoch zuverlässiger und weit verbreiteter. Es gibt Unterschiede zwischen diesen beiden Technologien. Während SMT THT ersetzt, wird THT immer noch bei der Leiterplattenbestückung verwendet.
Bei THT werden elektronische Komponentenanschlüsse in gebohrte Löcher einer Leiterplatte eingefügt. In den meisten Fällen führen Hersteller diese Technik manuell durch. Die SMT-Technologie erfordert nicht so viele gebohrte Löcher wie die THT-Technologie. Die Verwendung von Bestückungsautomaten in der SMT macht die Technik für Hersteller viel einfacher.
SMT erfordert keine Anschlüsse und kann direkt auf der Leiterplatte montiert werden. THT erfordert hingegen Anschlussdrähte, die Hersteller in gebohrte Löcher stecken. SMT erfordert im Vergleich zu THT fortgeschrittene Produktions- und Designfähigkeiten.
In Bezug auf die Herstellungskosten erfordert THT höhere Herstellungskosten als SMT. Allerdings ist das Investitionsaufkommen für automatisierte Ausrüstung höher als bei THT. THT eignet sich für bestimmte Anwendungen. Durchsteckplatinen sind ideal für den Prototypenstadium eines Projekts. Für eine Durchsteckplatine müssen Hersteller nicht jedes Mal eine neue Lötvorlage herstellen, wenn die Leiterplatte eine Revisionsänderung durchläuft.
SMT eignet sich für Hochgeschwindigkeitsleiterplatten, da sie weniger Löcher aufweisen. Im Gegensatz zu THT ermöglicht SMT eine automatisierte Montage, die ideal für die Herstellung größerer Stückzahlen zu reduzierten Kosten ist.
SMT bietet während der Bestückung mehr Platz auf der Leiterplatte im Vergleich zu THT, das den Platz auf der Leiterplatte beansprucht. THT hilft Herstellern dabei, mechanische Probleme bei der Validierung zu überprüfen. Der Hersteller kann dieses Problem bei der Neugestaltung ohne Schwierigkeiten bei der Montage beheben. Bei SMT ist dies jedoch schwierig zu beheben. Dies liegt daran, dass sich eine Verformung und Verdrehung auf einer manuell montierten Leiterplatte leichter beheben lässt.
SMD vs THT
Was ist SMD?
Surface Mount Device (SMD) ist eine elektronische Komponente, die auf einer Leiterplatte platziert ist. Hersteller von Leiterplatten können SMDs mithilfe von SMT auf Leiterplatten platzieren. Es gibt verschiedene Arten von SMD-Komponenten. Alle SMD-Komponenten arbeiten zusammen, um die Funktion einer Leiterplatte zu ermöglichen. Beispiele für SMD-Komponenten sind Chip-Widerstände, Kondensatoren und Dioden, unter anderem.
Lassen Sie uns einige davon diskutieren:
- Ein Kondensator ist ein Typ von SMD-Komponente. Diese Komponente besteht aus einem rechteckigen Block aus Dielektrikum. Das Dielektrikum enthält mehrere ineinandergreifende Metallelektroden.
- Ein Transistor ist eine weitere SMD-Komponente, die auf einer Leiterplatte verfügbar ist. Der Widerstand dieser Komponente ist im Amperemeter und in der Basis integriert.
- SMD-Widerstände sind eine weitere Art von SMD-Komponenten. Es gibt Chip-Widerstände und Netzwerk-Widerstände. Die drei Ziffern auf dem Chip-Widerstand geben den Widerstandswert an. Die signifikanten Ziffern sind die ersten beiden Ziffern. Der Netzwerk-Widerstand besteht aus vielen Widerständen mit ähnlichen Parametern. Dieser Widerstand verwendet die gleiche Widerstandsidentifikationsmethode wie der Chip-Widerstand.
SMD vs THT – Wo liegt der Unterschied?
Es ist wichtig, den Unterschied zwischen SMD und THT zu kennen. Oft verwechseln die meisten Menschen diese beiden Begriffe. Die Durchstecktechnologie umfasst das Löten von Durchsteckkomponenten auf eine Leiterplatte. Hersteller verwenden Handlötung oder Wellenlötung, um diesen Prozess abzuschließen. Bei THT durchlaufen die Anschlüsse die gebohrten Löcher auf den Leiterplatten.
SMDs sind Komponenten, die Hersteller über SMT auf Leiterplatten platzieren. Hersteller verwenden Lötpaste, um SMDs auf der unbestückten Leiterplatte zu platzieren. Oberflächenmontagegeräte verfügen über kürzere Anschlüsse, die eine bessere elektrische Verbindung ermöglichen. THT umfasst das Löten von Durchsteckkomponenten auf eine Leiterplatte durch Wellenlötung. Die Anschlüsse der Komponenten gehen durch die gebohrten Löcher der Leiterplatten.
Die Durchstecktechnologie bietet eine stärkere mechanische Verbindung. Diese Technologie ist ideal für elektronische Geräte, die mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. THT-Hersteller verwenden Handlötung oder Wellenlötung für den THT-Prozess.
SMDs sind kleiner als die Komponenten in THT. SMD-Komponenten können so klein sein, dass sie mit bloßem Auge kaum zu erkennen sind. Aufgrund der Größe von SMDs sparen sie mehr Platz auf der unbestückten Leiterplatte. SMD-Komponenten verlassen sich auf Lötkugeln, um eine verbesserte Verbindungsfähigkeit zu ermöglichen.
THT bietet mehr mechanische Verbindungen als SMT. Die zusätzlichen Bohrungen bei THT machen die Herstellung der Leiterplatte teurer. Daher eignet sich THT besser für sperrigere Teile. Zum Beispiel benötigen Elektrolytkondensatoren eine zusätzliche Montagequalität, um dem Druck standzuhalten.
Was ist der Unterschied zwischen SMD und SMT?
SMD bezieht sich auf die elektronische Komponente, die von Herstellern auf einer unbestückten Leiterplatte montiert wird. SMT ist eine Art von Montagetechnologie, die von Leiterplattenherstellern verwendet wird, um SMDs auf einer Leiterplatte zu montieren. SMT verwendet eine Bestückungsmaschine, um SMDs auf Leiterplatten zu montieren. Diese Technologie ersetzt die Durchstecktechnologie.
Mit der Einführung der SMT können Leiterplattenhersteller SMDs einfach auf Leiterplatten montieren. Der SMT-Prozess umfasst das Aufbringen von Lötpaste, das Platzieren der Komponenten und das Reflowlöten. Das Platzieren von SMDs ist eine sehr wichtige Phase in der Oberflächenmontagetechnologie. SMD und SMT arbeiten Hand in Hand.
Vorteile und Nachteile von SMT
SMT hat seine Vor- und Nachteile.
Vorteile
- Kleinere PCB-Designs: SMT ermöglicht es den Herstellern, mehr elektronische Komponenten auf der Leiterplatte zu platzieren. Dadurch wird ein kompakteres und leichteres Design erreicht. Hersteller bevorzugen diese Technologie aufgrund dieses Vorteils. Speziell für mit SMT entwickelte PCBs bieten sich höhere Schaltungsgeschwindigkeiten an. Daher eignen sich diese PCBs ideal für Anwendungen mit hoher Frequenz.
- Verbesserte mechanische Leistung: SMT bietet unter Vibrationsbedingungen eine verbesserte mechanische Leistung. Daher eignen sich SMT-Leiterplatten ideal für Anwendungen, die extremen Vibrationen ausgesetzt sind. SMT besteht aus hochwertigen Komponenten, die Multitasking ermöglichen.
- Höhere Dichten: Einer der größten Vorteile von SMT ist die Möglichkeit, höhere Komponentendichten zu erreichen. Die hohe Dichte resultiert aus der kleineren Größe der elektronischen Komponenten. Darüber hinaus ermöglicht die Eliminierung von Bohrungen für die Montagelöcher höhere Dichten. SMT verwendet beide Seiten der Leiterplatte zur Montage von Komponenten.
- Schnellere Montage: SMT verwendet Bestückungsautomaten, um Komponenten auf Leiterplatten zu platzieren. Dadurch wird eine einfachere und schnellere Leiterplattenbestückung ermöglicht. Einige Maschinen können über 136.000 Komponenten pro Stunde platzieren. SMT ermöglicht es Herstellern, Komponenten durch selektives Löten anzubringen. Hersteller können den selektiven Lötvorgang auch für jede Komponente anpassen.
- Niedrigere Herstellungskosten: SMT reduziert die Kosten für die Herstellung von Leiterplatten. SMT-Komponenten sind günstiger als Durchsteckkomponenten. Diese Montagetechnologie ist eine budgetfreundliche Option für Leiterplattenhersteller.
Nachteile
- Oberflächenmontagetechnologie hat die Durchstecktechnologie aufgrund der Vorteile ersetzt, die sie bietet. Diese Technologie hat jedoch auch ihre Nachteile.
- Ein kleiner Anschluss kann die Reparatur erschweren.
- SMT eignet sich nicht für Komponenten, die viel Wärme erzeugen. Dies liegt daran, dass das Lötzinn unter hoher Temperatur schmelzen würde.
- Der SMT-Prozess erfordert hoch qualifizierte oder professionelle Bediener. Außerdem benötigt er teure automatisierte Geräte.
- Weniger Lötzinn für Lötstellen kann die Zuverlässigkeit der Lötstellen beeinträchtigen. Dies ist ein Anliegen für Leiterplattenbestücker.
Vorteile und Nachteile von THT
Die Durchstecktechnologie bestand vor der Einführung von SMT. THT hat sich in einigen Fällen als sehr nützlich erwiesen. Es hat jedoch auch seine eigenen Einschränkungen. Hier sind einige Vor- und Nachteile dieser Technologie.
Vorteile
- Stärkere mechanische Verbindung: THT bietet eine verbesserte mechanische Verbindung. Dadurch eignen sich THT-Baugruppen für Umgebungen mit hoher mechanischer oder elektrischer Belastung. Hersteller verwenden THT bevorzugt in Anwendungen, die häufig Spannungen ausgesetzt sind.
- Beständigkeit gegen Verschleiß: THT-Komponenten können Abnutzung standhalten. Dies liegt an den Lötstellen, die über die Breite der Leiterplatte hinausgehen.
- Ideal für schnelle Prototypenentwicklung: THT-Komponenten eignen sich ideal für Prototypen und Tests. Dies liegt daran, dass diese Komponenten sehr einfach auszutauschen sind. THT eignet sich für das Prototypingstadium einer Anwendung. Das Prototypenlayout kann THT-Komponenten verwenden, um eine schnelle Montage der Leiterplatte zu ermöglichen.
Nachteile
- THT erfordert das Bohren von Löchern. Dies erhöht die Herstellungskosten. Außerdem dauert das Bohren dieser Löcher Zeit, was die Produktionszeit erhöht.
- Die gebohrten Löcher müssen durch jede Schicht der Leiterplatte gehen. Daher begrenzt THT die verfügbare Routing-Freiheit auf einer mehrschichtigen Schaltung.
- Der Wellenlötprozess gewährleistet das Löten von THT-Komponenten. Dieser Prozess ist nicht so zuverlässig wie der Reflowlötprozess.
Überlegungen für SMT-Designs
Die Art der verwendeten Materialien und Oberflächenveredelungen spielt bei SMT-Boards eine entscheidende Rolle. Es ist ideal, bei feineren SMDs eine planere Oberflächenveredelung zu verwenden. Hersteller sollten das Basismaterial bewerten. SMT-Leiterplatten erfordern höhere Löttemperaturen als THT-Leiterplatten. Dies liegt an den häufig verwendeten bleifreien Oberflächenveredelungen.
Materialien, die bestimmte Standards erfüllen, widerstehen hohen Löttemperaturen. Diese Materialien widerstehen auch verschiedenen thermischen Schocks. Solche Schocks können auftreten, wenn zweilagige SMT-Boards bestückt werden. PCB-Bestücker können die Möglichkeit von Lötkurzschlüssen reduzieren, indem sie Lötlacköffnungen für Durchgangsbohrungen entfernen.
Bei der Planung ist es wichtig, Flachheit zu berücksichtigen. Um dies zu erreichen, sollte die Kupferabdeckung von Schicht zu Schicht ausgeglichen sein und große leere Bereiche mit Kupfer gefüllt werden.
Fazit
Obwohl SMT der Hauptakteur der PCB-Industrie ist, ist THT immer noch für bestimmte Anwendungen geeignet. THT vs SMT zeigt, dass die beiden Technologien ihre Stärken und Schwächen haben. Der große Unterschied zwischen SMT und THT liegt in ihren Montagetechniken. SMT montiert SMDs auf Leiterplatten ohne viele gebohrte Löcher. THT erfordert Bauteilanführungen und viele gebohrte Löcher. SMDs spielen eine entscheidende Rolle in der Oberflächenmontagetechnologie. SMD-Komponenten werden sorgfältig von Montagekräften auf Leiterplatten montiert.
