Technologia przelotowego montażu THT stała się standardem przemysłowym w latach 40. ubiegłego wieku. Stopniowo zastępowała na naszych oczach wcześniejsze techniki montażu. Jednak każda technologia, nawet ta wypierająca już przebrzmiałe, ma swoje wady, zalety i… alternatywy. Rzućmy okiem na zagadnienie.
Na czym polega montaż THT?
Garść łatwo przyswajalnej wiedzy na start, bowiem montaż i lutowanie w THT są w swych założeniach niezwykle proste. Przewody są przewlekane przez wywiercone otwory i tworzą wzór krzyżowy po przeciwnej stronie. Zginane pod kątem w przeciwnych kierunkach zyskują wytrzymałość mechaniczną, a następnie są lutowane. Istnieją dwa rodzaje elementów z otworami przelotowymi: wyprowadzenia osiowe i promieniowe. Oba te typy elementów są “podwójnymi” elementami prowadzącymi. Jako że w elektronice wolne miejsce to nie powietrze i nie zawsze jest go pod dostatkiem, to te dwie metody pozwalają zaoszczędzić sporo miejsca. Jak to wygląda w praktyce?
- Elementy z wyprowadzeniem osiowym przechodzą przez element w linii prostej (wzdłuż “osi”), przy czym koniec przewodu wyprowadzającego wychodzi z elementu na obu jego końcach. Oba końce są następnie umieszczane w dwóch oddzielnych otworach na płytce, co zapewnia lepsze, bardziej płaskie dopasowanie elementu. Dopasowanie jest ciasne i zwarte.
- Elementy z wyprowadzeniami promieniowymi wystają z płytki, a wyprowadzenia znajdują się po jednej stronie elementu. Wyprowadzenia promieniowe zajmują mniejszą powierzchnię i są preferowane w przypadku płytek o dużej gęstości elementów.
Dlaczego warto postawić na montaż THT?
Pomimo rozwoju technologii montażu powierzchniowego SMT lutowanie przelotowe utrzymało swoją pozycję ze względu na niezawodność. Wiązania tworzone między elementami THT a płytką są znacznie mocniejsze niż wiązania SMT. Montaż THT tworzy silniejsze połączenia między komponentami a płytką, dzięki czemu doskonale nadaje się do większych komponentów, które będą narażone na działanie dużej mocy, wysokiego napięcia i naprężeń mechanicznych, takie jak niektóre transformatory czy kondensatory elektrolityczne (zwróćmy uwagę na dopisek THT). Skoro nasze komponenty przechodzą przez płytkę, mogą również wytrzymać większe obciążenia środowiskowe. Z tego powodu technologia THT jest preferowana na przykład w produktach stosowanych w wojskowości i lotnictwie, gdzie mamy do czynienia z ekstremalnymi przyspieszeniami lub wysokimi temperaturami. Ich trwałość sprawia, że są również najlepszym wyborem do prototypowania i testowania.
Prawidłowy proces montażu THT w trzech krokach
- Umieszczenie komponentów. W przypadku THT wyprowadzenia komponentów lub piny są wprowadzane przez płytę.
- Kontrola i korekta. Wszelkie błędy w umieszczeniu komponentów powinny zostać skorygowane przed przystąpieniem do właściwej pracy ze sprzętem do lutowania.
- Lutowanie na fali (lutowanie falowe). W przypadku lutowania na fali jedna strona całej płytki jest wystawiona na działanie “fali” lutu. Gdy płytka przesuwa się po fali, elementy przelotowe są lutowane jednocześnie.
Wady i zalety - THT czy SMT?
Główne wady technologii THT wynikają z faktu samej konieczności wiercenia wielu otworów w płytce. Wydłuża to czas produkcji i zwiększa jej koszty, niespecjalnie istnieje też jakiekolwiek pole do znaczącej automatyzacji procesu. Otwory, choć konieczne do zamocowania elementów na miejscu, ograniczają także dostępną przestrzeń i obszar roboczy. Maleje powierzchnia trasowania na płytkach wielowarstwowych, ponieważ otwory muszą zostać przewiercone przez wszystkie warstwy PCB. Z tych i wielu innych względów THT pozostało w sferze projektów amatorskich oprócz dużych tranzystorów i kondensatorów. W przypadku złożonych płyt montaż SMT jest uważany za lepszą opcję, lecz wymaga bardziej zaawansowanego sprzętu i wprawy. W przypadku dużych elementów, takich jak transformatory i przemysłowe płytki PCB o dużej mocy, które mogą być narażone na działanie wysokich temperatur, naprężeń i wibracji, THT jest zwykle lepszym wyborem. W większości przypadków jednak ów wybór nie jest łatwy – najlepsze wyjście to połączenie obu procesów i uzyskanie korzyści płynącej z każdego z nich. Celujemy w ten sposób w wytrzymałość i niezawodność THT przy zachowaniu ograniczonych kosztów związanych z wydajnością SMT. Przy THT łatwiej natomiast skorygować błąd pokroju zagięć i wykrzywień.
Planujesz albo doskonalisz lutowanie THT? Wybierz FORBOT!
Zestawy i kursy do nauki elektroniki FORBOT święcą triumfy również na polu lutowania. Zawierający 20 pozycji kompleksowy set do nauki montażu THT został uzupełniony o kurs w wersji online. Znajdziemy w nim nie tylko najczęściej spotykane elementy do lutowania, takie jak kondensatory, rezystory, diody LED, przyciski tact switch oraz układy scalone z podstawkami, ale przede wszystkim komfort korzystania z wiedzy zawartej w darmowym kursie we własnym tempie i krok po kroku. Na stronie produktu w sklepie Botland znajdziemy również wygodny konfigurator zestawu, z którym możemy wzbogacić go o multimetr oraz dodatkowe akcesoria i gadżety. Dla przyszłych mistrzów na poziomie zaawansowanym polecamy zestaw FORBOT Mistrz Lutowania z dołączoną stacją lutowniczą Zhaoxin 936DH.
