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通孔與表面貼裝有什麼區別?
"通孔安裝(THM)和表面貼裝技術(SMT)的優缺點是什麼? THM和SMT之間的主要區別和共同點是什麼? THM或SMT哪個更好? 我們在此向您展示通孔安裝(THM)和表面貼裝技術(SMT)之間的區別,讓我們來看一下! ----- FMUSER"
分享是關懷!
1. 通孔安裝PCB組裝
1.1 什麼是THM(通孔安裝)-通孔技術
1.2 通孔元件| 它們是什麼以及它們如何工作?
1) 通孔元件的類型
2) 鍍通孔元件(PTH)的類型
3) 電鍍通孔電路板元件的類型
2. 通孔元件| THC(通孔組件)的優點是什麼
3. 表面貼裝技術| PCB組裝
4. SMD組件(SMC)| 它們是什麼以及它們如何工作?
5. THM和SMT在PCB組裝中有什麼區別?
6. SMT和THM | 優缺點是什麼?
1) 表面貼裝技術(SMT)的優勢
2) 表面貼裝技術(SMT)的缺點
3) 通孔安裝(THM)的優點
4) 通孔安裝(THM)的缺點
7. 常見問題解答
FMUSER是製造高頻PCB的專家,我們不僅提供廉價的PCB,而且還為您的PCB設計提供在線支持, 聯繫我們的團隊 獲取更多信息!
THM指“通孔安裝“也稱為”三鹵甲烷“”通孔“”通孔“或”通孔技術“”THT“。正如我們在此介紹的 頁面通孔安裝是將組件引線放置到裸露的PCB上的鑽孔中的過程,這是表面安裝技術的前身。
在過去的幾年中,由於電子在人類生活的各個方面的越來越多的使用,電子行業出現了穩定的增長。 隨著對高級和微型產品的需求增長,印刷電路板(PCB)行業也在增長。
在PCB製造,PCB設計等方面也有許多PCB術語。從下一頁閱讀一些PCB術語後,您可能會對印刷電路板有更好的了解!
另請閱讀: 什麼是印刷電路板(PCB)| 所有你必須知道的
多年來,通孔技術一直用於幾乎所有印刷電路板(PCB)的構造中。 儘管通孔安裝比表面安裝技術提供了更強的機械結合力,但所需的額外鑽孔使電路板的生產成本更高。 這也限制了多層板上信號走線的可用佈線區域,因為孔必須穿過所有層到達相對的一側。 這些問題只是表面安裝技術在1980年代如此流行的眾多原因中的兩個。
通孔技術取代了早期的電子裝配技術,例如點對點構造。 從1950年代的第二代計算機到表面安裝技術在1980年代後期開始流行,典型PCB上的每個組件都是通孔組件。
如今,PCB的體積比以前要小。 由於其較小的表面,將各種組件安裝在電路板上具有挑戰性。 為了緩解這種情況,製造商正在使用兩種技術將電氣組件安裝到電路板上。 這些技術是電鍍通孔技術(PTH)和表面貼裝技術(SMT)。 PTH是用於將電子組件(包括微芯片,電容器和電阻器)安裝到電路板上的最常用技術之一。 在通孔組裝中,將引線穿過預鑽孔以在OT上形成十字形圖案她這邊。
另請閱讀: PCB術語表(適合初學者)| PCB設計
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在開始之前,您應該了解一些基本的電子組件。 電子元件有兩種基本類型,有源和無源。 以下是這兩種分類的詳細信息。
●活動組件
● 無源元件
活性成分
什麼是有源電子元件?
有源電子組件是可以控制電流的組件。 不同類型的印刷電路板具有至少一個有源部件。 有源電子組件的一些示例是晶體管,真空管和晶閘管整流器(SCR)。

示例:
二極管 -電流在一個主要方向上的兩個末端分量。 它在一個方向上具有低電阻,而在另一個方向上具有高電阻
整流器 -設備將交流電(改變方向)轉換成直流電(在一個方向上)
真空管 -通過真空傳導電流的管子或閥門
功能:有源組件管理電流。 大多數PCB具有至少一個有源組件。
從電路的角度來看,有源組件具有兩個基本功能:
●活動組件本身會消耗功率。
● 除輸入信號外,還必須使用外部電源。
無源元件
什麼是無源電子元件?
無源電子組件是那些無權控制通過另一個電信號的電流的組件。 無源電子組件的示例包括電容器,電阻器,電感器,變壓器和一些二極管。 這些可能是SMD組件的方孔。
另請閱讀: PCB設計| PCB製造工藝流程圖,PPT和PDF
PTH組件被稱為“通孔”,因為引線通過電路板中的鍍銅孔插入。 這些組件具有兩種類型的引線:
● 軸向引線組件
● 徑向鉛組件
軸向鉛組分(ALC):
這些組件可能具有一根或多根引線。 使引線從部件的一端引出。 在電鍍通孔組裝過程中,兩端都穿過電路板上的單獨孔。 因此,組件緊密地放置在電路板上。 電解電容器,保險絲,發光二極管(LED)和碳電阻器是軸向組件的一些示例。 當製造商正在尋求緊湊的配合時,這些部件是優選的。

徑向引線組件(RLC):
這些組件的引線伸出其身體。 徑向引線主要用於高密度板上,因為它們在電路板上佔據的空間較小。 陶瓷盤式電容器是徑向引線組件的重要類型之一。
示例:
電阻器 -兩端電阻的電氣組件。 電阻器可以減小電流,改變信號電平,分壓等。
電容器 -這些組件可以存儲和釋放費用。 它們可以過濾電源線並阻止DC電壓,同時允許AC信號通過。
從電路的角度來看,無源組件具有兩個基本特徵:
● 無源組件本身會消耗電能或將電能轉換為其他形式的其他能量。
● 僅輸入信號,沒有必要正常工作。
功能 -無源組件不能使用其他電信號來改變電流。
通過組裝印刷電路板(包括表面安裝技術和通孔),這些組件一起構成了一種比過去更安全,更方便的過程。 儘管這些組件在未來幾年內可能會變得更加複雜,但是它們背後的科學是永恆的。
另請閱讀: PCB製造工藝| 製作PCB板的16個步驟
與所有其他組件一樣,電鍍通孔電路板組件可以大致分為:
●通孔 積極 組件
● 通孔 被動 組件。
每種類型的組件都以相同的方式安裝到板上。 設計人員需要在其PCB佈局中放置通孔,在這些通孔中,表層上的焊盤用焊盤將其包圍以進行焊接。 通孔安裝過程很簡單:將元件引線放入孔中,然後將裸露的引線焊接到焊盤上。 電鍍的通孔電路板元件很大且堅固,可以很容易地手工焊接。 對於無源通孔組件,組件引線可能會很長,因此在安裝前通常將它們剪短。
被動通孔 組件
無源通孔元件採用兩種可能的封裝形式:徑向和軸向。 軸向通孔組件的電導線沿組件的對稱軸延伸。 考慮一個基本電阻; 電線沿著電阻器的圓柱軸延伸。 二極管,電感器和許多電容器的安裝方法相同。 並非所有的通孔元件都採用圓柱形封裝。 一些組件(例如大功率電阻器)採用矩形封裝,且引線沿封裝的長度延伸。
有源通孔元件s
如果您還記得電子學課程,那麼您可能還記得用於雙列直插式封裝(DIP)或塑料DIP(PDIP)的集成電路。 這些組件通常被視為安裝在麵包板上以進行概念驗證開發,但它們通常用於實際的PCB中。 DIP封裝通常用於有源通孔組件,例如運算放大器封裝,低功耗穩壓器和許多其他常見組件。 晶體管,更高功率的穩壓器,石英諧振器,更高功率的LED等其他組件可能採用之字形串聯封裝(ZIP)或晶體管外形(TO)封裝。 就像軸向或徑向無源通孔技術一樣,這些其他封裝也以相同的方式安裝到PCB上。
通孔元件的出現是在設計人員更加關注使電子系統機械穩定並且不關心美觀和信號完整性的時候。 很少關注減少組件佔用的空間,並且信號完整性問題也不是問題。 後來,隨著功耗,信號完整性和電路板空間要求開始佔據中心地位,設計人員需要使用能夠在更小的封裝中提供相同電氣功能的組件。 這是表面貼裝元件進入的地方。
通孔組件最適合需要在層之間建立更牢固連接的高可靠性產品。 t通孔組件 這些優勢在PCB組裝過程中仍發揮著重要作用:
● 耐用性:
與用作表面連接焊接的部件相比,許多用作接口的部件必須具有更牢固的機械連接。 開關,連接器,保險絲和其他將受到人為或機械力推動和拉動的零件,需要焊接通孔連接的強度。
● 電源:
通常,僅在通孔封裝中提供用於傳導高功率電平的電路中使用的組件。 這些零件不僅更大,更重,需要更堅固的機械連接,而且對於表面安裝的焊料連接來說,電流負載可能太大。
● 熱:
傳導大量熱量的組件也可能更喜歡通孔封裝。 這樣可使引腳通過孔傳導熱量,並將熱量傳導到電路板中。 在某些情況下,這些零件也可能通過板上的孔用螺栓固定,以進行額外的熱傳遞。
● 混合型:
這些零件是表面安裝墊和通孔銷的組合。 例如,高密度連接器的信號引腳是表面安裝的,而其安裝引腳是通孔的。 在承載大量電流或發熱的零件中也可以找到相同的配置。 電源和/或熱插針將通過孔,而其他信號插針將通過表面安裝。
SMT組件僅通過焊料固定在電路板上,而通孔組件引線則貫穿電路板,從而使這些組件能夠承受更大的環境壓力。 這就是為什麼通孔技術通常用於軍事和航空產品中,這些產品可能會經歷極高的加速度,碰撞或高溫。 通孔技術在有時需要手動調整和更換的測試和原型製作應用中也很有用。
另請閱讀: 如何回收廢印刷電路板? | 你應該知道的事情
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什麼是SMT(表面貼裝)-表面貼裝技術
表面貼裝技術(SMT)是指將不同類型的電氣組件直接放置到PCB板表面上的技術,而表面貼裝設備(SMD)指的是那些要安裝在印刷電路板(PCB)上的電氣組件),SMD也稱為SMC(表面安裝設備組件)
作為通孔(TH)印刷電路板(PCB)設計和製造實踐的替代方案,在考慮尺寸,重量和自動化的情況下,表面貼裝技術(SMT)的性能更好,因為它比PCB板更有效地製造可靠性或質量。通孔安裝技術
這項技術促進了電子設備在以前認為不可行或不可行的功能中的應用。 SMT使用表面貼裝器件(SMD)來代替舊的通孔PCB結構中更大,更重,更麻煩的同類產品。
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4. SMD組件(SMC) | 它們是什麼以及它們如何工作?
PCB板上的SMD組件易於識別,它們有很多共同點,例如外觀和工作方法,以下是PCB板上的一些SMD組件,您可能會在此頁面中滿足您的更多需求,但是首先,我想向您展示以下常用的表面安裝組件:
●片式電阻器(R)
● 網絡電阻器(RA / RN
● 電容器(C)
● 二極管(D)
● 發光二極管
● 晶體管(Q)
● 電感(L)
● 變壓器(T)
● 晶體振盪器(X)
● 融合
這些SMD組件的基本工作原理如下:
● 貼片電阻(R)
通常,片式電阻器主體上的三個數字表示其電阻值。 其第一和第二位數字是有效數字,第三位數字表示10的倍數,例如“ 103”表示“10KΩ”,“ 472”表示“4700Ω”,例如,字母“ R”表示小數點,“ R15”表示“0.15Ω”。
● 網絡電阻器(RA / RN)
將具有相同參數的幾個電阻器封裝在一起。 網絡電阻器通常應用於數字電路。 電阻識別方法與片式電阻相同。
● 電容器(C)
最常用的是MLCC(多層陶瓷電容器),根據材料將MLCC分為COG(NPO),X7R,Y5V,其中COG(NPO)最穩定。 鉭電容器和鋁電容器是我們使用的另外兩個特殊電容器,請注意區分它們的極性。
● 二極管(D),廣泛應用的SMD組件。 通常,在二極管主體上,色環標記其負極的方向。
● 發光二極管LED分為普通LED和高亮度LED,具有白色,紅色,黃色和藍色等顏色。LED極性的確定應基於特定的產品製造準則。
● 晶體管(Q),典型的結構是NPN和PNP,包括三極管,BJT,FET,MOSFET等。 SMD組件中使用最多的軟件包是SOT-23和SOT-223(更大)。
● 電感(L),電感值通常直接打印在車身上。
● 變壓器(T)
● 晶體振盪器(X),主要用於各種電路中產生振盪頻率。
● 融合
IC(U),即集成電路,是電子產品最重要的功能組件。 這些軟件包更加複雜,將在後面詳細介紹。
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為了幫助您更好地了解通孔安裝和表面安裝之間的區別,FMUSER提供了一個比較表供您參考:
差異 | 表面貼裝技術(SMT) | 通孔安裝(THM) |
太空佔領 |
PCB空間佔用率小 |
高PCB空間佔用率 |
導線要求 |
直接安裝元件,無需引線 |
安裝需要導線 |
針數 |
高得多 |
正常 |
包裝密度 |
高得多 |
正常 |
零件成本 |
不會那麼貴 |
相對較高 |
生產成本 |
適用於低成本的大批量生產 |
適用於高成本的小批量生產 |
尺寸 |
相對較小 |
比較大 |
電路速度 |
相對較高 |
相對較低 |
結構體 |
設計,生產和技術複雜 |
简单安装 |
適用範圍 |
多數用於承受壓力或高壓的大型部件 |
不建議用於大功率或高壓用途 |
總之,k通孔和表面貼裝之間的區別是:
● SMT解決了通孔安裝常見的空間問題。
● 在SMT中,組件沒有鉛,而是直接安裝到PCB上,而通孔組件則需要穿過鑽孔的引線。
● SMT中的引腳數比通孔技術高。
● 因為組件更緊湊,所以通過SMT實現的堆積密度比通孔安裝要高得多。
● SMT組件通常比通孔組件便宜。
● SMT有利於裝配自動化,使其比通孔生產更適合於以較低的成本進行大批量生產。
● 儘管SMT通常在生產方面更便宜,但投資機械所需的資金卻比通孔技術所需的資金更高。
● 由於SMT尺寸減小,因此更容易獲得更高的電路速度。
● 與通孔技術相比,SMT所需的設計,生產,技能和技術相當先進。
● 就大型,笨重的部件,易受頻繁機械應力作用的部件或用於大功率和高壓部件而言,通孔安裝通常比SMT更可取。
● 儘管在某些情況下通孔安裝仍可在現代PCB組裝中使用,但在大多數情況下,表面安裝技術是優越的。
您可以看到與上述功能的不同之處,但是為了幫助您更好地了解通孔安裝(THM)和表面貼裝技術(SMT),FMUSER在此提供了以下功能的優缺點的完整比較列表。 THM和SMT,現在閱讀以下內容,了解它們的優缺點!
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●大幅降低電氣噪音
最重要的是,SMT大大減輕了重量,節省了空間並減少了電噪聲。 緊湊的封裝和SMT中較低的引線電感意味著更容易實現電磁兼容性(EMC)。
● 輕量化,實現小型化
SMT電子元件所佔的幾何尺寸和體積遠小於通孔插補元件的幾何尺寸和體積,通常可以減小60%〜70%,某些元件甚至可以減小90%。
同時,SMT組件的重量僅為其普通通孔當量的十分之一。 因此,表面安裝組件(SMA)的重量大大降低。
● 最佳利用電路板空間
由於SMT組件僅佔印刷電路板空間的一半到三分之一,因此佔用的空間很小。 這導致設計更加輕巧和緊湊。
SMD組件比THM組件小得多(SMT允許更小的PCB尺寸),這意味著要使用更多的空間,板的整體密度(例如安全密度)將大大增加。 SMT的緊湊設計還可以提高電路速度。
● 高信號傳輸速度
SMT組裝部件不僅結構緊湊,而且安全密度高。 將PCB粘貼在兩側時,裝配密度可以達到每平方厘米5.5〜20個焊點。 SMT組裝的PCB由於短路和小延遲而可以實現高速信號傳輸。
● 由於無法通過表面貼裝來訪問每個電子零件,板上的實際保留面積將取決於表面安裝零件所改變的通孔元件的比例。
● 可以將SMD組件放置在PCB的兩側,這意味著更高的組件密度,每個組件可能有更多連接。
● 高頻效果好
由於組件沒有引線或沒有引線,因此自然減少了電路的分佈參數,從而降低了連接處的電阻和電感,從而減輕了RF信號的不良影響,從而提供了更好的高頻性能
● SMT有利於自動化生產,提高產量,生產效率並降低成本
使用拾放機放置組件將減少生產時間並降低成本。
減少了走線的佈線,減小了電路板的尺寸。
同時,由於組裝不需要鑽孔,因此SMT可以降低成本並縮短生產時間。 在組裝過程中,SMT組件每小時的放置速度為數千甚至數万個,而THM的放置速度則小於每小時一千個,焊接過程導致的組件故障也將大大減少,可靠性將得到改善。 。
● 最小化材料成本
由於生產設備效率的提高和包裝材料消耗的減少,SMD組件比THM組件便宜得多,大多數SMT組件的包裝成本已經低於相同類型和功能的THT組件
如果不擴展表面安裝板上的功能,則通過較少的表面安裝部件就可能在封裝間間距之間擴展,並且減少鏜孔數量也可能會減少印刷電路板中的層數。 這將再次降低電路板成本。
● 與編程技術相比,使用編程的回流焊爐形成的焊點更加可靠和可重複。
事實證明,SMT在抗衝擊和抗振動方面更穩定,性能更好,這對於實現電子設備的超高速運行具有重要意義。 儘管具有明顯的優勢,但SMT製造仍然面臨著一系列獨特的挑戰。 儘管可以更快地放置組件,但這樣做所需的機器非常昂貴。 如此高的組裝工藝資本投入意味著SMT組件可以提高小批量原型板的成本。 由於與通孔相比,佈設盲孔/埋孔的複雜性增加,表面安裝的組件在製造過程中需要更高的精度。
精度在設計期間也很重要,因為違反合同製造商(CM)的DFM焊盤佈局準則可能會導致安裝問題,例如墓碑放置,這可能會大大降低生產運行中的成品率。
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● SMT不適合大型,大功率或高壓零件
通常,SMD組件的功能較少。 並非SMD中提供了所有有源和無源電子組件,大多數SMD組件都不適合大功率應用。
● 設備投資大
大多數SMT設備,例如回流爐,取放機,焊膏絲網印刷機,甚至熱空氣SMD返修站,都是昂貴的。 因此,SMT PCB組裝線需要大量投資。
● 小型化和多種焊點類型使過程和檢查復雜化
隨著超細間距技術的發展,SMT中的焊點尺寸迅速變得越來越小,這在檢查過程中變得非常困難。
焊點的可靠性變得越來越重要,因為每個焊點所允許的焊料越來越少。 空洞通常是焊點相關的故障,特別是在SMT應用中回流焊膏時。 空隙的存在會降低接頭強度,並最終導致接頭失效。
● 灌封化合物經過熱循環可能會損壞SMD的焊接連接
它不能保證焊料連接能承受灌封過程中使用的化合物。 在進行熱循環時,連接可能會損壞也可能不會損壞。 較小的引線空間會使維修更加困難,因此,SMD組件不適合用於小型電路的原型設計或測試。
●當SMT用作承受機械應力的組件(即經常連接或卸下的外部設備)的唯一連接方法時,可能不可靠。
SMD不能直接與插入式麵包板(快速的即插即用原型工具)一起使用,需要為每個原型都使用定制PCB或將SMD安裝在引腳引線的載體上。 為了圍繞特定的SMD組件進行原型製作,可以使用價格較低的分線板。 此外,還可以使用帶滑板的原型板,其中一些包括用於標準尺寸SMD組件的焊盤。 對於原型,可以使用“死蟲”麵包板。
● 容易損壞
如果掉落,SMD組件很容易損壞。 此外,組件在安裝時很容易掉落或損壞。 而且,它們對ESD非常敏感,因此需要ESD產品進行處理和包裝。 通常在潔淨室環境中進行處理。
● 對焊接技術的高要求
一些SMT零件太小,以至於很難找到,拆焊,更換然後重新焊接的挑戰。
還有一種擔憂是,手持式電烙鐵可能會損壞附近的零件,而STM零件是如此之小且靠近。
主要原因是這些組件會產生大量熱量或承受無法安裝的高電負載,焊料會在高溫下熔化,因此很容易出現“偽焊接”,“縮孔”,焊料洩漏,橋樑(含錫),“墓碑”等現象。
焊料也可能由於機械應力而變弱。 這意味著將使用通孔安裝的物理綁定來連接將與用戶直接交互的組件。
使SMT PCB原型或小批量生產很昂貴。
● 由於技術複雜性,需要較高的學習和培訓成本
由於許多SMD的尺寸小且引線間距小,因此手動原型組裝或組件級維修更加困難,並且需要熟練的操作員和更昂貴的工具
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PCB及其組件之間的牢固物理連接
帶引線的通孔技術組件在組件和PCB板之間提供了更牢固的連接,可以承受更大的環境壓力(它們穿過板,而不是像SMT組件一樣固定在板的表面上)。 由於手動更換和調整功能,通孔技術還用於需要測試和原型製作的應用中。
● 易於更換已安裝的組件
通孔安裝的組件更容易更換,使用通孔組件而不是表面安裝的組件進行測試或製作原型更加容易。
● 原型製作變得更容易
除了更可靠之外,通孔組件還可以輕鬆更換。 大多數設計工程師和製造商在進行原型製作時都更喜歡通孔技術,因為通孔可以與麵包板插座一起使用
● 高耐熱性
結合其在極端加速和碰撞中的耐久性,高耐熱性使THT成為軍事和航空航天產品的首選工藝。
● 高效率
T通孔元件也比SMT元件大,這意味著它們通常也可以處理更高功率的應用。
● 出色的電源處理能力
通孔焊接可在組件和電路板之間建立更牢固的結合,使其非常適合承受高功率,高壓和機械應力的大型組件,包括
-變形金剛
-資訊插座
-半導體
-電解電容器
-等
總之,通孔技術具有以下優點:
● PCB及其組件之間的牢固物理連接
● 易於更換已安裝的組件
● 原型製作變得更容易
● 高耐熱性
● 高效率
● 出色的電源處理能力
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● PCB板空間限制
PCB板上的過度鑽孔可能會佔用太多空間並降低PCB板的柔韌性。 如果我們使用通孔技術生產PCB板,那麼您將沒有太多空間來更新板。
● 不適用於大批量生產
通孔技術在生產,周轉時間和房地產方面都帶來高成本。
● 大多數通孔安裝的組件都需要手動放置
THM的組件也可以手動放置和焊接,幾乎沒有像SMT這樣的自動化空間,因此價格昂貴。 具有THM組件的電路板也必須鑽孔,因此,如果您使用THM技術,則不會有任何價格低廉的微型PCB。
● 即使在原型階段,也不建議將通孔安裝用於超緊湊設計。
總之,通孔技術具有以下缺點:
● PCB板空間限制
● 不適用於大批量生產
●組件 必須手動放置
●對批量生產的小板不友好
●不適用於超緊湊設計
如果您的意思是印刷電路板(PCB)的結構,那麼這裡是一些主要材料
-絲印
-符合RoHS的PCB
-層壓板
-關鍵基材參數
-普通基材
-銅厚度
-阻焊膜
-非阻燃材料
-搬運電路板時,請遵守防靜電措施。 ESD可能會導致性能下降或損壞敏感的微電路。
印刷電路板(PCB)使用導電軌,焊盤和從層壓在非導電基板的片層上和/或之間的一個或多個銅片層蝕刻的其他特徵來機械地支撐並電連接電氣或電子組件。
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