Dalam artikel informatif ini, Schurter menyelidiki dilema antara lubang tembus dan pemasangan di permukaan teknologi dan sejarah solusi. Komponen listrik dan elektronik tersedia dalam berbagai ukuran dan teknologi pemasangan. Yang klasik adalah teknologi lubang tembus (THT); mitra modernnya adalah teknologi pemasangan di permukaan (SMT). Sayangnya, kedua teknologi ini, yang digabungkan di hampir setiap perangkat elektronik, memerlukan metode penyolderan yang berbeda. Sebuah dilema? Iya dan tidak.
Pada awal abad ke-20, tidak ada PCB. Semua komponen yang tersedia saat itu disambungkan secara bebas dengan tangan. Baru sekitar tahun 1920 prototipe pertama dibuat: trek konduktor yang dicap dipaku pada kertas keras dan disatukan dengan pegas lembaran logam. Pada tahun 1943, insinyur Wina Paul Eisler diberikan hak paten untuk PCB, dengan keberhasilan yang lumayan untuk waktu yang cukup lama. Pengkabelan manual tetap menjadi standar selama satu dekade yang baik.
Teknologi Melalui Lubang (THT) Pada awal 1950-an PCB perlahan-lahan diterima. Dekat Düsseldorf, teknologi lubang tembus lahir di Ruwel-Werke. Kabel penghubung komponen dimasukkan melalui lubang bor di PCB, yang dilengkapi dengan jalur konduktor tembaga di bagian bawahnya. Pendekatan ini menyederhanakan produksi dan, pada saat yang sama, mengurangi tingkat kesalahan selama pengkabelan. Hari ini, ini disebut THT: Melalui Teknologi Lubang.
Teknologi pemasangan permukaan (SMT) tidak jauh lebih muda, meskipun digunakan untuk hampir semua produk elektronik modern. Permulaannya dapat ditemukan pada tahun 1960-an, dikembangkan oleh IBM untuk komputer misi Saturnus dan Apollo. Alasan perkembangan ini pada saat itu adalah kondisi ruang angkasa yang sempit dan berkurang sirkit impedansi untuk meningkatkan frekuensi switching.
Miniaturisasi SMT dan THT memiliki tempat tetap dalam produksi setiap perusahaan EMS saat ini. EMS adalah singkatan dari "Layanan Manufaktur Elektronik", yaitu produksi dan perakitan rakitan lengkap. Meningkatnya permintaan pelanggan untuk perangkat elektronik seluler semakin mengalihkan fokus ke teknologi pemasangan di permukaan.
Biasanya, komponen SMT jauh lebih kecil sehingga memungkinkan perangkat akhir yang lebih ringkas. Smartphone adalah contoh terbaik dari ini. Tanpa SMT, mereka tidak akan terpikirkan dalam bentuknya saat ini. Berbeda dengan pemasangan melalui lubang, komponen SMT "direkatkan" langsung ke permukaan papan berlapis tembaga dan kemudian disolder dalam oven reflow. PCB SMT sering memungkinkan perakitan di kedua sisi, menggandakan kepadatan perakitan otomatis yang mungkin.
Hibrida sebagai konsekuensinya Namun, hanya beberapa komponen yang ukurannya bisa diperkecil sesuka hati. Perangkat elektronik stasioner hampir selalu memiliki catu daya bawaan. Secara tradisional, ini terdiri dari transformator, Kapasitor, resistor dan penyearah. Namun, catu daya switching yang sering digunakan saat ini pun tidak dapat "disusut" ke dimensi mini, bergantung pada daya yang dibutuhkan. Kekuasaan membutuhkan ruang. Jika, misalnya, catu daya juga harus ditempatkan pada papan sirkuit SMT, maka dengan cepat menjadi tekanan yang kuat untuk sebuah transformator. Atau mari kita pertimbangkan pertanyaan tentang perlindungan sekering: Jika sekering putus saat terjadi arus berlebih, akan sangat berguna jika sekering ini dapat diganti tanpa usaha keras. Kebutuhan ini menyebabkan hibrida: papan sirkuit SMT yang berisi lubang bor lebih lanjut untuk komponen THT.
Konsekuensi dari hibrida Penggunaan dua teknologi tersebut memiliki konsekuensi pada proses penyolderan. Untuk penyedia EMS, setiap papan harus menjalani dua proses penyolderan. Satu untuk komponen yang dipasang di permukaan (metode reflow) dan yang kedua untuk komponen dalam perakitan melalui lubang (solder gelombang. Dua proses penyolderan dikaitkan dengan biaya yang jauh lebih tinggi dan waktu produksi yang lebih lama. Selain itu, dua sistem penyolderan harus tersedia. Tapi ada juga kelemahan lainnya.
Masalah: Penuaan Jika PCB hybrid harus melalui dua proses penyolderan, banyak komponen yang dipanaskan dua kali hingga suhu jauh di atas 200C. Ini tidak menguntungkan bagi mereka, dan suhu tinggi akan mempersingkat masa pakai komponen elektronik apa pun. Masalah: salah penempatan Proses penyolderan ganda menimbulkan risiko tambahan dari penerapan praktisnya: Biasanya komponen THT dimasukkan setelah proses penyolderan reflow untuk SMT. Secara khusus, penempatan komponen secara manual untuk siklus penyolderan kedua dalam penangas gelombang melibatkan peningkatan risiko penempatan yang salah secara besar-besaran.
Pendekatan: tidak ada hibrida Untuk menghindari masalah ini, ada beberapa pendekatan. Yang paling sederhana adalah mencegahnya terjadi sama sekali. Dengan kata lain, gunakan hanya komponen SMT atau THT saja. Maka satu proses penyolderan selalu cukup. Namun, hal ini seringkali tidak memungkinkan dalam praktiknya karena sifat teknis yang harus dimiliki oleh produk akhir yang akan disolder.
Alternatif: THR Singkatan THR adalah singkatan dari "Through Hole Reflow". THR adalah komponen dengan teknologi through-hole. Namun, komponen THR ini dirancang untuk perakitan otomatis dan tekanan panas tinggi dalam oven reflow. Selama proses perakitan, pasta pertama kali dicetak di vias untuk pin THT, lalu komponen didorong melalui pasta solder. Saat pasta meleleh dalam oven reflow, solder cair masuk ke dalam vias karena gaya pembasahan dan kapiler, membentuk sambungan solder yang bersih. Dua teknologi, satu proses penyolderan. Sangat efisien!
Kembali ke perlindungan (sekring). Dengan mengingat hal ini, kita harus melihat kembali perlindungan sirkuit dari PCB yang dirakit secara otomatis. Akan sangat menguntungkan untuk memasang penahan sekering pada papan SMT, yang dapat disolder segera dalam proses reflow. Pemegang sekering seperti itu ada. Schurter OGN penahan sekring terbuka yang tahan kawat pijar adalah klasik, dan dirancang untuk sekring 5×20 dari berbagai arus pengenal dan karakteristik tersandung. Itu juga dapat dengan mudah diubah menjadi penahan sekering tertutup menggunakan penutup jika diinginkan. Kini tersedia tiga versi: THT klasik, SMT, dan THR, yang sepenuhnya kompatibel dengan versi THT. Solusi yang tepat untuk hampir semua aplikasi. Satu proses penyolderan sudah cukup.
Lihat lebih banyak: modul IGBT | Layar LCD | Komponen Elektronik