ในบทความที่ให้ความรู้นี้ Schurter เจาะลึกประเด็นที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกระหว่างรูทะลุและการติดตั้งบนพื้นผิว เทคโนโลยี และประวัติความเป็นมาของการแก้ปัญหา ชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มีหลายขนาดและเทคโนโลยีการติดตั้ง คลาสสิกคือเทคโนโลยีทะลุผ่านรู (THT); เทคโนโลยีที่ทันสมัยคือเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) น่าเสียดายที่เทคโนโลยีทั้งสองนี้รวมกันในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกประเภท จำเป็นต้องมีวิธีการบัดกรีที่แตกต่างกัน ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก? ใช่และไม่.
ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ไม่มี PCB ส่วนประกอบทั้งหมดที่มีอยู่ในขณะนั้นเดินสายได้อย่างอิสระด้วยมือ จนกระทั่งประมาณปี พ.ศ. 1920 ต้นแบบตัวแรกถูกสร้างขึ้น: รางตัวนำที่ประทับตราตรึงไว้กับกระดาษแข็งและยึดเข้าด้วยกันด้วยแผ่นโลหะสปริง ในปี พ.ศ. 1943 Paul Eisler วิศวกรชาวเวียนนาได้รับสิทธิบัตรสำหรับ PCB ซึ่งประสบความสำเร็จในระดับปานกลางเป็นเวลานานพอสมควร การเดินสายด้วยมือยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับทศวรรษที่ดี
เทคโนโลยีรูทะลุ (THT) ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 PCB ได้รับการยอมรับอย่างช้าๆ Ruwel-Werke ถือกำเนิดขึ้นใกล้กับเมืองดุสเซลดอร์ฟ สายเชื่อมต่อของส่วนประกอบถูกสอดผ่านรูเจาะใน PCB ซึ่งมีรางตัวนำทองแดงที่ด้านล่าง วิธีการนี้ทำให้การผลิตง่ายขึ้น และในขณะเดียวกันก็ลดอัตราข้อผิดพลาดระหว่างการเดินสาย ปัจจุบันนี้เรียกว่า THT: Through Hole Technology
เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) ไม่ได้อ่อนกว่าวัยมากนัก แม้ว่าจะใช้กับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดก็ตาม จุดเริ่มต้นสามารถพบได้ในทศวรรษที่ 1960 ซึ่งพัฒนาโดย IBM สำหรับคอมพิวเตอร์ของภารกิจ Saturn และ Apollo สาเหตุของการพัฒนาในช่วงเวลานี้คือสภาพพื้นที่คับแคบในยานอวกาศและลดลง วงจรไฟฟ้า อิมพีแดนซ์เพื่อเพิ่มความถี่สวิตชิ่ง
miniaturization SMT และ THT มีตำแหน่งที่แน่นอนในการผลิตของบริษัท EMS ทุกแห่งในปัจจุบัน EMS ย่อมาจาก “Electronics Manufacturing Services” คือการผลิตและประกอบชิ้นส่วนที่สมบูรณ์ ความต้องการของลูกค้าที่เพิ่มขึ้นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพากำลังเปลี่ยนโฟกัสไปยังเทคโนโลยีการยึดพื้นผิวมากขึ้นเรื่อยๆ
โดยปกติแล้ว ส่วนประกอบ SMT จะมีขนาดเล็กกว่ามาก จึงทำให้อุปกรณ์ปลายทางมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น สมาร์ทโฟนคือตัวอย่างที่ดีที่สุดของสิ่งนี้ หากไม่มี SMT พวกเขาจะคิดไม่ถึงในรูปแบบปัจจุบัน ตรงกันข้ามกับการติดตั้งผ่านรู ส่วนประกอบ SMT จะ "ติดกาว" โดยตรงลงบนพื้นผิวที่หุ้มด้วยทองแดงของบอร์ด จากนั้นจึงบัดกรีในเตาอบรีโฟลว์ SMT PCB มักจะอนุญาตให้ประกอบทั้งสองด้าน เพิ่มความหนาแน่นของการประกอบอัตโนมัติที่เป็นไปได้เป็นสองเท่า
ผลที่ตามมาคือลูกผสม อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบบางอย่างเท่านั้นที่สามารถลดขนาดได้ตามต้องการ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอยู่กับที่มักจะมีแหล่งจ่ายไฟในตัว ตามเนื้อผ้าประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวเก็บประจุตัวต้านทานและวงจรเรียงกระแส อย่างไรก็ตาม แม้แต่อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ใช้บ่อยในปัจจุบันก็ไม่สามารถ "ย่อขนาด" ให้มีขนาดเล็กลงได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกำลังไฟที่ต้องการ พลังงานต้องการพื้นที่ ตัวอย่างเช่น หากต้องวางแหล่งจ่ายไฟไว้บนแผงวงจร SMT ด้วย ก็จะกลายเป็นการบีบแน่นของหม้อแปลงอย่างรวดเร็ว หรือให้เราพิจารณาคำถามของการป้องกันฟิวส์: หากฟิวส์ขาดในกรณีที่เกิดกระแสไฟเกิน จะมีประโยชน์อย่างยิ่งหากสามารถเปลี่ยนฟิวส์นี้ได้โดยไม่ต้องใช้ความพยายามมากนัก ความต้องการนี้นำไปสู่การผสม: แผงวงจร SMT ที่มีรูเจาะเพิ่มเติมสำหรับส่วนประกอบ THT
ผลที่ตามมาของไฮบริด การใช้เทคโนโลยีทั้งสองมีผลในกระบวนการบัดกรี สำหรับผู้ให้บริการ EMS แต่ละบอร์ดต้องผ่านการบัดกรีสองกระบวนการ หนึ่งสำหรับส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิว (วิธีการรีโฟลว์) และอีกอันหนึ่งสำหรับส่วนประกอบในการประกอบผ่านรู (การบัดกรีด้วยคลื่น กระบวนการบัดกรีสองกระบวนการเกี่ยวข้องกับต้นทุนที่สูงขึ้นอย่างมากและเวลาในการผลิตที่ยาวนานขึ้น นอกจากนี้ ต้องมีระบบการบัดกรีสองระบบ แต่ก็มีข้อเสียอื่นเช่นกัน
ปัญหา: อายุ หาก PCB แบบไฮบริดต้องผ่านกระบวนการบัดกรี 200 กระบวนการ ส่วนประกอบจำนวนมากจะถูกทำให้ร้อนสองครั้งจนอุณหภูมิสูงกว่า XNUMX องศาเซลเซียส สิ่งนี้ไม่เป็นประโยชน์ต่อพวกเขา และอุณหภูมิสูงจะทำให้อายุการใช้งานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สั้นลง ปัญหา: การจัดวางผิดตำแหน่ง กระบวนการบัดกรีสองครั้งทำให้เกิดความเสี่ยงเพิ่มเติมจากการใช้งานจริง: โดยปกติแล้วจะเป็นกรณีที่ส่วนประกอบ THT ถูกแทรกหลังจากกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์สำหรับ SMT โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การจัดวางส่วนประกอบด้วยตนเองสำหรับรอบการบัดกรีที่สองในอ่างคลื่นนั้นมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นอย่างมากจากการจัดวางที่ไม่ถูกต้อง
วิธีการ: ไม่มีลูกผสม เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ มีหลายวิธี วิธีที่ง่ายที่สุดคือการป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นพร้อมกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ใช้เฉพาะส่วนประกอบ SMT หรือ THT เท่านั้น ดังนั้นกระบวนการบัดกรีเพียงครั้งเดียวก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติมักไม่สามารถทำได้เนื่องจากคุณสมบัติทางเทคนิคที่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่จะบัดกรีควรมี
ทางเลือก: THR ตัวย่อ THR ย่อมาจาก “Through Hole Reflow” THRs เป็นส่วนประกอบที่มีเทคโนโลยีรูทะลุ อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบ THR เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการประกอบอัตโนมัติและความเครียดจากความร้อนสูงในเตาอบแบบหมุนเวียน ในระหว่างขั้นตอนการประกอบ กาวจะพิมพ์ครั้งแรกในช่องสำหรับหมุด THT จากนั้นส่วนประกอบจะถูกดันผ่านกาวประสาน เมื่อเพสต์ละลายในเตาอบ reflow สารประสานที่เป็นของเหลวจะดึงกลับเข้าไปในจุดแวะเนื่องจากการเปียกน้ำและแรงของเส้นเลือดฝอย ก่อตัวเป็นรอยต่อประสานที่สะอาด สองเทคโนโลยี หนึ่งกระบวนการบัดกรี ประสิทธิภาพสูง!
กลับไปที่การป้องกัน (ฟิวส์) ด้วยเหตุนี้ เราควรตรวจสอบการป้องกันวงจรของ PCB ที่ประกอบขึ้นโดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์อีกครั้ง การติดตั้งตัวยึดฟิวส์บนบอร์ด SMT จะเป็นประโยชน์อย่างมาก ซึ่งสามารถบัดกรีได้ทันทีในกระบวนการรีโฟลว์ มีตัวยึดฟิวส์ดังกล่าวอยู่ ตัวยึดฟิวส์แบบเปิดที่ทนต่อสายไฟเรืองแสง Schurter OGN เป็นแบบคลาสสิกและได้รับการออกแบบมาสำหรับฟิวส์ 5×20 ที่มีกระแสที่กำหนดและลักษณะการสะดุดต่างๆ นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนเป็นกล่องฟิวส์แบบปิดได้อย่างง่ายดายโดยใช้ฝาปิดหากต้องการ ขณะนี้มีสามเวอร์ชัน: classic THT, SMT และ THR ซึ่งเข้ากันได้กับเวอร์ชัน THT อย่างสมบูรณ์ โซลูชันที่เหมาะสมสำหรับเกือบทุกแอปพลิเคชัน กระบวนการบัดกรีเพียงครั้งเดียวก็เพียงพอแล้ว
ดูเพิ่มเติม : โมดูล IGBT | จอแสดงผล LCD | ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์