نصب سطحی در مقابل سوراخ داخلی: تفاوت‌ها چیست؟

معرفی

در طول چند سال گذشته، بسته‌بندی نیمه‌هادی‌ها به دلیل نیاز روزافزون به عملکرد بهتر، ابعاد کوچک‌تر و تطبیق‌پذیری بیشتر، دستخوش تحول قابل توجهی شده است. 

وقتی صحبت از طراحی PCBA معاصر می‌شود، دو تکنیک اصلی برای اتصال قطعات به برد مدار چاپی به کار می‌رود: فناوری سوراخ‌کاری و فناوری نصب سطحی.

با این حال، ممکن است در مورد تفاوت‌های بین نصب سطحی و درج از طریق سوراخ کنجکاو باشید. این مقاله تفاوت‌های اصلی بین این دو روش مونتاژ PCB را روشن می‌کند.

فناوری Surface Mount (SMT)

فناوری نصب سطحی، که معمولاً به اختصار SMT نامیده می‌شود، یک روش مونتاژ و تولید نوآورانه برای اتصال مستقیم قطعات روی یک برد مدار چاپی (PCB) است که همسطح با سطح آن قرار گرفته است. این رویکرد پیشگامانه به عنوان جانشینی برای "فناوری سوراخ‌کاری" که قبلاً رایج بود، در نظر گرفته شد.

پیدایش SMT را می‌توان به دهه ۱۹۶۰ میلادی نسبت داد، و پذیرش گسترده آن تنها در سال ۱۹۸۶ ریشه گرفت، زمانی که قطعات نصب سطحی شروع به جذب سهم قابل توجه ۱۰٪ از بازار کردند. تا آغاز دهه ۱۹۹۰، قطعات نصب سطحی (SMD) جایگاه خود را در اکثر مونتاژهای مدار چاپی پیشرفته تثبیت کرده بودند.

IBM عمدتاً از کارهای پیشگامانه در توسعه فناوری نصب سطحی حمایت می‌کرد. در اوایل سال ۱۹۶۰، IBM اولین نمایش عملی SMT خود را به نمایش گذاشت و از یک مدل کامپیوتری جمع و جور رونمایی کرد که بعداً در کامپیوتر دیجیتال موشک پرتابگر برای واحد ابزار، یک جزء ابزاری که فضاپیماهای Saturn IB و Saturn V را هدایت می‌کرد، کاربرد پیدا کرد.

علاوه بر این، اجزای فناوری نصب سطحی به طرز ماهرانه‌ای با زبانه‌های کوچک یا درپوش‌های انتهایی طراحی شدند که کاربرد لحیم را برای محکم کردن SMDها روی سطح PCB تسهیل می‌کند.

فرآیند سوراخ‌کاری وقت‌گیر که برای قرارگیری دقیق هر قطعه طراحی شده بود، متعاقباً با روش SMT جایگزین شد که نیاز به این سوراخ‌های سربی را از بین می‌برد. طراحی SMDها با تعداد سوراخ‌های کم یا بدون سوراخ، تحولی لرزه‌ای در مونتاژ PCB ایجاد کرد و مزایای قابل توجهی به همراه داشت.

یکی از بارزترین مزایای SMT، امکان ادغام اجزای بسیار کوچک‌تر با حفظ چسبندگی ایمن به برد مدار بود. اجزای کوچک‌تر به طور طبیعی تراکم اجزای بیشتری را ایجاد می‌کردند، توسعه‌ای که در حوزه «قانون مور» اعتبار یافت. در ابتدا فرض بر این بود که تراکم اجزای مادربرد از سال ۱۹۶۵ تا ۱۹۷۵ سالانه دو برابر شود، اما متعاقباً به نرخ دو برابر شدن دو ساله اصلاح شد.

به امروز که نگاه کنیم، SMT تقریباً در هر دسته از دستگاه‌های الکترونیکی، از اسباب‌بازی‌های کودکان و قهوه‌سازها گرفته تا تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌هایی که زندگی دیجیتال ما را شکل می‌دهند، نفوذ کرده است. 
در حالی که چشم‌انداز همواره در حال تکامل فناوری، جایی برای روش‌های نوین باقی می‌گذارد، بدیهی است که فناوری نصب سطحی، در آینده‌ای قابل پیش‌بینی، همچنان یک جنبه پایدار و بنیادی از تولید الکترونیک باقی خواهد ماند.

اصطلاحاتی که باید در مورد SMT بدانید

در حوزه تولید قطعات الکترونیکی، مجموعه‌ای جامع از اصطلاحات مرتبط با فناوری نصب سطحی (SMT) وجود دارد:

● SMA (مونتاژ نصب سطحی): این به معنای ساخت یا مونتاژ یک مدار یا ماژول با استفاده از فناوری نصب سطحی (SMT) است.

● SMC (قطعات نصب سطحی): به عناصر الکترونیکی مختلفی اشاره دارد که به طور خاص برای استفاده در کاربردهای فناوری نصب سطحی (SMT) طراحی شده‌اند.

● SMD (قطعات نصب سطحی): طیف گسترده‌ای از قطعات الکترونیکی، شامل اجزای فعال و غیرفعال، همراه با عناصر الکترومکانیکی را شامل می‌شود که همگی برای ادغام در مدارهای مبتنی بر SMT در نظر گرفته شده‌اند.

● تجهیزات نصب سطحی (SME): به ماشین‌آلات و تجهیزات تخصصی طراحی‌شده برای اجرای فرآیندهای مونتاژ فناوری نصب سطحی (SMT) اشاره دارد.

● SMP (بسته‌های نصب سطحی): به اشکال یا پوشش‌های متنوعی اشاره دارد که برای جای دادن دستگاه‌های نصب سطحی (SMD) در سیستم‌های الکترونیکی طراحی شده‌اند.

● فناوری نصب سطحی (SMT): شامل طیف وسیعی از شیوه‌ها و تکنیک‌های به کار رفته در مونتاژ و نصب قطعات الکترونیکی بر روی بردهای مدار است که سنگ بنای فرآیندهای تولید فناوری الکترونیکی معاصر را تشکیل می‌دهد.

انواع قطعات نصب سطحی (SMD)

قطعات نصب سطحی (SMD) طیف گسترده‌ای از قطعات الکترونیکی را شامل می‌شوند که به طور دقیق برای اتصال مستقیم به سطح برد مدار چاپی (PCB) مهندسی شده‌اند و نیاز به سوراخ‌ها یا پایه‌های مرسوم را از بین می‌برند. 

این قطعات همه‌کاره طیف گسترده‌ای از اشکال، ابعاد و عملکردها را نشان می‌دهند و نقش‌های متنوعی را در مدارهای الکترونیکی ایفا می‌کنند. در میان SMD های مختلف، موارد زیر رایج‌ترین نمونه‌ها هستند:

● مقاومت‌های نصب سطحی (مقاومت‌های SMD): این اجزای غیرفعال، جریان الکتریکی را در یک مدار تنظیم می‌کنند و مقادیر مقاومت و توان نامی متنوعی را برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهند.

● خازن‌های نصب سطحی (خازن‌های SMD): خازن‌های مسئول ذخیره و تخلیه انرژی الکتریکی در انواع مختلفی از جمله انواع الکترولیتی سرامیکی، تانتالومی و آلومینیومی موجود هستند.

● سلف‌های نصب سطحی (سلف‌های SMD): این اجزا انرژی را در میدان‌های مغناطیسی ذخیره می‌کنند و عمدتاً در فیلترها و مدارهای فرکانس رادیویی (RF) به کار می‌روند.

● دیودهای نصب سطحی (دیودهای SMD): دیودهایی که جریان یک‌طرفه را تسهیل می‌کنند، شامل دیودهای استاندارد، دیودهای شاتکی و دیودهای زنر در حوزه فناوری نصب سطحی می‌شوند.

● ترانزیستورهای نصب سطحی (ترانزیستورهای SMD): ترانزیستورها، قطعات نیمه‌هادی محوری برای تقویت و سوئیچینگ، مجموعه‌ای از انواع مانند NPN، PNP، کانال N و MOSFETهای کانال P را در دسته SMD ارائه می‌دهند.

● ال‌ای‌دی‌های نصب سطحی (SMD): دیودهای ساطع کننده نور (LED) که هنگام عبور جریان الکتریکی روشن می‌شوند، کاربرد گسترده‌ای در چراغ‌های نشانگر و نمایشگرها در دسته SMD دارند.

● مدارهای مجتمع نصب سطحی (SMD ICs)این مدارهای الکترونیکی جامع، که در یک بسته واحد قرار دارند، ممکن است شامل میکروکنترلرها، آی‌سی‌های آنالوگ و آی‌سی‌های دیجیتال و موارد دیگر باشند.

● کانکتورهای نصب سطحی: این کانکتورها که به طور خاص برای کاربردهای فناوری نصب سطحی (SMT) طراحی شده‌اند، اتصالات الکتریکی بین PCBها یا دستگاه‌های خارجی را برقرار می‌کنند.

● سوئیچ‌های نصب سطحی: سوئیچ‌های SMT عملکردهای رابط کاربری و کنترلی مختلفی را انجام می‌دهند و در انواع مختلفی مانند دکمه‌ای، لمسی و کشویی موجود هستند.

● کریستال‌ها و نوسان‌سازهای نصب سطحی: این اجزا سیگنال‌های زمان‌بندی و کلاک دقیقی را ارائه می‌دهند که برای همگام‌سازی مدارهای الکترونیکی بسیار مهم است.

● ترانسفورماتورهای نصب سطحی: ترانسفورماتورهای SMT با فراهم کردن تبدیل ولتاژ و ایزولاسیون، نقش حیاتی در منابع تغذیه و مدارهای ارتباطی ایفا می‌کنند.

● رگولاتورهای ولتاژ نصب سطحی: این اجزا ولتاژ خروجی پایدار را تضمین می‌کنند و نقش محوری در کاربردهای مدیریت توان ایفا می‌کنند.

اینها صرفاً زیرمجموعه‌ای از طیف گسترده قطعات نصب سطحی موجود هستند و انتخاب SMDها به الزامات خاص مدار الکترونیکی یا دستگاه در حال توسعه بستگی دارد. ابعاد جمع و جور و راندمان عملیاتی ذاتی SMDها، آنها را به انتخابی اساسی در تولید الکترونیک معاصر تبدیل کرده است.

مزایای فناوری نصب سطحی

۱. دستاورد کوچک‌سازی

ابعاد و حجم اشغال شده توسط قطعات الکترونیکی SMT به طور قابل توجهی از نمونه‌های سوراخ‌دار آنها پیشی می‌گیرد و اغلب منجر به کاهش 60 تا 70 درصدی می‌شود، به طوری که برخی از قطعات به طرز شگفت‌آوری 90 درصد کاهش اندازه و حجم را تجربه می‌کنند. علاوه بر این، وزن این قطعات را می‌توان به میزان قابل توجهی 60 تا 90 درصد کاهش داد.

۲. انتقال سیگنال شتاب‌یافته

مونتاژ SMT نه تنها از نظر فشردگی عالی است، بلکه تراکم ایمنی چشمگیری نیز ارائه می‌دهد و در صورت استفاده از PCB در هر دو طرف، به تراکم مونتاژ 5.5 تا 20 اتصال لحیم در هر سانتی‌متر مربع می‌رسد. PCB های مونتاژ شده با SMT به دلیل طول مدار کم و تأخیر کم، انتقال سیگنال با سرعت بالا را تسهیل می‌کنند. علاوه بر این، مقاومت PCB های مونتاژ شده با SMT در برابر ارتعاشات و ضربه‌ها، مناسب بودن آنها را برای عملیات الکترونیکی با سرعت بسیار بالا افزایش می‌دهد.

۳. عملکرد بهبود یافته در فرکانس بالا

عدم وجود سیم‌های رابط یا وجود سیم‌های رابط کوتاه در قطعات SMT به طور طبیعی پارامترهای توزیع‌شده مدار را کاهش می‌دهد و تداخل فرکانس رادیویی را کم می‌کند و در نهایت منجر به ویژگی‌های مطلوب فرکانس بالا می‌شود.

۴. مزایای اتوماسیون و افزایش تولید

SMT در تولید خودکار با شرایط جوشکاری استاندارد، سریالی و ثابت برای اجزای تراشه می‌درخشد. این اتوماسیون، خرابی‌های قطعات مرتبط با فرآیند لحیم‌کاری را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان کلی را بالا می‌برد و راندمان تولید را افزایش می‌دهد.

۵. استفاده اقتصادی از مواد

بهبود بهره‌وری در تجهیزات تولید و کاهش مصرف مواد بسته‌بندی، هزینه‌های بسته‌بندی اکثر قطعات SMT را کاهش داده و آنها را نسبت به نمونه‌های مشابه با فناوری سوراخ‌کاری (THT) از نظر نوع و عملکرد، مقرون‌به‌صرفه‌تر کرده است. در نتیجه، قیمت قطعات SMT رقابتی‌تر از قطعات THT است.

۶. فرآیندهای تولید ساده و کاهش هزینه

هنگام نصب قطعات روی برد مدار چاپی، نیاز به خم کردن، شکل دادن یا برش پایه‌های قطعات از بین می‌رود، که کل فرآیند را ساده کرده و راندمان تولید را افزایش می‌دهد. هزینه پردازش برای دستیابی به مدار عملکردی مشابه معمولاً کمتر از درون‌یابی درون سوراخ است، که عموماً منجر به کاهش کل هزینه تولید از 30٪ تا 50٪ می‌شود.

معایب فناوری نصب سطحی

۱. سرمایه‌گذاری پرهزینه در تجهیزات

پیاده‌سازی فناوری نصب سطحی خط مونتاژ برد مدار چاپی (SMT) به دلیل هزینه بالای تجهیزات SMT، از جمله کوره‌های بازتابی، ماشین‌های انتخاب و قرار دادن، چاپگرهای صفحه خمیر لحیم و ایستگاه‌های بازسازی SMD با هوای گرم، نیاز به تعهد مالی قابل توجهی دارد.

۲. فرآیند بازرسی چالش‌برانگیز

بازرسی مجموعه‌های SMT چالش‌های قابل توجهی را ایجاد می‌کند، در درجه اول به این دلیل که اکثر قطعات نصب سطحی کوچک هستند و اتصالات لحیم متعددی دارند. قطعاتی که دارای بسته‌بندی Ball Grid Array (BGA) هستند، پیچیدگی بیشتری را ایجاد می‌کنند، زیرا توپ‌ها و اتصالات لحیم آنها در زیر قطعه پنهان شده است و بازرسی را به یک کار دلهره‌آور تبدیل می‌کند. علاوه بر این، تجهیزات مورد استفاده برای بازرسی SMT قیمت بالایی دارند.

۳. آسیب‌پذیری در برابر آسیب

قطعات SMD مستعد آسیب هستند، به خصوص اگر به درستی حمل نشوند یا سقوط کنند. حساسیت آنها به تخلیه الکترواستاتیک (ESD)، محصولات تخصصی ESD را برای جابجایی و بسته بندی ایمن ضروری می کند. معمولاً قطعات SMD در یک محیط تمیز و کنترل شده نگهداری می شوند تا خطر آسیب کاهش یابد.

۴. تولید پرهزینه در مقیاس کوچک

تولید نمونه‌های اولیه PCB SMT یا دسته‌های کوچک می‌تواند از نظر مالی طاقت‌فرسا باشد. علاوه بر این، این فرآیند شامل پیچیدگی‌های فنی است که نیاز به سطح بالایی از تخصص و آموزش دارد.

۵. محدودیت دسترسی به برق

فناوری نصب سطحی شامل تمام قطعات الکترونیکی فعال و غیرفعال نمی‌شود و در نتیجه محدودیت‌هایی از نظر توان موجود ایجاد می‌کند. به طور کلی، قطعات SMD معمولاً توان نامی کمتری نسبت به همتایان سوراخ‌دار خود دارند.

از طریق فناوری سوراخ

نصب از طریق سوراخ شامل قرار دادن پایه‌های قطعه در سوراخ‌های دقیق ایجاد شده در یک PCB خالی است. قبل از ظهور SMT در دهه ۱۹۸۰، فناوری از طریق سوراخ به عنوان روش پیکربندی استاندارد صنعتی غالب بود. 

اگرچه کارایی و مقرون‌به‌صرفه بودن نصب سطحی آن را به جلو سوق داده است، اما پیش‌بینی منسوخ شدن سوراخ سرتاسری ممکن است زودهنگام باشد.

نکته قابل توجه این است که تکنیک سوراخکاری سرتاسری، اگرچه با کاهش محبوبیت مواجه شده است، اما در عصر SMT به طرز چشمگیری همه‌کاره بوده و مزایای مختلف و کاربردهای تخصصی را ارائه می‌دهد. یکی از ویژگی‌های برجسته فناوری سوراخکاری سرتاسری، دوام ذاتی آن است و این دوام اکنون اغلب با وجود حلقه‌های حلقوی تقویت می‌شود و اتصالات محکمی را تضمین می‌کند که در برابر آزمون زمان مقاومت می‌کنند.

لیدهای محوری در مقابل لیدهای شعاعی

در حوزه قطعات سوراخ‌دار، دو طبقه‌بندی اصلی وجود دارد: قطعات شعاعی و محوری، که هر کدام ویژگی‌های منحصر به فردی دارند. اتصالات محوری، یک قطعه را در یک خط مستقیم طی می‌کنند، از هر دو انتها (به صورت محوری) بیرون می‌آیند و از سوراخ‌های جداگانه روی برد عبور می‌کنند. 

هر دو جزء شعاعی و محوری، اجزای سربی "دوقلو" در نظر گرفته می‌شوند که هر کدام مزایای متمایزی دارند. اجزای سربی محوری به دلیل ادغام محکم با برد و تضمین اتصال ایمن، مورد توجه هستند. از سوی دیگر، سرب‌های شعاعی به لطف اشغال فضای بسیار کم، برای بردهای فشرده و با چگالی بالا که در آن‌ها فضا کم است، مناسب هستند.

در همین حال، اجزای سربی شعاعی معمولاً توسط خازن‌های دیسکی نمایش داده می‌شوند. این تغییرات در پیکربندی سرب، طیف وسیعی از الزامات و ترجیحات طراحی الکترونیکی را برآورده می‌کند.

مزایای فناوری Through Hole

۱. قابلیت اطمینان بالا

مونتاژ PCB با فناوری سوراخ‌کاری (THT) در مقایسه با مونتاژ با فناوری نصب سطحی (SMT) از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار است. قابلیت اطمینان بیشتر آن ناشی از اتصال فیزیکی قطعات به برد از طریق سوراخ‌ها و لحیم‌کاری است که خطر جدا شدن یا از جا کنده شدن قطعات در حین کار را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، قطعات THT در تحمل سطوح جریان و ولتاژ بالاتر، استحکام بالایی از خود نشان می‌دهند و آنها را برای کاربردهایی که به توان قابل توجهی نیاز دارند، ایده‌آل می‌کنند.

2. بازده هزینه

مونتاژهای PCB THT معمولاً قیمت پایین‌تری نسبت به نمونه‌های مشابه SMT خود دارند. این مزیت هزینه را می‌توان به کاهش هزینه‌های مرتبط با اجزای THT و فرآیند مونتاژ ساده‌تر نسبت داد. اندازه بزرگتر اجزای THT نه تنها باعث می‌شود که آنها در طول مونتاژ قابل کنترل‌تر باشند، بلکه احتمال آسیب را نیز کاهش می‌دهد و در نهایت منجر به صرفه‌جویی در هزینه می‌شود. علاوه بر این، سهولت تهیه و قیمت مناسب آنها در بازار به مقرون به صرفه بودن آنها کمک می‌کند.

۳. تعمیر و تعویض بدون مشکل

مونتاژ PCB THT تعمیرات و تعویض قطعات را به راحتی تسهیل می‌کند. طراحی سوراخ‌کاری کامل، شناسایی و تعویض قطعات معیوب و همچنین تعمیر سیم‌کشی و سوراخ‌کاری‌های آسیب‌دیده را ساده می‌کند. علاوه بر این، قطعات THT را می‌توان به راحتی با استفاده از هویه جدا و تعویض کرد و نیاز به تجهیزات تخصصی را از بین برد.

معایب فناوری Through Hole

۱. تراکم محدود اجزا

فناوری سوراخ‌کاری PCBA از محدودیت در تراکم اجزا رنج می‌برد. این محدودیت از این واقعیت ناشی می‌شود که اجزا در یک طرف برد قرار می‌گیرند و پایه‌های آنها از طریق سوراخ‌ها به طرف مقابل پیچ می‌شوند. در نتیجه، اجزا باید در فواصل وسیع‌تری قرار گیرند تا از تماس پایه‌ها با یکدیگر جلوگیری شود. در نتیجه، PCBهای THT معمولاً حجیم‌تر هستند و فضای فیزیکی بیشتری نسبت به فناوری نصب سطحی (SMT) اشغال می‌کنند.

۲. فرآیند مونتاژ دستی

مونتاژ PCB THT عمدتاً یک کار دستی است که به مهارت و دقت بالایی نیاز دارد. قطعات با دقت در یک طرف برد قرار می‌گیرند و سپس پایه‌های آنها از طریق سوراخ‌هایی به طرف مقابل پیچ می‌شوند و پس از آن خمکاری و لحیم کاری انجام می‌شود. این فرآیند پرزحمت ذاتاً زمان‌بر و مستعد خطاهای انسانی است. علاوه بر این، ماهیت دستی مونتاژ، چشم‌انداز تولید خودکار PCB THT را پیچیده می‌کند و مانع افزایش بهره‌وری می‌شود.

۳. افزایش خطر آسیب به قطعات

خطر آسیب دیدن قطعات در طول فرآیند مونتاژ دستی بسیار زیاد است. وارد کردن سیم‌ها می‌تواند منجر به خم شدن یا شکستگی شود و قطعات را از کار بیندازد. علاوه بر این، فرآیند لحیم‌کاری، اگر به طور دقیق از نظر دما کنترل نشود، می‌تواند قطعات را در معرض گرمای بیش از حد قرار دهد و منجر به آسیب احتمالی شود. این عوامل در افزایش نرخ نقص و کاهش بازده تولید نقش دارند.

تفاوت‌های کلیدی بین فناوری‌های نصب از طریق سوراخ و نصب سطحی

در اینجا، ما تفاوت‌های اساسی بین نصب از طریق سوراخ و نصب سطحی را بررسی می‌کنیم.

۱. قدرت اتصال متقابل

اجزای سوراخ: قطعات سوراخ‌دار به خاطر اتصالات داخلی قوی‌شان شناخته می‌شوند. سیم‌های آنها از میان برد مدار عبور می‌کنند و اتصالات قوی‌تر و بادوام‌تری بین لایه‌ها ایجاد می‌کنند.

قطعات نصب سطحی: در مقابل، اجزای SMT صرفاً توسط لحیم روی سطح برد محکم می‌شوند که می‌تواند در مواجهه با تنش‌های محیطی مقاومت کمتری داشته باشد.

2. تاب آوری محیطی

اجزای سوراخ: فناوری سوراخ‌کاری عمیق در محیط‌هایی که محصولات ممکن است شرایط سختی مانند شتاب‌های سریع، برخوردهای با سرعت بالا یا دماهای بسیار بالا را تجربه کنند، بسیار عالی عمل می‌کند. اتصالات نفوذی آن به اجزا اجازه می‌دهد تا به طور مؤثر در برابر این تنش‌ها مقاومت کنند.

قطعات نصب سطحی: اجزای SMT به دلیل اتصالات لحیم‌کاری سطحی، عموماً در شرایط محیطی نامساعد، مهارت کمتری دارند.

3. برنامه های کاربردی صنعت

اجزای سوراخ: فناوری سوراخ‌کاری عمیق جایگاه خود را در صنایع با قابلیت اطمینان بالا مانند صنایع نظامی و هوافضا پیدا کرده است. این بخش‌ها به قطعاتی نیاز دارند که بتوانند شرایط سخت را تحمل کنند، و همین امر قطعات سوراخ‌کاری عمیق را به گزینه‌ای ترجیحی تبدیل می‌کند.

قطعات نصب سطحی: اجزای SMT بیشتر در لوازم الکترونیکی مصرفی و کاربردهایی که تنش‌های محیطی نگرانی اصلی نیست، استفاده می‌شوند.

۴. تطبیق‌پذیری در آزمایش و نمونه‌سازی اولیه

اجزای سوراخ: اجزای سوراخ‌کاری‌شده برای آزمایش و نمونه‌سازی اولیه بسیار مناسب هستند. اتصالات نفوذپذیر آنها، تنظیمات دستی و تعویض قطعات را نسبتاً ساده می‌کند.

قطعات نصب سطحی: کار با اجزای SMT در سناریوهای آزمایش و نمونه‌سازی می‌تواند چالش‌برانگیزتر باشد، زیرا معمولاً بدون دسترسی آسان برای تنظیمات دستی، به سطح لحیم می‌شوند.

به طور خلاصه، انتخاب بین فناوری نصب سطحی و نصب از طریق سوراخ به الزامات خاص یک پروژه بستگی دارد. فناوری نصب از طریق سوراخ، قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری بالاتری را در محیط‌های دشوار ارائه می‌دهد و آن را به انتخابی برتر برای کاربردهای با تنش بالا تبدیل می‌کند. در مقابل، فناوری نصب سطحی در لوازم الکترونیکی مصرفی استانداردتر و کاربردهایی که تنش محیطی کمتر مورد توجه است، برتری دارد.

بنابراین این تفاوت اصلی بین نصب از طریق سوراخ و نصب سطحی است.

انواع دیگر مونتاژ PCB 

علاوه بر تکنیک‌های نصب سطحی و سوراخ‌کاری، چند روش دیگر PCBA نیز وجود دارد. در زیر به چند مورد از آنها اشاره شده است.

PCBA سفت و سخت

بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر-سخت، همگرایی هماهنگی از فناوری‌های برد مدار چاپی انعطاف پذیر و سخت را نشان می‌دهند. این بردهای مدار چاپی تخصصی برای ادغام ویژگی‌های هر دو زیرلایه سخت و انعطاف‌پذیر مهندسی شده‌اند. قطعات بر روی هر دو قسمت سخت و انعطاف‌پذیر برد نصب می‌شوند.

هسته PCB های انعطاف پذیر-سفت معمولاً شامل چندین ردیف از زیرلایه های مداری انعطاف پذیر است که به صورت پیچیده ای از خارج یا داخل به یک یا چند پنل سفت و سخت متصل شده اند. این انعطاف پذیری طراحی، نیازهای منحصر به فرد کاربردهای متنوع را برآورده می کند.

مونتاژ مختلط

در چشم‌انداز همواره در حال تکامل تولید برد مدار چاپی، فناوری نصب سطحی (SMT) بدون شک به جایگاه برجسته‌ای رسیده است. با این حال، پیچیدگی دستگاه‌های الکترونیکی مدرن گاهی اوقات ترکیبی از روش‌های مونتاژ را ضروری می‌سازد. 

در چنین سناریوهایی، ترکیبی از فناوری نصب سطحی و سوراخکاری کامل روی یک برد مدار چاپی ضروری می‌شود. این ادغام تکنیک‌های مونتاژ، که بدون استفاده از خمیر لحیم در طول تولید انجام می‌شود، به درستی "مونتاژ ترکیبی" یا "مونتاژ ترکیبی" نامیده می‌شود.

مونتاژ BGA

آرایه‌های شبکه توپی (BGA)، که حامل‌های تراشه نیز نامیده می‌شوند، نمایانگر جنبه‌ای پیشرفته از فناوری نصب سطحی هستند. این بسته‌های نوآورانه به‌طور خاص برای کپسوله‌سازی دقیق مدارهای مجتمع مهندسی شده‌اند. وقتی صحبت از نصب دائمی قطعات حیاتی مانند ریزپردازنده‌ها می‌شود، بسته‌بندی BGA حرف اول را می‌زند.

به طور نسبی، سنتی دو خطی یا بسته‌های مسطح از نظر ظرفیت پین کانکتور کم‌رنگ هستند. BGAها از تمام وسعت سطح زیرین خود برای اتصال استفاده می‌کنند و با به حداکثر رساندن استفاده از فضای موجود، مزیت قابل توجهی نسبت به مدل‌های قبلی خود ارائه می‌دهند.

نتیجه

در نتیجه، بررسی ما در مورد فناوری‌های مدرن مونتاژ برد مدار چاپی، نقش محوری فناوری نصب سطحی و فناوری سوراخکاری کامل را در صنعت الکترونیک روشن کرده است. همزیستی این دو رویکرد، ضرورت سازگاری و سفارشی‌سازی در تولید برد مدار چاپی را برجسته می‌کند.

فناوری نصب سطحی، با تسلط خود در الکترونیک معاصر، مزایای صرفه‌جویی در فضا و فرآیندهای مونتاژ ساده را ارائه می‌دهد و آن را برای طیف وسیعی از لوازم الکترونیکی مصرفی و دستگاه‌های جمع‌وجور ایده‌آل می‌کند. 

از سوی دیگر، قطعات و فناوری درون‌سوراخی برای کاربردهایی که نیازمند اتصالات قوی و انعطاف‌پذیری در شرایط سخت محیطی هستند، مانند کاربردهایی که در بخش‌های نظامی و هوافضا یافت می‌شوند، ضروری هستند.

علاوه بر این، این مقاله به حوزه جذاب PCB های انعطاف پذیر-صلب و مونتاژ ترکیبی پرداخته است. مورد دوم به طور یکپارچه رویکردهای SMT و THT را برای برآورده کردن نیازهای تخصصی ادغام می‌کند. 

علاوه بر این، معرفی مجموعه آرایه شبکه توپی (BGA) نمونه‌ای از تلاش بی‌وقفه صنعت برای بهینه‌سازی فضا و افزایش اتصال، به‌ویژه در مورد ریزپردازنده‌ها و مدارهای مجتمع با کارایی بالا است.

در اصل، SMT و THT همچنان پایه و اساسی هستند که الکترونیک مدرن بر روی آنها ساخته می‌شود و هر فناوری مزایای منحصر به فردی را ارائه می‌دهد که طیف گسترده‌ای از کاربردها و چالش‌ها را پوشش می‌دهد. تعامل پویا بین این روش‌ها، گواهی بر سازگاری و نوآوری است که صنعت الکترونیک را به جلو سوق می‌دهد. امیدواریم اکنون تفاوت بین نصب سطحی و سوراخ‌دار را درک کرده باشید.

---

به دنبال قیمت PCB یا PCBA هستید؟ تماس با ما.