Тнт монтаж печатных плат что это

Поверхностный (SMT) и выводной тип монтажа на печатных платах (TNT)

В последние годы печатные платы развивалась с повышенным спросом на большую функциональность, меньшие размеры и дополнительную полезность. Современная конструкция печатной платы предусматривает два основных метода монтажа компонентов: выводной (сквозной) и поверхностный монтаж.

Выводной (сквозной) монтаж — это процесс, с помощью которого выводы компонентов помещаются в просверленные отверстия на чистой печатной плате. Этот процесс был стандартной практикой вплоть до появления технологии поверхностного монтажа (SMT) в 1980-х годах, когда ожидалось, что использование сквозных отверстий полностью прекратится. Тем не менее, несмотря на серьезное падение популярности в течение многих лет, технология выводного монтажа оказалась устойчивой в эпоху SMT, предлагая ряд преимуществ и индивидуальных применений.

Выводной монтаж лучше всего использовать для высоконадежных изделий, которые требуют более прочных соединений между слоями. Принимая во внимание, что компоненты SMT закрепляются только припоем на поверхности платы, а при выводном монтаже выводы проходят через плату, что позволяет компонентам выдерживать большую нагрузку. Вот почему технология выводного монтажа обычно используется в военной и аэрокосмической продукции, которая может испытывать экстремальные ускорения, столкновения или высокие температуры. Сквозная технология также полезна в приложениях для испытаний и создания прототипов, которые иногда требуют ручной настройки и замены.

В целом, полное исчезновение сквозных отверстий в печатной плате является распространенным заблуждением. За исключением вышеперечисленного при использовании технологии выводного монтажа, всегда следует учитывать факторы доступности и стоимости. Не все компоненты доступны в виде SMD-корпусов, а в некоторых случаях они дешевле.

Рассчитать онлайн стоимость поверхностного и сквозного монтажа можно на сайте https://solderpoint.ru/

Осевые и радиальные компоненты

Существует два типа компонентов выводного монтажа: осевые и радиальные компоненты. Осевые выводы проходят через компонент по прямой линии («в осевом направлении»), причем контакты выходят из компонента на любом направлении. Затем оба конца помещаются через два отдельных отверстия в плате, что позволяет компоненту устанавливаться ближе к друг другу ровнее. С другой стороны, компоненты с радиальными выводами выступают из платы, поскольку их выводы расположены на одной стороне компонента.

В то время как компоненты осевыми выводами используются для их прилегания к плате, радиальные выводы занимают меньшую площадь поверхности, что делает их компактнее для плат высокой плотности. Как правило, конфигурация осевых выводов может быть выполнена на углеродных резисторах, электролитических конденсаторах, предохранителях и светодиодах. Компоненты с радиальными выводами выпускаются в виде керамических дисковых конденсаторов.

Преимущества: TNT обеспечивает более прочные механические связи, чем SMT, что делает сквозное отверстие идеальным для компонентов, которые могут подвергаться механическим нагрузкам, таких как соединители или трансформаторы. Хорошо для тестирования и прототипирования.

Недостатки: TNT требует сверления отверстий, что является дорогостоящим и длительным процессом. TNT также ограничивает доступную область размещения на любых многослойных платах, поскольку просверленные отверстия должны проходить через все слои печатной платы. Кроме того выводная компоненты требуют более дорогих и долгих процессов пайки.

Технология поверхностного монтажа (SMT) :

SMT процесс, посредством которого компоненты устанавливаются непосредственно на поверхность печатной платы. Первоначально известный как «плоский монтаж», этот метод был разработан в 1960-х годах и с 1980-х годов приобретает все большую популярность. В настоящее время практически все электронное оборудование изготавливается с использованием SMT. Это стало необходимым для проектирования и изготовления печатных плат, улучшило общее качество и производительность печатных плат, и значительно снизило затраты на обработку и обработку.

Основные отличия между SMT и TNT:

Возможность размещения большого количества мелких компонентов на печатной плате позволила получить более плотные, высокопроизводительные и меньшие по размеру печатные платы.

Преимущества: SMT обеспечивает меньший размер печатной платы, более высокую плотность компонентов и больше пространства для работы. Поскольку требуется меньше сверления отверстий, SMT позволяет снизить стоимость и сократить время производства. Во время сборки компоненты SMT могут размещаться со скоростью тысяч — даже десятков тысяч — мест размещения в час по сравнению с менее чем тысячей для TNT. Формирование паяного соединения намного более надежно и воспроизводимо при использовании запрограммированных печей оплавления.

Недостатки: SMT может быть ненадежным при использовании в качестве единственного метода крепления для компонентов, подверженных механическим воздействиям (то есть внешних устройств, которые часто присоединяются или отсоединяются).

В целом, поверхностный монтаж почти всегда оказывается более эффективным и экономичным, чем сквозной монтаж. Сегодня он используется в более чем 90 процентах печатных плат. Тем не менее, специальные механические, электрические и термические соображения будут по-прежнему требовать выводного монтажа, сохраняя его актуальность в будущем.

Источник

Выводной (THT) монтаж

Цех выводного монтажа на нашем производстве включает в себя участок селективной пайки, участок пайки волной, участок допайки выводных элементов (после установки SMD-компонентов) и участок ручного монтажа (для мелких серий и опытных образцов). В зависимости от типа заказа мы можем предложить Вам следующие варианты монтажа выводных компонентов (THT-монтажа):

Селективная пайка/пайка волной припоя

Для монтажа выводных компонентов средних и крупных партий мы применяем установку селективной пайки / пайки волной.

Преимущества селективной пайки и пайки волной припоя

Для того чтобы избежать проблем при выполнении автоматического THT монтажа, наши специалисты готовы дать рекомендации или оказать помощь в доработке Вашего проекта под данную технологию.

Ручной монтаж

Если использование автоматического оборудования для монтажа конкретной партии нецелесообразно (небольшой заказ или опытные образцы) или невозможно (платы не пригодны для автоматизированного монтажа), мы предложим Вам услугу ручного монтажа квалифицированными монтажниками с применением современных паяльных станций Ersa.

Преимущества работы с нами

Мы предлагаем Вам воспользоваться нашими услугами по закупке электронных компонентов и поставке печатных плат. В этом случае мы берем на себя все риски, связанные с качеством и предоставляем гарантию на готовое изделие.

Для того чтобы сделать заказ и/или оценить точную стоимость монтажа печатных плат можно прислать свой проект любым удобным Вам способом: по почте или через форму обратной связи

Источник

Выводной монтаж

ТНТ (Through-hole Technology, англ.) или выводной монтаж – технологический процесс сборки электронных модулей, основанный на установке выводов компонентов в подготовленные на плате сквозные отверстия с последующим их припаиванием к контактным площадкам. Хотя эту методику постепенно вытесняет технология поверхностного монтажа, в производстве источников питания, силовой электроники, высоковольтных модулей и ряда иных устройств монтаж в отверстия по-прежнему доминирует.

Иные часто встречающиеся названия технологии ТНТ – штырьковый и DIP (Dual In-Line Package) монтаж. Основная область применения выводного монтажа – многономенклатурное производство продукции мелкими сериями или в единичных экземплярах, при котором постоянная смена выпускаемых моделей делает неактуальной автоматизацию рабочих процессов.

Технология установки ТНТ-компонентов отличается простотой и отлаженностью вне зависимости от того, используются ли ручные методы сборки или автоматизированные установки ТНТ монтажа с опциональной функцией установки SMD компонентов. Важный момент технологического процесса – формовка выводов компонентов, предназначенных к установке. Для каждого из них производителями установлены специфические требования, соблюсти которые помогает использование автоматических формовщиков.

В «Невской электронной компании» выводной монтаж выполняют опытные мастера специализированного цеха, структурно включающего несколько участков пайки: селективной, ручной, допайки после установки компонентов SMD. Выбор конкретной методики, а также способа установки компонентов для монтажа – вплотную либо с использованием ЗИГ-замка (с зазором) – зависит от специфики заказа.

Селективная пайка

Пайка ТНТ компонентов селективным методом используется не столь давно, но популярность ее стабильно возрастает по мере сокращения количества устанавливаемых в отверстия компонентов на большинстве современных плат. Особенности технологии:

Ручной монтаж

При изготовлении малых партий, выполнении штучных заказов, технической невозможности применения автоматического оборудования, мы выполняем выводной монтаж методом ручной пайки. Высокое качество услуги гарантирует сочетание квалификации и опыта персонала с технологичностью и функциональностью результативных паяльных станций.

Преимущества сотрудничества с нами:

Автоматический и ручной монтаж печатных плат в компании НЭК – это ваша финансовая выгода и уверенность в конечном результате.

Источник

Монтаж печатных плат

Микросхемы являются одним из центральных элементов любого электронного прибора. Они закрепляются на пластину из изолятора с помощью монтажа печатных плат. Проводники припаиваются к специальным дорожкам, что позволяет включить их в комплексную рабочую сеть и наладить связь с другими контактными узлами. Существует несколько способов монтажа, которые подбираются по типу устройства и его назначению:

Поверхностный монтаж печатных плат обладает рядом достоинств, так как повышает функциональность и в то же время, уменьшая массу и размер электронного изделия. Поверхностный монтаж – это фиксирование компонентов на внешней поверхности платы. Выводы припаиваются к намеченной дорожке, но не проходят ее насквозь. Это основное отличие от монтажа сквозными отверстиями. Благодаря поверхностному монтажу цепи с электропроводностью могут наноситься с двух сторон платы без соприкосновения между собой. Такой подход увеличивает расстояние рабочей поверхности в два раза для крепления контактов.

Выводной монтаж или монтаж в сквозные отверстия – это закрепление микросхем через отверстия на плате. Происходит припой компонентов в металлизированных отверстиях и их прочное закрепление. Отличительной особенностью такого способа является крепление элементов – выводы компонентов насквозь проходят через материал изолятора. На другой стороне появляются бугорки, их затем аккуратно обрезают.

Все виды могут использоваться как отдельный монтаж печатных плат, так и в смешанном виде. Если необходимо создать сложную микросхему, то часто используется смешанный подход – он позволяет добиться беспрерывной работы многослойных плат на одной или нескольких пластинах.

Преимущества каждого способа монтажа плат

В компании применяются разные способы фиксации элементов на пластину из диэлектрика – он подбирается в зависимости от типа изделия. Каждый из методов имеет свои особенности, как недостатки, так и преимущества, поэтому выбор в каждом случае всегда будет индивидуальным.

Плюсы поверхностного монтажа печатных плат

Из недостатков поверхностного способа выделяют – потребность в грамотных специалистах и наличие высококачественной техники, а также использование проверенных компонентов. В нашей компании работают квалифицированные технологи, и имеется профессиональное оборудование для всех этапов работ, поэтому мы легко можем избежать недочетов СМД фиксации компонентов.

Преимущества ТНТ монтажа в сквозные отверстия

Недостатки такой фиксации – это большие размеры и вес отдельных компонентов, готовое изделие весит больше, необходимо обрабатывать платы после монтажа, уменьшается время подачи скоростных сигналов. Метод крепления в сквозные отверстия более актуален для ручной обработки. Как правило, его применяют для особо сложных плат или мелкосерийной производственной партии.

Процессы монтажа печатных плат

Технология монтажа печатных плат разделяется на два общих этапа:

Каждый из процессов монтажа печатных плат имеет свои особенности и сложности. Несколько этапов позволяют добиться полноценной установки элементов и включить в процесс разные виды материалов и компонентов. Также это адаптирует монтаж к нужным производственным объемам и обеспечивает высокий уровень надежности, защищая от брака.

Монтаж печатных плат – этапы в расширенном варианте:

Особенности сборочной линии могут влиять на количество этапов, иногда они могут объединяться, либо вовсе исключаются некоторые из них. Важно чтобы специалист по управлению оборудованием и инженер-технолог понимали, насколько важно соблюдать все этапы и правила монтажа для создания надежного и долговечного изделия. Также этапы могут меняться в зависимости от вида выбранного монтажа – поверхностный или в сквозные отверстия.

Источник

Скоро!

Основы технологии монтажа в отверстия. Часть I

Введение

Компоненты

ЭК, используемые в технологии монтажа в отверстия, по типу корпуса можно разбить на следующие основные группы (примеры корпусов приведены на рис. 1):
а) ЭК с осевыми (часто встречается обозначение axial, аксиальными) выводами;
б) ЭК с радиальными выводами (radial);
в) SIL, SIP (Single In-Line Package) – многовыводной корпус с однорядным расположением выводов;
г) DIP (Dual In-Line Package) – корпус с двухрядным расположением выводов;
д) разъемы, слоты;&
е) панели для ИС, в том числе DIP; ZIF (Zero Insertion Force, панели с нулевым усилием вставки для штырьковых ИС); PGA (Pin Grid Array, панели для штырьковых ИС с матрицей выводов);
ж) различные компоненты сложной формы.

Рис. 1. Примеры THT-компонентов: а) с осевыми выводами; б) с радиальными выводами; в) в корпусах SIL; г) в корпусах DIP; д) разъемы; е) панели для ИС; ж) ЭК сложной формы

Такое разделение компонентов прежде всего связано с особенностями технологии их монтажа. Так например, осевые и радиальные выводы компонентов требуют формовки и обрезки, тогда как большинство других компонентов в этом не нуждаются. При формовке выводов, и как следствие, последующей установке компонентов с осевыми выводами они имеют дополнительную степень свободы (вращение вокруг оси), поэтому их маркируют цветными кольцами (см. рис. 1а), исключающими установку «маркировкой вниз».
Также есть различия в механизмах захвата, базирования и фиксации разных групп компонентов, поэтому часто компоненты в разных корпусах устанавливаются каждый на своем оборудовании.

Типичная последовательность операций

Технологический процесс сборки ПП на основе THT-технологии состоит из следующих типовых этапов:

На некоторых предприятиях сохранилась технология, при которой из-за проблем с покрытиями выводов и хранением компонентов подготовка выводов включала в себя предварительное лужение, однако современная технология этого не предусматривает благодаря качественной упаковке и покрытию выводов современных компонентов.
Ниже рассмотрены данные операции в порядке выполнения.

Подготовка выводов ЭК

Выводы ЭК перед монтажом должны быть специальным образом подготовлены. Цель подготовки:

Зазор обычно обеспечивается приданием выводам ЭК соответствующего изгиба – т.н. «опорного зи́га» (рис. 2а); самофиксация ЭК на ПП перед групповой пайкой – особым изгибом части вывода, входящей в отверстие ПП – замка́ (рис. 2б). Одновременное выполнение зига и замка носит название «зиг-замо́к».
Также возможно крепление ЭК следующими методами:

Тяжелые элементы (например, трансформаторы) или элементы, подверженные механическим воздействиям (тумблеры, потенциометры, подстроечные конденсаторы), устанавливаются с помощью особых держателей. Такие держатели обеспечивают надежное механическое крепление соответствующих элементов к ПП и предотвращают обрыв и поломку выводов под воздействием механических нагрузок.

Рис. 2. Обеспечение с помощью формовки выводов ЭК: а) зазора между ПП и компонентом (опорный зиг); (б) самофиксации ЭК на ПП (замо́к). Источник: ASPgold

Формовку круглых или ленточных выводов элементов производят с помощью ручного монтажного инструмента либо специальных полуавтоматических устройств таким образом, чтобы исключались механические нагрузки на места крепления выводов к корпусу. При формовке выводов не допускается их механическое повреждение, нарушение защитного покрытия, изгиб в местах соединения вывода и корпуса, скручивание относительно оси корпусов, растрескивание стеклянных изоляторов и пластмассовых корпусов.
Основные ограничения (рис. 3) накладываются на размер от корпуса ЭК до оси изогнутого вывода (L) и внутренний радиус изгиба выводов (R). Минимальный размер L в зависимости от типа ЭК находится в пределах 0,75 – 4 мм (но не менее 2·D выводов); размер R зависит от диаметра вывода и составляет минимум 0,5 – 1,5 мм (но не менее (1–2)·D выводов). Также на выводах не должно быть деформаций и утонений, превышающих 10% от диаметра, ширины либо толщины вывода.

Рис. 3. Основные параметры формовки

Несоблюдение данных рекомендаций может привести к образованию избыточных напряжений в месте крепления вывода к корпусу ЭК и в области изгиба вывода и, как следствие, появлению в этих местах трещин и, возможно, обрывов, в особенности при механических воздействиях на собранный узел. Не допускается изгибать жесткие выводы (лепестки) транзисторов и диодов средней и большой мощности, так как это может привести к растрескиванию их стеклянных изоляторов и нарушению герметичности корпусов.
Расстояние от корпуса до места пайки должно быть не менее 2,5 мм, если не приняты меры к дополнительному теплоотводу в процессе пайки.
Не осуществляют формовку, подгибку и обрезку при установке многовыводных ЭК (ИС в DIP-корпусе и пр.). Для них может проводиться исключительно рихтовка (выравнивание) выводов, если в этом есть необходимость.
Устройства формовки выпускаются с механическим и электрическим приводом подачи ЭК, а также механическим либо пневматическим – самого устройства формовки. Загрузка компонентов производится из лент, трубчатых кассет, россыпи. Геометрические параметры формовки регулируются; установки оснащаются сменными формовочными матрицами. Специальная конструкция матриц формовочных устройств обеспечивают отсутствие избыточных напряжений и зазубрин на материале в месте изгиба вывода. Примеры отформованных выводов различных THT-компонентов приведены на рис. 4.

Рис. 4. Примеры формовки выводов ЭК с осевыми (а) и радиальными (б) выводами. Источник: ASPgold

Производительность формовочного оборудования в автоматическом режиме при загрузке из лент, как правило, составляет до 40000 ЭК/час для ЭК с осевыми выводами и 20000 ЭК/час – с радиальными; при загрузке ЭК из россыпи – 7000 и 3000 ЭК/час соответственно. При ручной подаче ЭК типовая производительность – около 1500–3000 ЭК/час.
Существуют автоматические счетчики выводных компонентов, вклеенных в ленту (до 100 ЭК/с).

Установка компонентов

Установка ТНТ-компонентов осуществляется с применением специальных монтажных автоматов, автоматизированных рабочих мест (АРМ) либо полностью вручную.

Автоматизированный монтаж

Сборочное оборудование

Существует два основных вида автоматизированного оборудования по критерию выполняемых функций:

Многие монтажные автоматы одновременно обладают функцией секвенсеров, т.е. могут работать непосредственно из первичных лент без необходимости подготовки программной ленты.
Следует отметить, что на современном рынке, наряду с выпускавшимся в 90-е г.г. и продающимся сейчас б/у (в т.ч. восстановленным) оборудованием для выводного монтажа (различные модели автоматов Dynapert, Panasert, Amistar, Universal Instruments и пр.), присутствуют современные модели различных производителей, уделяющих существенное внимание развитию технологии автоматизированного монтажа в отверстия. Многие опции автоматов, ранее доступные лишь для SMT-монтажа, стали неотъемлемой частью современного сборочного оборудования для THT-технологии. Следящие приводы перемещений по координатным осям, управление с помощью ПК, загрузка питателей без остановки работы, контроль правильности подачи ЭК, одновременная сборка более чем одной ПП, автоматическая загрузка/выгрузка ПП, коррекция погрешностей проводящего рисунка ПП, автоматическая смена захватных устройств – все это доступно в настоящее время и для штырькового монтажа. Применяются системы технического зрения для оптической коррекции положения ЭК и считывания реперных знаков. Сборочные головки автоматов оснащены преимущественно механическими захватами с сервоприводом. Стандартные углы поворота ЭК кратны 90°, однако, как правило, существует возможность оснащения автомата сборочной головкой со свободным углом поворота.
Ряд автоматов обладает способностью устанавливать на ПП проволочные перемычки (jumpers), нарезая их непосредственно перед монтажом из непрерывного прутка.
Паспортная производительность современного монтажного оборудования достигает 20000–40000 ЭК/час при уровне ошибок монтажа 100–200 ppm (для простых ЭК). Производительность при монтаже ЭК сложной формы может быть меньше на порядок. Основными параметрами оборудования, помимо перечисленных выше, являются геометрические характеристики ЭК и ПП, которые подлежат установке:

Загрузочные устройства

Для оснащения автоматов монтажа THT-компонентов используются загрузочные устройства (питатели) следующих основных типов (рис. 5):

Рис. 5. Примеры питателей для THT-компонентов: а) с осевыми выводами; б) с радиальными выводами; в) из трубчатых кассет; г) вибробункерный; д) из матричных поддонов. Источник: A-I-TEC.Co.,Ltd

Ряд моделей оборудования оснащается питателями с микропроцессорным управлением, а также устройствами их автоматической смены.

Источник