在PCBA加工中，SMT贴片技术与THT插件技术是两种主要的电子组装方式。作为专业的PCBA加工厂，1943科技深知如何根据产品需求灵活选择和结合这两种技术。
随着电子产品向小型化、高性能方向发展，单纯依靠一种组装技术已无法满足复杂的产品需求。了解SMT和THT的特点并结合应用，已成为电子制造企业提升竞争力的关键因素。
01 电子制造技术演进，两种主流工艺解析
电子组装技术多年来经历了飞速发展，从最初的手工焊接发展到如今的高速表面贴装技术（SMT），贴装零件已经小到01005的规格。
但对于使用大型接插件或元器件的设备，如电源产品，则还必须使用通孔插装技术（THT）。
SMT技术是一种将电子元件直接装配在PCB表面的安装技术，不需要预先在板上钻孔。元件通过PCB表面的焊盘加以固定，适用于高密度、小型化的电子设备。
THT技术也被称为通孔安装（THM），是一种将电子元件的引线插入PCB上预钻孔的安装方案——引线穿过通孔并被焊接到电路板的背面。
02 技术对比分析，SMT与THT的优劣对比
SMT贴片技术的优势与局限
SMT贴片的显著优势：
- 高集成度与小型化：SMT能够在有限的PCB板面积内集成更多的电子元器件，与通孔元件相比，SMT元件的尺寸和体积可减少60%~70%，重量可减轻60%~90%。采用SMT后，电子产品体积可缩小40%~60%。
- 生产效率与自动化：SMT加工通过贴片机自动完成贴装工序，大幅提高了生产效率，降低了人工成本，减少了人为操作误差。SMT组装是一个高度自动化的过程，显著提高了生产效率。
- 性能与可靠性：贴片元件体积小、引脚短，焊点强度更高，抗震性强，适用于高速、高频电路。SMT组装的高密度可以实现高速信号传输，减少射频干扰。
- 成本节约：SMT不需要在PCB上钻孔，可以大大降低加工成本。同时，它能节省材料、能源、设备、人力、时间等，降低成本达30%~50%。
SMT存在的局限性：
- 前期投入高：SMT设备如贴片机、回流焊炉价格昂贵，对小批量生产来说单位成本较高。SMT在设置机器和生产过程中需要较高的资本投资。
- 对设计和工艺要求严格：贴片工艺对PCB板设计精度、元器件封装标准及工艺参数控制要求较高。
- 维修难度大：SMT贴装元件尺寸小，一旦出现故障，检修难度大于DIP插件式设计。焊点很多且SMD元件的尺寸很小，检查工作不容易。
- 机械强度较低：SMD元件在遇到物理冲击时更容易损坏。采用SMT装配方式的元件只固定在电路板的表面，对元件的保护有限。
THT插件技术的特色与适用场景
THT技术的独特优势：
- 坚固的物理连接：THT的通孔插装方式在元件和PCB之间建立了更为牢固的连接。THT组件的引线具有更强的物理耐力，可以承受环境压力。
- 更好的功率处理能力：焊接通孔组件可在电路板和组件之间形成牢固的结合，非常适合必然会受到高压、大功率和机械应力影响的较大组件。
- 高耐热性：THT键具有高耐热性，因此成为航空航天和军用产品的首选。
- 原型制作与维修便利：通孔元件更换方便，因此它们非常适合PCB原型和测试。从测试和原型制作角度看，THT也更有优势，手工拆除和更换PCB上的元件更为便利。
THT技术的主要缺点：
- 生产效率和空间利用低：THT需要花费大量时间来钻出预期引线穿过的多个孔。通过将引线穿过电路板，只有它的一侧可用。
- 尺寸和重量较大：与SMT元件相比，THT元件体积和重量更大，不符合电子产品小型化的趋势。
- 成本因素：由于钻孔过程困难且耗时，增加了生产成本。
03 选择策略，为产品匹配最佳工艺方案
在1943科技，我们建议客户从以下维度考量SMT与THT的选择：
依据产品类型和应用环境选择
- 高可靠性应用：对于航空航天、军事、汽车电子等高可靠性应用，尤其是在可能经历高机械应力、高温或振动的环境中，THT提供的牢固连接使其成为更佳选择。
- 消费类电子产品：对于智能手机、平板电脑、可穿戴设备等空间受限且追求小型化的产品，SMT是必然选择。
- 电源和功率设备：对于电源产品、功率放大器、大功率设备等，其中包含大型元器件如变压器、连接器和电解电容器，THT仍然是最实用的选择。
根据生产规模和成本考量
- 大规模生产：对于低成本和大批量消费电子组装，SMT是更经济的选择。SMT的生产效率高，能够实现规模经济，单位生产成本显著降低。
- 小批量及原型制作：对于研发阶段、试产或小批量生产，THT更容易进行原型设计和修改。手工焊接和更换元件更简便。
结合电路板设计和性能要求
- 高密度设计：当电路板需要容纳高密度组件或空间有限时，SMT技术是最佳选择。
- 高频高速应用：SMT贴片可以减小寄生电容和电感，提供更好的高频特性，减少了电磁和射频干扰。适用于高速通信设备。
- 散热需求：对于大功率器件，如MOSFET、电解电容、功率电阻，由于发热比较严重，插件的散热优于贴片。
04 融合应用，SMT与THT混合装配实践
在现代电子制造中，纯SMT或纯THT的板卡越来越少，混合装配已成为常态。在1943科技，我们已经完善了混合装配的工艺流程与质量控制。
混合装配的典型工艺流程
对于同时包含SMT和THT元件的板卡，我们通常采用以下工艺流程：
- 先贴片后插件：首先进行SMT贴片—回流焊，然后进行THT插件—波峰焊。这是最常用的混合装配流程。
- 双面贴装：PCB的A面印刷焊膏—贴装SMD—回流焊；然后翻转PCB到B面—点胶（或印刷焊膏）—贴装SMD—回流焊（或双面回流焊）。
- 特殊处理：对于板上的敏感THT元件，可能在SMT阶段后采用选择性焊接或手工焊接。
混合装配的技术挑战与解决方案
- 热过程管理：在SMT回流焊过程中，必须考虑对已有THT元件的影响。我们通常采用屏蔽或分段加热的方式保护敏感元件。
- 焊接兼容性：确保SMT焊膏和THT焊料在合金成分和熔点上的兼容性，避免二次焊接对第一次焊接造成影响。
- 工艺流程优化：根据元器件布局、密度和类型，设计最优的装配顺序，减少生产工序，提高一次通过率。
05 1943科技的专业能力，为客户创造价值
在1943科技，我们拥有先进的SMT生产线和丰富的THT加工经验，能够为客户提供全方位的PCBA解决方案。
我们的技术与设备优势
- 高精度SMT设备：配备多台高精度贴片机，支持0201及以上规格元件的贴装，满足高密度PCB的贴装需求。
- 多种焊接能力：拥有回流焊、波峰焊、选择性焊接和手工焊接等多种焊接能力，能够应对各种复杂PCBA的生产。
- 完善的检测体系：从锡膏厚度测试、贴片或焊接后的自动光学检测（AOI），到线上X射线透视检测焊点，我们建立了全面的质量监控体系。
我们的服务特色
- 灵活的生产安排：能够处理从SMT原型、小批量到大批量PCB组装，满足客户不同阶段的生产需求。
- 可制造性设计（DFM）支持：我们的工程团队将在设计阶段提供专业建议，优化设计方案，提高生产效率和产品质量。
- 全面的质量保障：执行不同的测试方法，包括视觉检查、自动光学检测、X射线检测和功能测试，保证每个PCBA的高质量。
在1943科技的现代化工厂里，我们看到的是SMT与THT技术的无缝协作。SMT设备高效精准地贴装着微小元件，而THT工艺则为大功率元件提供着坚固支撑。这两种技术的完美结合，正是电子制造艺术与科学的生动体现。
无论您的产品需要纯SMT、纯THT还是混合装配，1943科技都能提供专业、经济、高效的PCBA加工解决方案。欢迎联系我们，详细了解如何为您的项目选择最合适的装配工艺。
2024-04-26