SMT vs THT Surinkimas: Kurį Metodą Pasirinkti Jūsų Projektui?

Įvadas: Du Surinkimo Keliai – Vienas Teisingas Pasirinkimas

Kai ruošiatės gaminti elektroninį produktą, vienas svarbiausių sprendimų – kokį surinkimo metodą pasirinkti: paviršinio montavimo technologiją (SMT) ar per skylę montavimo technologiją (THT)? Teisingas pasirinkimas lemia ne tik gamybos kainą, bet ir produkto patikimumą, dydį bei gamybos greitį.

Šiame straipsnyje detaliai palyginame abi technologijas, pateikiame realius kainų pavyzdžius ir padedame priimti informuotą sprendimą.

"Per 15 metų darbo su Europos klientais matau tą pačią klaidą – inžinieriai pasirenka surinkimo metodą pagal įprotį, ne pagal projekto poreikius. Teisingas pasirinkimas gali sutaupyti 20-40% gamybos kaštų." – Hommer Zhao, PCB Lithuania įkūrėjas

Kas yra SMT (Surface Mount Technology)?

SMT – tai surinkimo technologija, kurioje komponentai montuojami tiesiai ant PCB paviršiaus. Tai šiuolaikinė ir labiausiai paplitusi technologija, sudaranti apie 90% visos pasaulinės PCB surinkimo rinkos.

SMT Proceso Žingsniai

1. Litavimo pastos užnešimas – trafaretu užnešiama litavimo pasta ant kontaktinių aikštelių
2. Komponentų montavimas – automatinė pick-and-place mašina greitai sudėlioja komponentus
3. Reflow litavimas – plokštė pereina pro reflow krosnį, kur pasta išsilydina ir sukuria jungtis
4. Inspekcija – AOI (automatinė optinė inspekcija) ir/arba rentgeno tikrinimas

SMT Privalumai

• ✅ Mažesni komponentai – 0201, 01005 dydžiai leidžia tankesnį montavimą
• ✅ Didesnis automatizavimo laipsnis – pick-and-place mašinos montuoja iki 80 000 komponentų per valandą
• ✅ Mažesnė kaina dideliems kiekiams – automatizuotas procesas mažina darbo jėgos kaštus
• ✅ Abipusis montavimas – komponentai gali būti montuojami iš abiejų PCB pusių
• ✅ Geresni HF parametrai – trumpesni jungiamieji takeliai, mažesnė parazitinė induktyvumas

SMT Trūkumai

• ❌ Didesnis pradinių investicijų poreikis – trafaretas, setup mokestis
• ❌ Sudėtingesnis remontas – mažus komponentus sunkiau pakeisti rankiniu būdu
• ❌ Terminis stresas – reflow procesas veikia visus komponentus vienu metu
• ❌ Mechaninio stiprumo apribojimai – paviršiniai komponentai mažiau atsparūs vibracijoms

Kas yra THT (Through-Hole Technology)?

THT – tai klasikinė surinkimo technologija, kurioje komponentų laidininkai pravedami per PCB skylutes ir lituojami iš kitos pusės. Nors ši technologija senesnė, ji vis dar būtina daugelyje pritaikymų.

THT Proceso Žingsniai

1. Komponentų paruošimas – laidų formavimas ir karpymas
2. Komponentų įstatymas – rankiniu būdu arba automatizuotu inserteriu
3. Banginis litavimas – plokštė pravažiuoja per litavimo bangą (wave soldering)
4. Tikrinimas ir remontas – vizualinė ir elektrinė inspekcija

THT Privalumai

• ✅ Stipresnės mechaninės jungtys – per skylę jungtys atsparios vibracijos ir tempimo jėgoms
• ✅ Aukšta srovės talpa – jungtys, transformatoriai, galios komponentai
• ✅ Lengvesnis prototipavimas – galima lituoti rankiniu būdu
• ✅ Patikimumas ekstremalių sąlygų aplinkoje – automobiliai, pramonė, karinė technika
• ✅ Mažesnė pradinė kaina – prototipams nereikia trafareto

THT Trūkumai

• ❌ Didesni komponentai – užima daugiau vietos
• ❌ Lėtesnis procesas – daugiau rankinio darbo
• ❌ Vienpusis montavimas – skylės riboja komponentų išdėstymą
• ❌ Didesnė kaina dideliems kiekiams – rankinis darbas brangus

Detalus Palyginimas: SMT vs THT

"Nėra universalaus atsakymo, kuris metodas geresnis. Teisingas klausimas yra: koks metodas optimaliausias būtent jūsų projektui, atsižvelgiant į kiekį, biudžetą ir techninius reikalavimus?" – Hommer Zhao, PCB Lithuania įkūrėjas

Kainų Palyginimas: Realūs Pavyzdžiai

Projektas A: IoT Jutiklis (100 SMT komponentų)

Projektas B: Pramoninė Valdymo Plokštė (20 THT jungtys + 60 SMT)

*Galios jungtys ir transformatoriai nėra prieinami SMT pakuotėse

Kada Rinktis SMT?

SMT surinkimas yra geriausias pasirinkimas, kai:

• 📱 Vartojimo elektronika – telefonai, nešiojami prietaisai, IoT
• 📊 Didelės gamybos apimtys – >500 vienetų
• 🔬 Kompaktiškas dizainas – miniatiūrizacija yra prioritetas
• ⚡ Aukšto dažnio grandinės – RF, mikrobangės, greiti signalai
• 💰 Kaštų optimizavimas – automatizuota gamyba pigesnė dideliais kiekiais

Kada Rinktis THT?

THT surinkimas yra geresnis pasirinkimas, kai:

• 🔌 Galios elektronika – maitinimo šaltiniai, variklių valdikliai
• 🏭 Pramoninė aplinka – vibracija, temperatūros svyravimai
• 🔧 Jungtys ir terminalai – mechaninė apkrova jungimuose
• 🧪 Prototipai ir mažos partijos – <50 vienetų, iteratyvus kūrimas
• 🚗 Automobilių elektronika – aukšti patikimumo reikalavimai

Mišrus Surinkimas: Geriausias Iš Abiejų Pasaulių

Realybėje daugelis produktų naudoja mišrų surinkimą – SMT ir THT ant vienos plokštės. Tipinis pavyzdys:

• SMT: mikrovaldikliai, pasyvūs komponentai, IC
• THT: galios jungtys, transformatoriai, relės, aukštos srovės komponentai

Mišraus Surinkimo Procesas

1. SMT komponentų montavimas (pirmoji pusė)
2. Reflow litavimas
3. THT komponentų įstatymas
4. Banginis arba selektyvus litavimas
5. Galutinė inspekcija

"Apie 70% projektų, kuriuos gauname iš Europos klientų per WellPCB platformą, naudoja mišrų surinkimą. Tai natūrali evoliucija – SMT efektyvumui ir THT patikimumui." – Hommer Zhao, PCB Lithuania įkūrėjas

PCB Dizaino Patarimai Pagal Surinkimo Metodą

SMT Dizaino Taisyklės

• Pad dydžiai pagal IPC-7351 standartą
• Minimali reflow krosnies atstumas tarp komponentų
• Thermal relief visiems galios padams
• Fiducialų žymės automatiniam montavimui
• DFM analizė prieš gamybą

THT Dizaino Taisyklės

• Skylių diametras = laido diametras + 0.25mm (minimalus)
• Annular ring ≥ 0.15mm
• Pakankamas atstumas tarp komponentų rankiniam montavimui
• Wave soldering pallets jei plokštė turi ir SMT komponentų

Pramonės Standartai ir Kokybė

Abu surinkimo metodai turi laikytis tarptautinių standartų:

PCB Lithuania ir WellPCB gamyklos yra sertifikuotos pagal ISO 9001, IATF 16949 ir ISO 13485 standartus, užtikrinančius aukščiausią kokybę tiek SMT, tiek THT surinkime.

DUK (Dažnai Užduodami Klausimai)

Ar galima pakeisti THT komponentus SMT ekvivalentais?

Daugeliu atvejų taip – yra SMT versijų rezistoriams, kondensatoriams, ir kai kurioms IC. Tačiau galios jungtys, transformatoriai ir aukštos srovės komponentai dažnai neturi SMT ekvivalentų.

Kiek laiko trunka SMT vs THT surinkimas?

SMT gamybos linija gali surinkti 1000 plokščių per dieną. THT surinkimas paprastai 5-10 kartų lėtesnis dėl rankinio darbo poreikio.

Ar SMT surinkimas patikimas aplinkoje su vibracijomis?

SMT surinkimas su tinkamu dizainu (underfill BGA, tinkamas pad dizainas) gali būti labai patikimas. Tačiau kritinėms jungimams pramoninėje aplinkoje THT vis tiek rekomenduojamas.

Kiek kainuoja pereiti nuo THT prie SMT?

Perdizainavimas kainuoja €500-5000 priklausomai nuo projekto sudėtingumo. Tačiau gamybos sutaupymai dideliems kiekiams (>1000 vnt) dažnai atperka investiciją per 1-2 gamybos ciklus.

Ar PCB Lithuania atlieka abu surinkimo tipus?

Taip – siūlome pilną SMT, THT ir mišrų surinkimą. Per WellPCB platformą galite gauti pasiūlymą per 24 valandas.

Kokia minimali užsakymo partija?

Prototipams – nuo 1 vieneto. Serijinei gamybai rekomenduojame nuo 100 vienetų optimaliam kainos/kokybės santykiui.

---

Išvados: Kaip Pasirinkti?

Pasirinkite SMT, jei jūsų prioritetai yra kompaktiškas dizainas, masinė gamyba ir kaštų optimizavimas.

Pasirinkite THT, jei reikia mechaninio patikimumo, galios komponentų ar greito prototipavimo.

Pasirinkite mišrų surinkimą, jei jūsų projektas turi ir SMT, ir THT komponentų – tai dažniausias scenarijus.

---

Nežinote, kurį surinkimo metodą pasirinkti? Susisiekite su PCB Lithuania – mūsų inžinieriai atliks nemokamą DFM analizę ir rekomenduos optimalų sprendimą jūsų projektui. Arba gaukite momentinį pasiūlymą per WellPCB platformą.

Nuorodos:

• IPC-A-610 Acceptability of Electronic Assemblies
• Wikipedia: Surface-mount technology
• Wikipedia: Through-hole technology