THT 어셈블리란 무엇인가요?

1. PCB 어셈블리 및 부품 유형 개요

인쇄 회로 기판(PCB)에 장착되는 구성 요소는 기판 어셈블리의 일부입니다. 모든 부품이 포함된 완성된 보드를 인쇄 회로 기판 어셈블리 또는 PCBA. 구성 요소에는 크게 두 가지 종류가 있습니다. SMD 부품 가 오늘날 가장 많이 사용되고 있습니다. THT 부품 는 전통적인 종류입니다.

2. THT의 정의

THT는 다음을 의미합니다. 스루홀 기술. 이름에서 알 수 있듯이 이 부품은 PCB의 구멍을 통해 장착됩니다. 구멍을 통해 부품 리드가 기판의 한쪽에서 다른 쪽으로 통과할 수 있습니다. 구멍은 일반적으로 도금을 통해 전도성을 갖습니다. 도금된 금속은 대개 아연, 구리 또는 은입니다. 이 금속은 기판의 양면 사이에 전기적 및 기계적 다리를 만듭니다. 부품 리드는 납땜할 수 있으므로 조인트가 강하고 부식되지 않습니다.

3. THT 조립 방법

일부 부품은 손으로 구멍에 납땜할 수 있습니다. 하지만 일반적인 방법은 자동 삽입기. 기계가 부품 리드를 구멍을 통해 밀어 넣고 작은 리벳처럼 리드를 고정합니다. 결과는 깔끔하고 일관성 있게 보입니다.

4. THT 부품의 주요 특징

많은 스루홀 부품의 특징 중 하나는 깨지기 쉽다는 것입니다. 열에 민감할 수 있습니다. 납땜 중에 THT 부품이 너무 뜨거워지면 연결이 실패할 수 있습니다. 근처의 흔적이나 납땜 조인트가 접촉을 잃기 때문에 고장이 발생할 수 있습니다. 이 경우 보드가 작동을 멈추거나 부품이 충분히 단단히 고정되지 않을 수 있습니다.

5. THT 부품의 장점

많은 용도에서 SMD 부품이 THT를 대체하고 있지만 스루홀 부품은 여전히 장점이 있습니다. 주요 이점은 다음과 같습니다:

강력한 기계적 고정력. 부품이 많은 기계적 힘을 견뎌야 하는 경우 스루홀 마운팅이 더 강력합니다. 예를 들면 단자대와 무거운 커넥터 등이 있습니다.
고전류에 적합합니다. 보드가 큰 전류를 전달해야 하는 경우 스루홀 부품이 열과 전류를 더 잘 처리하는 경우가 많습니다.
혼합 사용은 일반적입니다. 오늘날 대부분의 복잡한 PCB는 SMD와 THT 부품을 함께 사용합니다.
견고한 기계적 성능. 스루홀 부품으로 보드에 뛰어난 그립감을 제공합니다.
고출력에 적합합니다. 고전력 부품의 경우 THT가 더 안정적일 수 있습니다.
최초 자동화 비용 절감. 소규모 생산의 경우 스루홀 어셈블리를 설치하는 초기 비용이 전체 SMD 라인보다 저렴할 수 있습니다.
대형 부품에 더 좋습니다. 부품이 큰 경우 스루홀 마운팅이 더 나은 선택인 경우가 많습니다.
높은 장착 강도가 필요할 때 더 좋습니다. 응력 하에서 단단히 고정되어야 하는 부품의 경우 스루홀이 선호됩니다.

6. SMT와 스루홀 기술의 차이점

SMD, THD, THT, SMT, THM, SOIC, QFN과 같은 용어는 전자제품을 처음 접하는 사람들에게 혼란을 줄 수 있습니다. 그러나 아이디어는 보기보다 간단합니다.

6.1 기본 용어 구분

SM 는 표면 실장을 의미합니다. TH 스루홀을 의미합니다. 이 두 용어는 PCB에 부품을 실장하는 두 가지 방법을 가리킵니다.
SM 또는 TH 뒤에 오는 문자는 다른 단어를 나타낼 수 있습니다. 예를 들어 T, D, M, C 또는 A는 기술, 장치, 마운트, 구성 요소 또는 어셈블리를 의미할 수 있습니다. 사람들은 이 단어들을 느슨하게 사용합니다.
예시: SMD 부품은 SMT 공정용으로 제작됩니다. SMD 부품과 스루홀 부품을 모두 사용하는 보드를 혼합 기술 보드.

6.2 역사적 배경 및 구조적 차이점

처음에는 모든 부품이 스루홀이었습니다. 스루홀 부품에는 금속 리드가 있습니다. 리드는 보드의 도금된 구멍을 통과합니다. 그런 다음 리드는 반대쪽의 패드에 납땜됩니다. 드릴링 및 도금된 스루홀은 PCB 표면에서 귀중한 공간을 차지합니다. 이는 다층 기판에서 더 잘 드러납니다. 드릴링은 모든 레이어를 통해 공간을 사용합니다.
공간이 점점 더 제한됨에 따라 표면 실장 기술이 성장했습니다. SMD 부품은 더 작고 휴대성이 뛰어난 장치를 만드는 데 도움이 되었습니다. 표면 실장 부품에는 리드가 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 중요한 점은 이러한 부품이 부품 본체가 있는 동일한 면에 납땜된다는 것입니다. 따라서 기판의 양면을 부품에 사용할 수 있습니다. 각 부품에 도금된 스루홀이 필요하지 않습니다.

6.3 공간 절약형 디자인: 비아

내부 레이어에서 트레이스를 연결하려면 디자이너는 다음을 사용할 수 있습니다. vias. 비아는 도금된 관통 구멍과 비슷하지만 훨씬 작습니다. 비아는 특정 레이어만 연결하도록 크기를 조정할 수 있습니다. 비아는 전체 도금 스루홀보다 공간을 덜 차지합니다. 비아를 사용하면 PCB 면적이 절약됩니다. 따라서 SMD 부품을 동일한 풋프린트에 더 쉽게 장착할 수 있습니다.

6.4 구성 요소 크기 및 조립 요구 사항

SMD 부품은 스루홀 부품보다 훨씬 작을 수 있습니다. 리드를 제거할 수 있고 접촉 영역이 부품 본체의 끝이 될 수 있습니다. 따라서 매우 작은 부품을 만들 수 있습니다. 현재 많은 부품이 SMD 패키지로 제공됩니다. 저항기, 커패시터, 인덕터, LED는 모두 SMD로 제공됩니다. 일부 SMD 부품은 0201 또는 0603 패키지 크기처럼 모래알만큼 작습니다.
패키지가 작아지면 공간이 절약됩니다. 설계자는 작은 보드에 더 많은 기능을 담을 수 있습니다. 하지만 작은 크기는 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있습니다. 작은 부품을 납땜하려면 높은 정확도가 필요합니다. SMD 조립 라인은 첨단 기계를 사용합니다. 이러한 기계에는 픽 앤 플레이스 로봇, 리플로우 오븐, 맞춤형 스텐실 등이 포함됩니다. 이러한 기계는 비용이 많이 듭니다. SMD 조립은 또한 세심한 공정 제어가 필요합니다.

6.5 결함 위험 및 내구성

이러한 요구 사항으로 인해 SMD 조립 라인은 제대로 운영되지 않으면 많은 결함이 나타날 수 있습니다. 이러한 결함은 수작업으로 수정하기 어려울 수 있습니다. 완성된 기판은 섬세할 수 있습니다. 제조업체는 이를 신중하게 다루어야 합니다.
반면, 스루홀 부품이 있는 기판은 더 넓은 면적을 덮는 더 큰 납땜 접합부가 있는 경우가 많습니다. 이러한 큰 접합부는 기판을 더 단단하게 만듭니다. 이러한 견고성은 군용 및 산업용에 유용합니다. 보드가 강한 충격과 진동을 견디는 데 도움이 됩니다.

6.6 비용 비교

비용도 또 다른 중요한 요소입니다. SMD 부품은 스루홀 부품보다 비용이 적게 드는 경우가 많습니다. 하지만 SMT 어셈블리는 설치 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 크고 정밀한 기계가 필요합니다.
스루홀 조립은 납땜 인두와 일부 수동 도구로 소규모 작업을 수행할 수 있습니다. 하지만 많은 소형 SMD 부품을 수작업으로 납땜하는 것은 번거롭고 느릴 수 있습니다.
대량 생산의 경우 SMT가 단위당 더 빠르고 저렴합니다. 소량 생산이나 프로토타입의 경우 수작업을 위해 일부 THT 어셈블리를 유지하는 것이 합리적일 수 있습니다.

6.7 최신 애플리케이션 상태

SMT의 주요 이점은 높은 부품 밀도와 더 작은 제품 부피입니다. 더 작고 더 조밀한 디바이스에 대한 요구는 패키지 크기를 한계까지 밀어붙였습니다. 요즘 같은 시대에 THT는 시대에 뒤떨어진 것처럼 보일 수 있습니다. 하지만 이 기술의 종말을 예견하는 것은 시기상조였습니다. 스루홀 기술과 구성 요소는 여전히 가치가 있습니다. 많은 용도에서 스루홀과 표면 실장 조립 서비스를 모두 이용할 수 있고 가격도 저렴합니다.

7. 올바른 PCB 조립 공정을 선택하는 방법

올바른 PCB 조립 공정을 선택하는 것이 중요합니다. 선택은 제조 효율성, 비용 및 최종 제품의 성능에 영향을 미칩니다.

PCB 조립에는 표면 실장 기술과 스루홀 조립이라는 두 가지 주요 방법이 사용됩니다. 표면 실장이 가장 많이 사용되는 방법입니다. 스루홀은 이제 덜 일반적입니다. 하지만 스루홀은 여전히 일부 산업에서 인기가 있습니다.

선택은 여러 가지 요인에 따라 달라집니다. 다음은 선택에 도움이 되는 간단한 가이드입니다.

7.1 PCB 조립: 표면 실장 기술(SMT)

표면 실장 기술은 가장 일반적인 PCB 조립 방법입니다. 많은 전자 제품에 사용됩니다. USB 플래시 드라이브, 스마트폰, 의료 기기, 휴대용 내비게이션 시스템 등이 그 예입니다.

선택 시 SMT의 장점:

SMT를 사용하면 제품을 더 작게 만들 수 있습니다. 보드 공간이 협소한 경우 SMT가 최선의 선택입니다. 저항기, 다이오드 및 소형 수동 부품이 많은 설계에 적합합니다.
SMT는 고도의 자동화를 가능하게 합니다. 이는 더 빠른 보드 조립으로 이어집니다. 높은 자동화는 대량 생산을 비용 효율적으로 만듭니다.
SMT는 유연하고 사용자 정의가 가능합니다. 특별한 요구 사항이 있는 경우 SMT는 이를 잘 충족시킬 수 있습니다. 맞춤형 PCB 설계를 지원할 수 있습니다.
SMT를 사용하면 PCB의 양면에 부품을 배치할 수 있습니다. 양면 조립을 사용하면 기판 면적을 늘리지 않고도 더 복잡한 회로를 만들 수 있습니다.

7.2 PCB 조립: 스루홀 제조(THT)

스루홀 사용은 감소하고 있지만 여전히 일반적입니다.

선택 시 THT의 장점:

스루홀 부품은 대형 부품에 적합합니다. 변압기, 전력 반도체, 전해 커패시터 등이 그 예입니다. 스루홀은 부품과 기판 사이에 더 강력한 기계적 결합을 제공합니다.
이 때문에 스루홀 조립은 내구성과 신뢰성이 높습니다. 이러한 추가적인 강도로 인해 이 방식은 항공우주 및 군사 분야에 적합한 선택입니다.
제품이 사용 중 높은 기계적 또는 환경적 스트레스를 견뎌야 하는 경우 스루홀이 더 나은 선택인 경우가 많습니다.
제품이 스트레스를 받는 상황에서 고속으로 높은 안정성으로 작동해야 하는 경우 스루홀이 적합할 수 있습니다.
제품이 매우 높거나 매우 낮은 온도에서 작동해야 하는 경우 스루홀의 강도와 내구성이 더 좋을 수 있습니다.
제품이 고압에서 작동하고 성능을 유지해야 하는 경우 스루홀이 적합할 수 있습니다.

7.3 하이브리드 보드 및 혼합 기술

디바이스는 점점 더 작아지고 복잡해지기 때문에 많은 애플리케이션에 두 가지 어셈블리 유형이 모두 필요합니다. 이 조합을 혼합 기술.

혼합 기판은 소형화 및 밀도가 중요한 SMD 부품을 사용합니다. 더 강력한 기계적 지지력이나 전류 처리가 필요한 부품에는 THT를 사용합니다. 많은 최신 제품은 동일한 보드에 두 가지를 모두 사용합니다.

7.4 결정 시 고려해야 할 주요 요소

이 가이드는 올바른 조립 방법을 선택하는 데 도움이 되는 빠른 보기를 제공합니다. 하지만 다른 요인으로 인해 결정이 더 복잡해질 수도 있습니다.

고려해야 할 사항입니다:

부품의 크기와 모양.
그들이 운반해야 하는 전류.
제품이 받게 될 기계적 스트레스.
온도 및 환경 제한.
생산량 및 비용 목표.
수리 및 재작업이 필요합니다.
출시 시간 및 프로토타이핑 요구 사항.

소형 프로토타입이나 수리의 경우 수동 스루홀 납땜이 적합할 수 있습니다. 대량 생산의 경우 일반적으로 SMT는 단위당 비용과 폼 팩터가 가장 작습니다.

8. 일반적인 실무 팁

무거운 커넥터와 대형 전원 부품에는 THT를 사용하세요.
고밀도 회로, RF 부품, 소형 수동 소자에는 SMT를 사용하세요.
비아를 사용하여 레이어를 연결하고 보드 공간을 절약하세요.
부품이 스루홀로만 제공되는 경우 혼합 보드를 계획하거나 어댑터를 사용하세요.
프로토타입의 경우 빠르게 테스트할 수 있는 방법을 선택하세요. 대규모 실행의 경우 조립 비용과 수율에 집중하세요.
신뢰성이 중요한 경우 기계적 강도를 위해 스루홀 부품을 사용하세요. 크기와 무게 제한이 있는 경우 SMT를 사용하세요.

요약

스루홀과 표면 실장 기술 모두 강점이 있습니다. 디자인 목표와 생산 요구 사항에 맞는 기술을 선택하세요. 제품에 강도와 소형화가 모두 필요한 경우 혼합 기술 보드를 계획하세요.

스루홀 PCB 조립 및 SMT 조립 서비스를 폭넓게 이용할 수 있습니다. 가격도 합리적입니다. 올바른 프로세스를 선택하는 데 도움이 필요하면 제품 요구 사항과 한계를 나열하세요. 그런 다음 비용, 신뢰성 및 제조 가능성별로 옵션을 비교하세요.