Wann ist es in Ordnung, dass Steckverbinder SMT statt TH sind?

Viele Platinen mit überwiegend SMT-Komponenten haben TH-Anschlüsse für Dinge wie Stiftleisten und Stromanschlüsse. Nehmen Sie zum Beispiel eine Standard-Steckbuchse:

TH:

Durchsteckbuchse

SMD:

Steckdose für Oberflächenmontage

Wie entscheiden Sie beim Entwerfen einer Platine, ob ein Steckverbinder SMT sein kann oder nicht?

Ich denke, für Steckverbinder, die Stress aufnehmen, sollte das Durchgangsloch bevorzugt werden. Dann wäre SMT also ein Kompromiss. Vielleicht müssen Sie die Platine kleiner machen, und wenn Sie zu einem SMT-Anschluss gehen, können Sie Leiterbahnen frei unter dem Teil verlegen oder mehr Leiterbahnen verlegen. Oder vielleicht erhalten Sie einen Rabatt, wenn für Ihr Board überhaupt keine Löcher gebohrt werden müssen.
Wie sie alle sagen: Lot ist kein gutes Mittel zur mechanischen Befestigung. Wenn ein Objekt neben seinem Gewicht mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, müssen diese über die Lötverbindungen hinaus behandelt werden. Sogar schwerere Komponenten oder solche mit erheblicher „Höhe“, bei denen Aufprallkräfte durch das c von g erhebliche Spannungen verursachen, benötigen Mittel, um mechanischen Kräften entgegenzuwirken.

Antworten (3)

Die Wahl zwischen Durchsteckmontage und Oberflächenmontage liegt bei Ihnen, dem Designer der Leiterplatte. Um diese Wahl zu treffen, müssen Sie Dinge berücksichtigen wie:

  • Montage und Werkzeug. Verfügt das Unternehmen oder die Person, die die Leiterplatte montiert, über die erforderlichen Werkzeuge für den gewünschten Formfaktor?

  • Gerätebau und Freigabe. Muss das Gerät am Ende platzsparend sein? Werden Durchgangsbohrungen bei einem eingeschränkten Formfaktor zu Abstandsproblemen führen? Befindet sich eine andere Leiterplatte oder etwas in der Nähe, an dem Durchgangsbohrungen und das resultierende Lötmittel zu nahe sein könnten?

  • Belastung/Haltbarkeit. Wird die DC-Buchse regelmäßig körperlicher Abnutzung ausgesetzt? Werden Benutzer das Gerät häufig ein- und ausstecken? Das Durchgangsloch kann eine gewisse zusätzliche Dehnungsfestigkeit und Haltbarkeit bieten.

  • Kosten. Wenn Sie 100.000 Einheiten bauen, kann ein kleiner Kostenunterschied zwischen der TH- und der SMT-Version dieser Komponente eine Rolle spielen.

Die Scherfestigkeit von SMT-Pads auf einem häufig erschütterten Netzkabel führt zu metallurgischer Ermüdung.

Die Zuverlässigkeit dieser Schnittstelle ist schlecht, es sei denn, es wird ein erheblicher Druck auf den Verbinder ausgeübt, um der Beanspruchung durch mechanisches Drehmoment auf der Kontaktflächenverbindung zu widerstehen.

Sofern Sie diesen zusätzlichen Haltbarkeitsschutz nicht bieten oder nachweisen können, dass der Stecker selten verwendet wird, müssen Sie sich für THT entscheiden.

Würde ein Steckverbinder, der eine mechanische Durchsteckhalterung, aber oberflächenmontierte elektrische Verbindungen verwendet, irgendwelche Nachteile haben, wenn die elektrischen Verbindungen durch Beine hergestellt würden, die eine geringe elastische Dehnbarkeit aufweisen? Ich denke, das wäre die ideale Montagemethode.
Ja, wenn die mechanische Zugentlastung gut ist, aber dieses Foto zeigt einen epoxidversiegelten Kontakt für SMT-Leitungen.
Der abgebildete SMT-Steckverbinder schien keinen mechanischen Aspekt durch die Durchgangsbohrung zu haben. Ich denke, ein Nachteil von Durchgangslochstiften wäre, dass es die Verwendung der Rückseite dieses Teils der Platine für andere Zwecke ausschließen würde, aber mechanisch denke ich, dass es überlegen erscheinen würde. Eigentlich würde ich sogar bei einem reinen SMT-Teil denken, dass es besser wäre, ein solides "mechanisches" Pad und leicht federnde Beine zu haben, als die gleichen Pads sowohl für die Unterstützung als auch für die Verbindungen zu verwenden. Die Beine müssten nicht sehr federnd sein – nur federnder als das mechanische Polster.
Es müssen mechanische Anschläge vorhanden sein, um Stress zu vermeiden, noch mehr, mit nachgiebigen Anschlüssen an Pads. Deshalb sind THT-Steckdosen viel stärker. Wenn Sie sich für SMT entscheiden, könnte ich Epoxid um die Basis zur Platine ziehen.
Viele Dinge scheitern, weil Designer SMT-Teile für etwas ausgewählt haben, das ein Verbraucher handhaben wird. Garmin 1490 GPS USB-Stecker, zum Beispiel, ich habe 100% Ausfälle bei vier Geräten gesehen. Ich denke, wenn es die Garantie überdauert ...
Zugegeben, das Gleiche gilt für iPad-Stecker, Macbook-Netzbuchsen und viele andere mobile Stecker und Buchsen, bei denen die Zugentlastung an den Steckerkabeln sowie an der Buchse so marginal ist, dass es den Verstand verwirrt oder vielleicht eine geplante Veralterung ist.

Wenn Sie in die Produktion gehen, erhöhen die Kosten des selektiven Lötprozesses die Bestückungskosten pro Platine erheblich, insbesondere wenn es sich um das einzige TH-Teil handelt. Wenn nicht, versuchen Sie, THs auf einen Teil der Platine zu lokalisieren, um zu versuchen, die Kosten zu kontrollieren.

Wann ist es in Ordnung, dass Steckverbinder SMT statt TH sind?
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