Quan escollir la tecnologia THT en el disseny de maquinària de laboratori

La tecnologia THT (Through-Hole Technology) continua sent una solució especialment útil en el desenvolupament d’equips electrònics que necessiten robustesa mecànica, connexions resistents i fiabilitat a llarg termini. En l’equipament de laboratori, l’elecció entre muntatge THT i SMD s’ha de fer en funció del disseny de la placa, els components utilitzats i les condicions de funcionament de cada màquina.

Quan convé utilitzar THT en maquinària de laboratori? Principalment quan la PCB incorpora components voluminosos, connectors sotmesos a manipulacions freqüents, relés, transformadors, interruptors o elements que necessiten una fixació mecànica especialment sòlida. Els terminals dels components THT travessen físicament la placa de circuit imprès abans de ser soldats, creant una unió mecànica diferent de la que s’utilitza en el muntatge superficial.

Això no vol dir que THT sigui sempre millor que SMD. Ambdues tecnologies poden conviure en una mateixa PCB i la decisió ha de respondre als requisits concrets del producte. De fet, en nombroses aplicacions industrials s’utilitzen plaques mixtes que combinen components SMD i THT.

Quan convé escollir tecnologia THT en equipament de laboratori?

L’elecció del sistema de muntatge depèn de l’entorn de treball, el disseny electrònic, el tipus de component i les prestacions que ha d’oferir l’equip.

El muntatge THT resulta especialment interessant quan determinats components necessiten un ancoratge mecànic elevat a la PCB o quan, per les seves dimensions i característiques, el muntatge superficial no és l’alternativa més adequada.

En termes pràctics, es pot valorar la tecnologia THT quan:

• Hi ha connectors que s’endollen i es desendollen repetidament.
• S’utilitzen transformadors, relés, interruptors o components de mida més gran.
• Hi ha components sotmesos a esforços mecànics o vibracions.
• El disseny combina components SMD i THT.
• La mantenibilitat o substitució de determinats components forma part dels requisits del producte.
• L’equip està dissenyat per treballar durant llargs períodes i la fiabilitat de les connexions és un criteri prioritari.

El muntatge mitjançant forat passant ofereix avantatges mecànics que expliquen que continuï utilitzant-se tot i que la miniaturització hagi estès l’ús de components SMD.

Robustesa mecànica i tèrmica: el valor diferencial de la tecnologia THT

En els circuits THT, els terminals del component travessen els orificis de la PCB i posteriorment se solden. Aquest sistema proporciona un ancoratge mecànic especialment útil per a determinats components sotmesos a esforços físics.

En maquinària de laboratori, aquest criteri pot resultar rellevant en equips amb parts mòbils o amb condicions de funcionament exigents, com ara mescladors, agitadors, centrifugadores, incubadores, analitzadors o determinats sistemes de control i mesura.

Components que requereixen una fixació d’alta resistència

En nombroses aplicacions d’equipament de laboratori, connectors, transformadors, relés, interruptors o borns poden estar sotmesos a connexions, desconnexions o esforços físics repetits.

En aquests casos, l’ancoratge que proporciona el forat passant pot contribuir a fer que la connexió suporti millor determinades càrregues mecàniques, vibracions o manipulacions continuades.

Per aquest motiu, THT acostuma a reservar-se per a components on la resistència mecànica té un pes especialment important en el disseny, mentre que SMD permet optimitzar altres factors com la densitat de components, la mida de la PCB i l’automatització del muntatge.

Aquesta complementarietat fa que moltes plaques actuals utilitzin un disseny híbrid THT + SMD en lloc d’optar exclusivament per una única tecnologia.

THT o SMD: quina tecnologia és millor per a maquinària de laboratori?

No existeix una tecnologia universalment millor. L’elecció depèn del component i dels requisits del circuit.

De manera simplificada:

• THT sol ser adequada per a components que necessiten una major fixació mecànica, connectors, relés, transformadors o determinats components de potència.
• SMD resulta especialment eficient quan es busca miniaturització, una elevada densitat de components i processos de muntatge altament automatitzats.
• THT + SMD permet combinar els avantatges de totes dues tecnologies dins d’una mateixa PCB.

Per tant, en el disseny de maquinària analítica o equipament científic, la decisió s’ha de prendre component per component i tenint en compte el conjunt del producte, no únicament el mètode de muntatge.

Electro Lomas disposa de capacitat per dissenyar, fabricar i muntar circuits electrònics mitjançant processos THT i SMD, cosa que permet adaptar l’estratègia de fabricació a les necessitats de cada projecte.

Soldadura per ona davant de soldadura selectiva en maquinària analítica

Un cop seleccionats els components THT, cal determinar com es realitzaran les unions entre els terminals i la placa de circuit imprès.

A Electro Lomas es treballa tant amb soldadura per ona com amb soldadura selectiva, dos processos que permeten respondre a configuracions diferents de PCB.

L’elecció depèn principalment de factors com:

• La distribució dels components THT.
• La combinació de tecnologies THT i SMD.
• La geometria de la placa.
• La proximitat de components sensibles.
• El volum de fabricació.
• Els requisits específics de cada producte.

Quan utilitzar soldadura per ona?

La soldadura per ona resulta especialment eficient quan hi ha nombrosos components THT i el disseny de la placa permet processar-los conjuntament.

Durant aquest procediment, la PCB entra en contacte de manera controlada amb una ona de soldadura fosa que permet realitzar múltiples unions en el procés. Per aquest motiu, pot proporcionar una elevada productivitat en configuracions i sèries adequades.

Quan utilitzar soldadura selectiva?

La soldadura selectiva permet actuar sobre punts o zones concretes de la PCB en lloc de sotmetre tota la cara inferior de la placa al mateix procés.

Això la fa especialment útil en plaques mixtes THT i SMD, dissenys amb alta densitat de components o configuracions en què determinats elements situats a prop de les connexions THT requereixen una protecció més gran davant del procés tèrmic.

L’elecció entre soldadura per ona i selectiva, per tant, no depèn únicament del nombre de components, sinó també del disseny per a fabricació o DFM (Design for Manufacturing) de la PCB.

Quins equips de laboratori poden incorporar circuits amb tecnologia THT?

La tecnologia THT es pot trobar en nombrosos tipus de maquinària, sempre que les característiques del circuit i dels seus components en justifiquin la utilització.

Dins de l’àmbit de laboratori podem trobar, entre d’altres:

• Equips d’anàlisi.
• Incubadores.
• Centrifugadores.
• Mescladors i agitadors.
• Sistemes de mesura i control.
• Instrumentació científica.
• Equips de diagnòstic in vitro.
• Sistemes electromecànics associats a processos de laboratori.

Electrolomas treballa específicament amb el sector Laboratory – Laboratori i compta amb experiència en la fabricació de circuits i muntatges destinats a aquest àmbit.

Preguntes freqüents sobre tecnologia THT en maquinària de laboratori

Què significa THT en electrònica?

THT significa Through-Hole Technology o tecnologia de forat passant. És un mètode de muntatge en què els terminals del component s’introdueixen a través d’orificis realitzats en una placa de circuit imprès i posteriorment se solden.

És més resistent THT que SMD?

THT pot proporcionar una fixació mecànica especialment robusta en determinats tipus de components, però això no significa que sigui superior a SMD en totes les aplicacions. La tecnologia adequada depèn del component, les condicions de funcionament, la mida disponible, el disseny de la PCB i el procés de fabricació.

Es poden combinar components THT i SMD?

Sí. Les PCB mixtes THT i SMD són habituals quan uns components es beneficien del muntatge superficial i d’altres requereixen les característiques del forat passant. La soldadura selectiva pot resultar especialment apropiada per a determinats dissenys d’aquest tipus.

Quina diferència hi ha entre soldadura per ona i soldadura selectiva?

La soldadura per ona permet processar múltiples connexions d’una PCB mitjançant una ona de soldadura, mentre que la soldadura selectiva treballa de manera localitzada sobre punts determinats. La segona resulta especialment interessant quan la placa combina tecnologies o hi ha components pròxims que no s’han d’exposar al mateix procés tèrmic.

Fabricació de circuits THT per a equipament de laboratori

La tecnologia THT continua tenint un paper rellevant en el disseny i fabricació d’electrònica per a maquinària de laboratori, sobretot quan determinats components requereixen una fixació mecànica sòlida o quan el projecte combina diferents tecnologies de muntatge.

La clau no consisteix a escollir THT o SMD de manera genèrica, sinó a analitzar l’arquitectura de la PCB, els components, les condicions d’ús i el procés d’industrialització per determinar la solució més adequada.

A Electrolomas dissenyem, fabriquem i muntem circuits electrònics mitjançant tecnologies THT i SMD, a més de disposar de processos de soldadura per ona i soldadura selectiva. Si estàs desenvolupant maquinària analítica o equipament de laboratori, el nostre equip pot estudiar els requisits tècnics i de fabricació del teu projecte.