Pourquoi utiliser la technologie des trous traversants dans la conception des PCB ?

Close up of Through-Hole Components, very tiny protrusions

Quand il s'agit de technologie, nous ne regardons jamais en arrière, toujours en avant. Cependant, parfois il semble que l'ancienne technologie ne disparaîtra pas très simplement. Mais est-ce aussi simple que cela ? Du point de vue de la conception des PCB, ce blog répondra à la question suivante : pourquoi utiliser le montage à trous traversants (THM) dans les circuits imprimés (PCB) alors qu'il semble que la technologie de montage en surface (SMT) est la solution à adopter ?

Pourquoi utiliser le montage à trous traversants (THM) dans les cartes de circuits imprimés (PCB) alors qu'il semble que la technologie de montage en surface (SMT) est la solution à adopter ? Pour commencer, donnons une brève description de chaque technologie, le montage à trous traversants et le montage en surface, en ce qui concerne le processus de conception des PCB.

Composants à trou traversant

Les composants à trous traversants sont disponibles dans l'un des deux types de conducteurs, radial et axial. Les composants axiaux à trous traversants s'étendent le long de l'axe de symétrie du composant tandis que les composants radiaux dépassent parallèlement de la même surface sur une carte.

Illustration showing the component side of the PCB design

Vue de côté d'un composant à trou traversant 

Composants de la technologie de montage en surface

Si vous jetez un coup d'oeil à n'importe quelle conception moderne de PCB, voici ce que vous verrez. La technologie de montage en surface (SMT) est la technologie la plus couramment utilisée aujourd'hui. Ces types de composants et pièces de circuits imprimés ont très peu ou pas de fils, car leur but premier est d'être soudés directement sur la surface d'un PCB pendant le processus de conception.

Components for surface mounting on PCB board

Dispositifs pour montage en surface

Avantages et inconvénients de la technologie des trous traversants par rapport à celle du montage en surface

Mais si les composants montés en surface sont plus petits, plus rapides et moins chers, alors pourquoi utiliser la technologie des trous traversants ? La réponse dépend du type d'utilisation de votre conception de PCB. Oui, la technologie des pcb à trous traversants est ancienne, coûteuse et encombrante, mais il existe certains avantages.

Avantages et inconvénients de la technologie des trous traversants

AVANTAGES

INCONVÉNIENTS

Prototypage plus facile

Coût plus élevé des cartes en raison du perçage

Connexions physiques fortes                               

Demande plus de place sur les cartes 

Tolérance à la chaleur

Processus d'assemblage plus exigeant  

Capacité de gestion de la puissance

Vitesses plus faibles

 

Avantages et inconvénients du montage en surface

AVANTAGES

INCONVÉNIENTS

Petite taille → Cartes denses

Connexions physiques plus faibles sur le circuit imprimé

Haute vitesse

Plus faible tolérance à la chaleur

Montage plus rapide et moins cher

Capacité plus faible de gestion de la puissance 

Pas de perçage → Fabrication de panneaux moins chère        

DFM (Design for Manufacturing): tombstone, pop cornering, etc

 

Lorsque l'on compare les deux technologies de conception de PCB, il est facile de comprendre pourquoi le montage en surface est le grand gagnant. Les dispositifs de montage en surface (SMD) sont plus petits, plus rapides et moins chers. C'est particulièrement important avec l'IdO (Internet des Objets).

Les leaders en matière de technologie se dirigent vers une société connectée et la taille est importante lorsqu'il s'agit de concevoir des PCB. Avec la tendance à l'informatique omniprésente, de l'IdO ou de l' " intelligence ambiante " dont nous avons tous besoin, la volonté de fabriquer des composants de plus en plus petits inclut le cœur même des dispositifs électroniques, le circuit imprimé.

Des composants plus petits permettent d'obtenir des cartes plus petites, ce qui nous permet d'adapter des cartes de circuits imprimés dans presque tous les formats. Des dimensions plus petites signifient moins de fabrication, ce qui entraîne des réductions de coûts dans le processus de production. Des composants moins chers permettront au client final de réaliser des économies, ce qui est toujours un plus.

Les conceptions à grande vitesse sont de plus en plus courantes et convoités, de sorte que les SMD sont désormais quelque chose d’incontournable. La technologie de placage à trous traversants est idéale pour le prototypage et les tests, car elle permet de remplacer plus facilement des composants sur un circuit imprimé. Avant même que vous ne fabriquiez la carte de circuit imprimé, vous pouvez réaliser une platine d'expérimentation de votre carte PCB.

PCB board prototype or breadboard using through-hole

Platine d'expérimentation avec composants à trous traversants

En plus du prototypage et des essais, les composants à trous traversants ont des connexions physiques très solides avec la carte car ils sont soudés à la fois sur et sous la carte. Pour cette raison, ils sont très durables, ce qui explique en partie pourquoi ils sont utilisés dans les secteurs militaire et aérospatial. Ils ont également une tolérance élevée à l'environnement et une grande tolérance de puissance.

LED billboards powered by PCBs using through-hole technology

LED à trous traversants dans les enseignes extérieures            

Vous pouvez trouver la technologie des trous traversants dans toutes sortes d'endroits. Un exemple avec les lumières LED dans les panneaux d'affichage ou les stades. Les LED à trous traversants sont extrêmement lumineuses et durables, ce qui leur permet de bien supporter les intempéries.

Through-hole components close up

Composants à trous traversants dans une alimentation électrique

Par ailleurs, si vous regardez les machines et les équipements industriels, vous pouvez trouver de nombreux circuits imprimés à trous traversants. Encore une fois, cela est dû aux conditions environnementales difficiles, ou aux installations avec forte puissance. La technologie des trous traversants peut sembler vieille et dépassée, mais elle a un but et peut être utilisée pour sa résistance physique et sa robustesse dans le monde connecté d'aujourd'hui.

Curieux d'en savoir plus? Visitez notre fameux blog sur les directives sur la conception des PCB et profitez de l'expérience de nos experts. 

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Définitions des tolérances des trous

 

À propos de l'auteur

About the Author

Alexsander Tamari

Alexsander joined Altium as a Technical Marketing Engineer and brings years of engineering expertise to the team. His passion for electronics design combined with his practical business experience provides a unique perspective to the marketing team at Altium. Alexsander graduated from one of the top 20 universities in the world at UCSD where he earned a Bachelor’s degree in Electrical Engineering.

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