Komponen SMD vs. Through-hole di lingkungan getaran tinggi

24

Ini lebih merupakan pertanyaan pendapat daripada pertanyaan informasi. Saya merancang beberapa papan yang akan bekerja di dekat aktuator berukuran layak, jadi saya bertanya kepada Anda, apa yang lebih tahan terhadap 0805 SMD atau resistor 7mm melalui lubang?

pcb design physical-design JPWack
sumber
1
Pertanyaan bagus. Saya condong ke arah mengatakan lebih sedikit solder pada smd menyebabkan lebih sedikit kesempatan untuk retak, tetapi saya tidak punya apa-apa untuk mendukung saya.
Kellenjb
1
terkait: Desain Dewan untuk Lingkungan Berdampak Tinggi
davidcary

Jawaban:

14

Satunya getaran (SAE J1455) masalah SMT yang pernah saya lihat untuk komponen umum adalah kegagalan untuk aluminium-elektrolitik besar. Solusinya ada hanya untuk menjangkar mereka dengan sekumpulan silikon.

Sebuah resistor 0805 tidak akan jatuh dari getaran murni kecuali ada sejumlah besar papan melengkung yang terjadi (maka itu mungkin patah), atau kecuali Anda akan mengeksposnya ke beberapa ribu g secara rutin (dalam hal ini Anda memiliki hal-hal yang lebih besar untuk khawatir tentang).

Sebuah resistor 0805 memiliki berat sekitar 4 miligram, dan satu pon kekuatan atau lebih, saya hanya mengenakan satu (pada PCB di meja saya) dengan kuku saya tidak melakukan apa-apa, jadi itu setara dengan sekitar 113.000 kali gravitasi bumi ?

Nick T
sumber
Jawaban yang bagus, Nick. Dalam pengalaman saya juga, saya belum pernah melihat resistor SMT putus, bahkan di lingkungan bergetar tinggi. (Meskipun jujur, kami tidak pernah menggunakan resistor lubang di lingkungan itu, jadi saya tidak tahu apakah itu akan terputus atau tidak). Saya telah melihat banyak topi elektrolitik SMT yang relatif besar dan tutup elektrolit lubang-lubang dan osilator kristal yang akan gagal di lapangan sampai mereka mulai menambahkan epoksi untuk menjangkar mereka ke papan lebih aman.
davidcary
14

Massa lebih kecil harus lebih baik, dan resistor SMD memiliki massa jauh lebih sedikit daripada melalui lubang.

mikeselectricstuff
sumber
Kemudian lagi sesuatu dengan massa lebih sedikit membutuhkan lebih sedikit kekuatan untuk mengusir, kan?
Thomas O
17
@ Thomas O - tidak sama sekali. Massa hanya relevan dalam hubungannya dengan berapa banyak kekuatan yang diperlukan untuk mengusir objek. Semua hal lain dianggap sama (yaitu, metode perlekatan yang sama, sehingga diperlukan gaya yang sama untuk melepaskan), lebih sedikit massa yang lebih sulit dihilangkan dengan menggoyangkannya karena massa yang lebih kecil menghasilkan gaya yang lebih sedikit pada jumlah gerak tertentu.
Michael Kohne
7

Apakah Anda melawan kekuatan memutar sama sekali? Atau hanya getaran? Komponen SMD memiliki massa yang sedikit lebih sedikit, jadi untuk jumlah getaran tertentu, itu akan mengurangi tekanan pada sambungannya. Di sisi lain, komponen lubang-lubang tidak akan terlalu mempedulikan jika papan dilenturkan karena ada kawat timah yang harus membiarkannya bergerak sedikit.

Michael Kohne
sumber
6

Saya mengalami masalah dengan kapasitor pemasangan permukaan mikrofon (yang mengubah getaran menjadi sinyal) yang diselesaikan dengan mengalihkannya ke lubang

endolit
sumber
Saya telah melihat papan dengan kapasitor ditempatkan melalui lubang dan komponen lainnya ditempatkan oleh smt .. Saya kira lebih baik melakukannya dengan cara ini ..
VV Rao
Kapasitor Lubang-Lubang tersedia dalam kapasitas yang jauh lebih besar, dan biasanya lebih murah, menurut pengalaman saya. Itu juga faktor penyebabnya.
Connor Wolf
5

Seorang teman saya yang melakukan kontrol papan untuk windturbine (baca: getaran tinggi, keandalan tinggi) bersumpah oleh SMD, khususnya BGA, bahkan QFP memiliki pin terlalu panjang dan akan menderita kelelahan terlalu cepat dalam aplikasi itu.

Semakin pendek pin, semakin kaku mount dan semakin tinggi keandalannya.

Anda harus melindungi papan dari membengkokkan, karena tidak ada memberi dalam koneksi yang kaku dan BGA akan retak sebelum melompat dari papan.

dren.dk
sumber
3

untuk desain dalam peran sebelumnya untuk pertahanan dan kedirgantaraan, kami akan membuat papan dan penutup kami terkena guncangan dan getaran dalam jumlah besar untuk memenuhi standar yang disyaratkan.

Dari perspektif konstruksi, papan apa pun dengan komponen yang lebih besar (atau jika mungkin) akan dilengkapi dengan jenis anti getaran (AV).

Secara umum kami tidak pernah memiliki masalah dengan komponen pemasangan permukaan. Kapasitor elektrolit yang besar, induktor, transformator dan sebagainya biasanya membutuhkan perekat tambahan. Poli-sulfida digunakan untuk ini, bukan bahan kimia yang menyenangkan untuk digunakan, tetapi akan memenuhi persyaratan lingkungan yang ketat dari industri pertahanan dan kedirgantaraan, dan menghentikan komponen besar agar tidak bergetar.

smashtastic
sumber
3

Mike benar: massa yang lebih sedikit lebih baik, karena bagian akan mengerahkan lebih sedikit kekuatan pada solder ketika bergetar. Jadi SMT akan lebih baik, bahkan ketika PTH memiliki kontak solder yang lebih besar. (Sebuah resistor 0402 hanya berbobot 1 mili-gram).

Ketika saya masih di perguruan tinggi, kami belajar bahwa dalam lingkungan yang sangat bergetar mereka akan menggunakan pembungkus kawat dan bukan menyolder. Tapi itu beberapa bulan yang lalu, dan saya kira teknik penyolderan telah membaik sejak saat itu. Pesawat ulang-alik belum ada (berbicara tentang getaran tinggi)

stevenvh
sumber
Ya, koneksi pada AGC adalah koneksi wire-wrap yang tertanam dalam epoxy (pot). Pesawat ulang-alik memiliki getaran yang cukup tinggi, tetapi saya menduga roket Apollo lebih buruk.
davidcary