SMD vs. Through-Hole-Komponenten in Umgebungen mit starken Vibrationen

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Dies ist eher eine Meinungsfrage als eine Informationsfrage. Ich entwerfe einige Platinen, die in der Nähe von Aktuatoren mit angemessener Größe funktionieren. Ich frage Sie also, was ist widerstandsfähiger gegen ein 0805 SMD oder einen 7-mm-Durchgangswiderstand?

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— JPWack
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Gute Frage. Ich neige dazu zu sagen, dass weniger Lötzinn auf einer SMD weniger Chancen auf Risse hat, aber ich habe nichts, was mich stützen könnte.

— Kellenjb

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verwandt: Board Design für High Impact Environments

— Davidcary

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Die einzigen Vibrationsprobleme (SAE J1455) bei SMT-Bauteilen, die ich je gesehen habe, sind Fehler bei großen Aluminiumelektrolyten. Die Lösung besteht darin, sie nur mit einem Tropfen Silikon zu verankern.

Ein 0805-Widerstand fällt nur dann von der reinen Vibration ab, wenn eine enorme Verwindung der Platine auftritt (dann kann er brechen) oder wenn Sie ihn routinemäßig mehreren tausend g aussetzen (in diesem Fall müssen Sie größere Dinge erledigen) sorgen um).

Ein 0805-Widerstand wiegt ungefähr 4 Milligramm, und das Pfund Kraft, das ich mit meinem Fingernagel auf eine Leiterplatte auf meinem Schreibtisch aufgetragen habe, hat nichts bewirkt. Das entspricht ungefähr dem 113.000-fachen der Erdschwerkraft .

— Nick T
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Ausgezeichnete Antwort, Nick. Meiner Erfahrung nach ist auch in Umgebungen mit starken Vibrationen noch nie ein SMT-Widerstand abgebrochen. (Obwohl wir ehrlich gesagt nie Durchgangswiderstände in dieser Umgebung verwendet haben, weiß ich nicht, ob diese abbrechen würden oder nicht). Ich habe viele relativ große SMT-Elektrolytkappen und Durchgangsloch-Elektrolytkappen und Kristalloszillatoren gesehen, die auf dem Feld versagten, bis sie anfingen, Epoxidharz hinzuzufügen, um sie sicherer auf dem Board zu verankern.

— Davidcary

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Weniger Masse muss besser sein, und ein SMD-Widerstand hat viel weniger Masse als ein Durchgangsloch.

— mikeselectricstuff
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Andererseits erfordert etwas mit weniger Masse weniger Kraft, um sich zu lösen, richtig?

— Thomas O

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@ Thomas O - überhaupt nicht. Die Masse ist nur in Bezug darauf relevant, wie viel Kraft erforderlich ist, um das Objekt zu lösen. Wenn alle anderen Dinge gleich sind (d. H. Die gleiche Befestigungsmethode, also die gleiche Kraft, die zum Lösen erforderlich ist), ist es schwieriger, weniger Masse durch Schütteln zu lösen, da die kleinere Masse bei einer bestimmten Bewegungsgröße weniger Kraft verursacht.

— Michael Kohne

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Stehst du überhaupt gegen Verdrehungskräfte? Oder nur Vibration? SMD-Bauteile haben eine etwas geringere Masse, sodass sie bei einer bestimmten Vibrationsstärke die Gelenke weniger belasten. Auf der anderen Seite ist es der Durchgangskomponente bei weitem egal, ob die Platine gebogen wird, da sie Drahtleitungen hat, die sie ein wenig bewegen sollten.

— Michael Kohne
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Ich hatte Probleme mit Oberflächenmontagekondensatoren für Mikrofone (die Vibration in Signal umwandeln), die behoben wurden, indem sie auf Durchgangsloch geschaltet wurden

— Endolith
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Ich habe durch Durchgangsloch platziert Bretter mit Kondensatoren gesehen und den übrigen Komponenten von smt platziert .. Ich nehme an , besser es auf diese Weise zu tun ..

— VV Rao

Durchgangskondensatoren sind nach meiner Erfahrung in viel größeren Kapazitäten erhältlich und im Allgemeinen billiger. Das trägt auch zu den Ursachen bei.

— Connor Wolf

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Ein Freund von mir, der Steuerplatinen für Windturbinen (sprich: Hochvibrations- und Hochzuverlässigkeitsplatinen) herstellt, schwört auf SMD, insbesondere BGA. Selbst QFP hat zu lange Stifte und wird in dieser Anwendung zu früh ermüdet.

Je kürzer die Stifte sind, desto steifer ist die Halterung und desto höher ist die Zuverlässigkeit.

Sie müssen das Board jedoch vor Verwerfungen schützen, da diese steifen Verbindungen nicht nachgeben und die BGAs brechen, bevor Sie vom Board springen.

— dren.dk
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Für das Design in früheren Funktionen für Verteidigung und Luft- und Raumfahrt setzten wir unsere Boards und Gehäuse starken Stößen und Vibrationen aus, um die erforderlichen Standards zu erfüllen.

Aus konstruktiver Sicht werden alle Boards mit größeren Bauteilen (oder wo immer möglich) mit einer Art Anti-Vibrations-Halterung (AV) ausgestattet.

Im Allgemeinen hatten wir nie Probleme mit oberflächenmontierten Komponenten. Große Elektrolytkondensatoren, Induktivitäten, Transformatoren usw. benötigen normalerweise etwas zusätzlichen Klebstoff. Hierfür wurde Polysulfid verwendet, keine angenehme Chemikalie, aber es würde die strengen Umweltanforderungen der Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie erfüllen und verhindern, dass die großen Komponenten vibrieren.

— smashtastic
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Mike hat recht: Weniger Masse ist besser, da das Teil beim Vibrieren weniger Kraft auf das Löten ausübt. So wird die SMT besser, auch wenn PTH einen größeren Lötkontakt hat. (Ein Widerstand 0402 wiegt nur 1 Milligramm).

Als ich am College war, erfuhren wir, dass sie in Umgebungen mit starken Vibrationen Drahtwickeln anstelle von Löten verwenden würden. Aber das ist schon viele Monde her und ich denke, die Löttechniken haben sich seitdem verbessert. Das Space Shuttle gab es noch nicht (über hohe Vibration gesprochen)

— Stevenvh
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Ja, die Verbindungen auf der AGC sind Wire-Wrap-Verbindungen, die in Epoxidharz (vergossen) eingebettet sind. Das Space Shuttle hat eine ziemlich hohe Vibration, aber ich vermute, die Apollo-Raketen waren schlimmer.

— Davidcary