Through Hole Technology

Als Durchsteckmontage (englisch through-hole technology, THT; pin-in-hole technology, PIH) bezeichnet man in der Aufbau- und Verbindungstechnik eine Montageweise von bedrahteten elektronischen Bauelementen.^[1] Im Gegensatz zur Oberflächenmontage (engl.: surface-mounting technology, SMT) ist die Durchsteckmontage dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente Drahtanschlüsse haben („bedrahtete Bauelemente“). Die Drahtanschlüsse werden bei der Montage mittels Kontaktlöcher durch die Leiterplatte gesteckt und anschließend durch Löten (konventionelles Handlöten, Wellenlöten oder Selektivlöten) verbunden.

Bedrahteter Widerstand auf einer Leiterplatte in Durchsteckmontage

Technik

Dual-inline-Gehäuse für Durchsteckmontage

In den Anfängen der Leiterplattenbestückung in den 1960er-Jahren wurden Dual-inline-Gehäuse mit einem Rastermaß von 2,54 mm verwendet.^[1] Das Rastermaß, oder auch Pitch genannt, ist der Mittenabstand zweier Anschlussbeinchen des Bauelements. Durch den Einsatz der SMD-Technologie konnte aber auf Kontaktlöcher zum Löten der Bauelemente verzichtet werden, jedoch nicht komplett auf Bohrungen in der Leiterplatte, da diese in Form von Durchkontaktierungen zur elektrischen Verbindung über mehrere Lagen benötigt werden.

Damit wurde eine deutlich höhere Bauteildichte auf der Leiterplatte und eine Verringerung der Herstellungsschritte und somit der Herstellungskosten erreicht. Im Zuge dieser Einsparmöglichkeit wurde versucht, die THT komplett zu ersetzen.

Einsatzbereiche

THT-bestückte Leiterkarte, Oberseite

THT-bestückte Leiterkarte, Unterseite

Informationselektronik

Im Bereich der Informationselektronik wurden im industriellen Bereich bedrahtete Bauelemente weitgehend durch SMD-Bauelemente abgelöst. Weiterhin werden derzeit auch noch einfache und preiswerte Produkte im Konsumerbereich teilweise oder vollständig mit bedrahteten Bauelementen hergestellt.

Leistungselektronik

Anders sieht es im Bereich der Leistungselektronik aus. Dort werden unter anderem wegen der erforderlichen Stromtragfähigkeit der Bauelemente selbst und der Anbindung der stromführenden Bauelemente an die verschiedenen Lagen der Leiterplatte auch heute noch standardmäßig bedrahtete Bauelemente verwendet.

Einige Bauelemente mit einer hohen mechanischen Belastung (z. B. Steckverbinder, größere Schalter, größere Elektrolytkondensatoren, Leistungsspulen und Leistungshalbleiter) müssen jedoch weiterhin mittels Durchsteckmontage auf der Leiterplatte befestigt werden, denn für diese Bauelemente existieren häufig noch keine SMT-Bauformen. Für rein oberflächenmontierte Bauelemente besteht bei hoher mechanischer Belastung oder hoher Strombelastung die Gefahr, dass die Lötstelle oder die Leiterbahn zu stark beansprucht oder beschädigt wird. Aus diesem Grund werden Leiterplatten oftmals mischbestückt. Dabei entsteht der Nachteil, dass der THT-Prozess nicht durchgängig automatisierbar ist und so zusätzliche Kosten verursacht.

THT-Reflow-Technologie

Im Zeitalter der SMD-Bestückung durch Bestückungsautomaten und automatisierten Lötprozessen bot es sich daher an, beispielsweise Steckverbinder, die eigentlich nicht für diese Bauweise geeignet sind, trotzdem dem Reflow-Lötverfahren zugänglich zu machen. In diesem Zusammenhang wurde die Through-hole-reflow-Technologie (THR) entwickelt. Dabei werden Through-hole-Bauelemente für die automatische Bestückung und die hohe thermische Belastung im Reflow-Ofen konstruiert. So lassen sich die Bestückungskosten für die automatische Leiterplattenbestückung senken, da einige Prozessschritte der normalen THT-Bestückung entfallen.

Für THR–Technology werden auch die Begriffe PiP – „Pin in Paste“ und PIHIR – „Pin in Hole Intrusive Reflow“ genutzt.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Wolfgang Scheel (Hrsg.): Baugruppentechnologie der Elektronik - Montage. 2. Auflage. Verlag Technik, Berlin 1999, ISBN 3-341-01234-6, S. 11.