Von der handgelöteten Durchsteckmontage zur maschinellen SMD-Bestückung
Viele alte Platinen wurden für bedrahtete Bauteile und Hand- oder Wellenlöten entwickelt. Ein Nachbau ist die Gelegenheit zu modernisieren: Oberflächenmontierte Bauteile (SMD) sind leichter erhältlich und lassen sich maschinell bestücken. Aber nicht jedes Teil sollte wechseln.
Aktualisiert:
THT und SMD – der Unterschied
Bei der Durchsteckmontage (THT, Through-Hole Technology) werden die Anschlussdrähte durch Bohrungen gesteckt und auf der Gegenseite verlötet. Bei der Oberflächenmontage (SMT, die Bauteile heissen SMD – Surface Mounted Devices) sitzen die Bauteile direkt auf Lötflächen und werden im Reflow-Ofen gelötet.
| Bedrahtet (THT) | Oberflächenmontiert (SMD) | |
|---|---|---|
| Bestückung | Von Hand oder mit Axial-/Radial-Bestückautomaten | Bestückautomat (Pick-and-Place) |
| Löten | Hand-, Wellen- oder Selektivlöten | Reflowlöten mit Lotpaste |
| Mechanische Festigkeit | Sehr hoch – gut für Stecker und schwere Teile | Geringer, abhängig von Pad und Kleber |
| Platzbedarf | Gross, Anschlüsse gehen durch die Platine | Kompakt, beide Seiten nutzbar |
| Verfügbarkeit neuer Teile | Bei vielen Halbleitern rückläufig | Grösste Auswahl, längste Verfügbarkeit |
Lötverfahren kurz erklärt
- Handlöten: flexibel und gut für Prototypen und Kleinserien, aber langsam und abhängig von der Person.
- Wellenlöten: Die ganze Unterseite fährt über eine Welle aus flüssigem Lot – das klassische Verfahren für THT in Serie.
- Selektivlöten: Eine kleine Lotdüse lötet nur ausgewählte THT-Stellen – für gemischte Platinen.
- Reflowlöten: Lotpaste wird per Schablone gedruckt, der Automat setzt die Bauteile, die Platine läuft durch einen Ofen. Standard für SMD.
Wann sich die Umstellung lohnt
- Die bedrahteten Original-Halbleiter sind abgekündigt, SMD-Varianten mit gleicher Funktion gibt es aber.
- Sie brauchen mehr als eine Handvoll Platinen und wollen eine wiederholbare, maschinelle Fertigung.
- Handlöten ist bei Ihren Stückzahlen ein Qualitätsrisiko oder zu teuer.
- Die Platine wird ohnehin nachgebaut, das Layout muss also sowieso neu erfasst werden.
Was meist bedrahtet bleiben sollte
- Stecker, Klemmen und Schalter, die beim Stecken oder Bedienen Kräfte aufnehmen
- Schwere Bauteile: Trafos, grosse Elkos, Relais
- Leistungsbauteile, die auf einem Kühlkörper montiert sind
- Teile unter starker Vibration – wichtig bei Fahrzeugen, Bahn und Bodengeräten der Luftfahrt
Das Ergebnis ist oft eine Mischbestückung: SMD für Logik und kleine passive Bauteile, THT für mechanisch und thermisch belastete Teile. So bleibt die Platine robust, und der grösste Teil lässt sich trotzdem maschinell bestücken.
Was geprüft werden muss
- Elektrische Gleichwertigkeit jedes ersetzten Teils – Wert, Toleranz, Spannung, Leistung, Temperaturbereich.
- Footprints nach Datenblatt oder IPC-7351.
- Wärmeverhalten: SMD-Bauteile geben Wärme über das Kupfer ab, nicht über ihre Anschlussdrähte.
- Mechanische Passung: Kontur, Befestigungsbohrungen und Steckerpositionen bleiben gleich, damit die Platine ins Gehäuse passt.
- Test: Ein Prototyp wird gebaut und mit dem Original verglichen, bevor in Serie gefertigt wird.
Fragen
Ändert die Umstellung auf SMD die Funktion der Platine?
Das soll sie nicht. Ziel ist Form-, Passungs- und Funktionsgleichheit. Jedes ersetzte Bauteil wird mit dem Original verglichen und im Prüfbericht dokumentiert.
Ist SMD weniger zuverlässig als bedrahtet?
Nicht grundsätzlich – die meiste moderne Elektronik, auch in der Luftfahrt, ist SMD. Für mechanisch belastete Teile bleibt THT die bessere Wahl, deshalb setzen viele Nachbauten auf Mischbestückung.
Kann die Platine von Hand lötbar bleiben?
Ja. Wenn Sie kleine Mengen selbst bestücken, wählen wir grössere SMD-Gehäuse oder behalten THT, wo es sinnvoll ist.