什麼是THT(Through-hole technology)?簡介元件種類和組裝

THT(Through-hole technology)是什麼?

  THT技術是通孔插裝技術的英文縮寫,英文全名是Through-hole technology,英文又常簡寫成"thru-hole",是一種電子零件組裝到電路(PCB, printed circuit boards上的一種技術,此技術的特徵為電子零件上會有金屬製的引腳,這些元件稱作「THT元件」,THT元件的引腳穿過PCB上的電鍍通孔 PTH(Plated-through holes,PTH),並使用焊錫將元件透過引腳和PCB上的電鍍通孔結合,完成了電子零件組裝到PCB版上的目標。

  THT元件由於構造簡單,組裝方式單純,組裝後可耐高溫高濕等嚴苛環境的特點,組裝方式除了使用簡單的手動焊接,也能使用大量生產的,波峰焊(Wave Soldering)技術來組裝,部分的THT元件更可以直接使用SMT的自動化技術來組裝;

  在SMT技術日漸成熟的現代,電子產品受益於SMT技術的發展,除漸變得更小,更輕,更薄。THT技術還是在學生電子實驗,小量Maker使用和需要高溫高濕的產品內持續使用。

THT(Through-hole technology)包裝技術的特點?

  常見的THT(Through-hole technology)元件可概略的分為以下三種類別:

  • THT包裝的電子零件
  • THT包裝的IC積體電路
  • THT包裝的模組

  以下分別介紹如下

THT(Through-hole technology)包裝的電子零件

  這是最常見到的THT(Through-hole technology)元件類型,以常見的電子零件,三大電子零件:電阻,電容,電感,都會有各式不同的THT元件,隨著包裝方式的不同,各式元件也會有著不同的特性,下圖是一些常見的THT電子零件。

一些雙端和三個引腳的電子元件-電阻,電容,雙極性電晶體圖片

THT(Through-hole technology)包裝的IC積體電路

  THT(Through-hole technology)包裝的IC積體電路也是很常見的類別,隨著積體電路IC所需要的引腳,和尺寸不同,各有不同的包裝名稱,下表列出一些常見的THT包裝的IC積體電路的縮寫給讀者參考,下圖是SOP24 元件的照片。

Package Name# of pinW*L*H (mils)pitch (mils)
MDIP88365*250*130100
MDIP1414755*250*135100
MDIP1616760*250*130100
MDIP1818900*250*155100
MDIP20201026.5*260*130100
MDIP24241260*280*130100
MDIP28281450*540*150100
MDIP40402056.5*550*145100

一些SOP8,SOP16,SOP40 的IC積體電路零件照片

THT(Through-hole technology)包裝的電路模組

  THT(Through-hole technology)包裝的電路模組類型很多,以LED七段顯示器舉例,THT包裝的LED七段顯示器是以正面為發光面,背面以引腳和PCB組裝而成,下圖是一個OPD-AD4010型號-兩個字元的0.4(inch)字高的LED14段顯示器圖片,圖片上可以看到發光面和下方的引腳結構。

OPD-AD4010 14 segment LED display 元件的照片。
LCD Module with PIN for arduino 元件照片

THT(Through-hole technology)的比例尺

THT 0.39″ 字高單字元七段顯示器 VS TypeC connector

  下圖左方是展躍光電OPD-S3910 字元高度0.39 inch 單字元的七段顯示器,右方是USB Type-C 連接器,可以藉由比較圖形概略知道0.39 inch THT七段顯示器的大略大小。

左方是展躍光電OPD-S3910 字元高度0.39 inch 單字元的七段顯示器,右方是USB Type-C 連接器

常見的THT(Through-hole technology)元件的組裝方式

  THT(Through-hole technology)組裝方式可概分為兩種:

  • 直接利用引腳連接THT元件
  • 將THT元件組裝在PCB上

分別討論如下

直接利用引腳連接THT(Through-hole technology)元件

  由於幾乎所有的電路元件都會有THT(Through-hole technology)的包裝,若要實現的電路不複雜時,直接使用THT元件的引腳焊接,是一種方便的方式;在學生實驗學習電路時,或在小量製作原型(phototype)的時候常使用這樣的方式組裝,下方有一個利用THT包裝的LED燈泡和電阻所組裝的24V電池指示燈教學影片,可參考其中焊接方式。

利用THT引腳直接連接成一個24V的電池指示燈

組裝在PCB板上連接

  最常見的THT(Through-hole technology)元件組裝到PCB板上的方式稱為,波峰焊製程(Wave Soldering Process),本篇文章不詳述波峰焊的相關細節,下方是網路上對於波峰焊製程的兩分鐘影片,可以看到PCB經過時,銲錫的位置形成一個突起的波,剛好碰觸到PCB的下緣,藉此完成組裝;第二種將THT元件組裝到PCB板上的方式是使用人工將THT元件插入PCB板上,並使用手動焊接的方式完成組裝;產品少,元件數量少時,較常使用手工插件焊接的方式,大量生產則大多使用波峰焊(Wave Soldering)。

波峰焊(Wave Soldering) 的實際操作影片

THT(Through-hole technology)常見的其他別名

  THT(Through-hole technology),通孔插裝技術有著許多不同的別名,以台灣地區來為例,THT包裝的IC積體電路元件,以SOP24為例,其引腳是雙邊對稱的引腳,此類引腳又可稱為DIP包裝(Dual in line package), THT元件也常被稱為「DIP元件」,

  另外由於THT元件都會在構造上包含延伸出元件外的引腳(LEAD),此引腳也常被稱作PIN腳,有時候也會以「有PIN腳的元件」代稱THT元件。

  另外由於THT元件大多使用波峰焊(Wave Soldering)的技術來組裝,THT元件有時候也會有「Wave Soldering 元件」

結論

  本篇文章簡單扼要的說明了THT(Through-hole technology)元件的名稱,和別名,並分享了三大THT元件種類,和THT元件的尺寸比較表,最後簡單介紹兩種THT元件的組裝方式,希望讀者看完這篇文章,對於THT元件能產生一些初步的了解。展躍光電是有10+以上專業LED七段顯示器生產製造商,我們能生產SMD和THT LED7段顯示器標準品THT LED米字段顯示器標準品THT LED點矩陣顯示器標準品,和THT LED顯示器的客製品,若你有相關需求,可藉由[email protected]或是聯繫表單和我們聯絡。

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