Warum die Durchsteckmontage in der Industrie wieder an Bedeutung gewinnt
THT steht für Through-Hole Technology und bezeichnet ein Bestückungsverfahren, bei dem elektronische Bauteile mit Anschlussdrähten durch Bohrungen in der Leiterplatte gesteckt und auf der Unterseite verlötet werden. Die Verbindung durchdringt die gesamte Platine und erzeugt dadurch eine mechanisch belastbare Lötstelle, die höheren Kräften, Vibrationen und thermischen Zyklen standhält als eine reine Oberflächenmontage.
Seit 1975 beraten wir bei ESTO Industrietechnik Unternehmen in den Bereichen Automatisierung und Verbindungstechnik. In diesem Artikel erläutern wir die spezifischen wirtschaftlichen und technischen Gründe für die steigende Nachfrage nach Steckverbindern mit Durchsteckanschlüssen (THT), was das THT-Löten beinhaltet, wie sich THT und SMT unterscheiden und in welchen Anwendungsbereichen die Durchstecktechnik nach wie vor nach wie vor alternativlos ist.
Kompatibilität bei Anlagen-Upgrades
Bestehende Industrieanlagen werden in der aktuellen Wirtschaftslage häufiger aufgerüstet als durch Neuanlagen ersetzt. THT-Steckverbinder und THT-Baugruppen sind dabei leichter kompatibel zu bestehenden Leiterplatten-Layouts, weil das Bohrbild und das Rastermaß seit Jahrzehnten genormt sind. Ein Upgrade mit THT-Komponenten erfordert in vielen Fällen kein Redesign der Platine – bei einem Wechsel auf SMD hingegen müsste das gesamte Leiterplatten-Layout angepasst werden.
Kostenvorteil und Verfügbarkeit
THT-Bauteile sind in vielen Produktfamilien günstiger und schneller lieferbar als ihre SMD-Äquivalente. In einem wirtschaftlichen Umfeld, in dem Investitionsbudgets begrenzt sind und Unternehmen kostenbewusster beschaffen, wirkt sich dieser Preisvorteil unmittelbar auf die Komponentenwahl aus. Gerade bei Steckverbindern, bei denen die mechanische Stabilität ohnehin eine durchgesteckte Verbindung erfordert, gibt es keinen technischen Grund, die teurere SMD-Variante zu wählen.
Was ist THT-Löten? – Definition und Funktionsprinzip
THT-Löten ist der Prozess, bei dem bedrahtete Bauteile nach dem Durchstecken durch die Leiterplatte auf der Gegenseite mit der Kupfer-Leiterbahn verlötet werden. Die Anschlussdrähte werden vor der Bestückung auf die erforderliche Länge zugeschnitten und gegebenenfalls gebogen oder gesickt, damit sie passgenau in die durchkontaktierten Bohrungen der Platine eingeführt werden können.Die Durchsteckmontage wurde in den 1950er-Jahren entwickelt und war bis Ende der 1980er-Jahre das dominierende Verfahren in der Leiterplattenbestückung. Das genormte Rastermaß von 2,54 mm (1/10 Zoll) oder einem Vielfachen davon standardisierte die Bohrlochmitten und bildete die Grundlage für die zunehmende Automatisierung der THT-Fertigung.
THT-Bestückung
Robustheit und Reparierbarkeit:
In der Industrieelektronik, im Maschinen- und Anlagenbau sowie in Automotive-Anwendungen zählt die Reparierbarkeit im Feld. Ein defekter THT-Steckverbinder lässt sich mit Standardwerkzeug (Lötkolben, Entlötlitze) vor Ort austauschen – ohne Bestückungsautomat, ohne Reflow-Ofen, ohne Spezialschablone. Für Wartungstechniker in der Instandhaltung ist das ein entscheidender Vorteil gegenüber SMD-Komponenten, die oft nur unter Laborbedingungen nachgearbeitet werden können.
Bewährte Standards in Heavy-Duty-Anwendungen
In Bereichen wie Bahntechnik (EN 50155), Schiffbau, Bergbau und militärischer Elektronik schreiben Normen und Lastenheft-Spezifikationen häufig durchgesteckte Verbindungen vor, weil deren Langzeitverhalten unter extremen Bedingungen besser dokumentiert und erprobt ist als das von SMD-Verbindungen.
THT-Bauteile: Anwendungsbereiche in der Industrie
THT-Baugruppen kommen überall dort zum Einsatz, wo mechanische Stabilität, thermische Belastbarkeit oder Reparierbarkeit Vorrang vor Miniaturisierung haben.
- Leistungselektronik: Transformatoren, Drosseln, Leistungshalbleiter und Printschütze sind ausschließlich oder bevorzugt als THT-Bauteile erhältlich. Die durchgesteckte Verbindung leitet höhere Ströme und erlaubt die einfache Anbindung von Kühlkörpern per Schraubmontage.
- Industrieautomation: Steuerungsplatinen für Module, Frequenzumrichter und Motorsteuerungen setzen auf THT-Bestückung als Schnittstelle zur Feldverdrahtung. Federleisten- und Schraubklemmen bieten die nötige Auszugsfestigkeit für den rauen Industriealltag.
- Automotive und Bahntechnik: Steuergeräte in Fahrzeugen und Schienenfahrzeugen müssen Vibrationen gemäß EN 61373 (Bahntechnik) oder LV 124 (Automotive) standhalten. THT-Lötstellen bieten unter diesen Bedingungen nachweislich höhere Zuverlässigkeit als reine SMD-Verbindungen.
- Prototyping und Reparatur: In der Entwicklungsphase ermöglicht die Durchstecktechnik schnelle Bauteilwechsel ohne Spezialwerkzeug. Entwickler schätzen die einfache Handhabung beim manuellen Löten und Entlöten.
SMT vs. THT – Wo liegen die Unterschiede?
Die Frage „SMT vs. THT" lässt sich nicht pauschal zugunsten einer Technologie beantworten – beide Verfahren haben technisch begründete Einsatzbereiche. SMT (Surface Mount Technology) und THT (Through-Hole Technology) unterscheiden sich grundlegend in der Art, wie Bauteile mit der Leiterplatte verbunden werden, und daraus ergeben sich unterschiedliche Stärken.
- Bei der SMT-Technik werden SMD-Bauteile (Surface-Mounted Devices) wie z.B. SMD-Leiterplattenverbinder verwendet. Sie besitzen keine Anschlussdrähte, sondern werden über Kontaktflächen direkt auf die Leiterplattenoberfläche gelötet. Das ermöglicht eine höhere Packungsdichte, beidseitige Bestückung und vollautomatisierte Fertigung im Reflow-Lötverfahren. Parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten sind bei SMD geringer, was für Hochfrequenzanwendungen relevant ist. Die Bauteile selbst sind deutlich kleiner, der Platzbedarf pro Komponente erheblich geringer.
- THT-Bauteile durchdringen die gesamte Leiterplatte und erzeugen dadurch eine mechanisch stärkere Verbindung. Die Lötstelle umschließt den Draht vollständig in der Bohrung und bildet das charakteristische Lötauge auf der Unterseite. Diese Verbindung hält Vibrationen, Zug- und Scherkräften sowie thermischen Wechselbelastungen besser stand. THT-Bauteile lassen sich zudem einfacher austauschen und reparieren – ein entscheidender Vorteil bei Wartung und Instandhaltung im Feld.
Through-Hole Reflow (THR) Mischbestückung: SMD und THT auf einer Leiterplatte
In der Praxis sind reine THT-Baugruppen oder reine SMD-Baugruppen eher die Ausnahme. Die Mehrzahl moderner Leiterplatten wird in Mischtechnik bestückt – SMD-Bauteile für kompakte Signalverarbeitung und passive Komponenten, THT-Bauteile für Steckverbinder, Leistungselektronik und mechanisch belastete Schnittstellen.
Für die effiziente Verarbeitung von mischbestückten Baugruppen wurde das Through-Hole-Reflow-Verfahren (THR) entwickelt, auch als Pin-in-Paste (PIP) bezeichnet. Dabei werden THT-Bauteile – typischerweise Steckverbinder – in Lotpaste gesteckt und gemeinsam mit den SMD-Bauteilen im Reflow-Ofen verlötet. Der zusätzliche Wellenlöt- oder Selektivlötschritt entfällt.
Voraussetzung ist, dass die THT-Bauteile für den Reflow-Prozess ausgelegt sind: thermisch belastbare Isolierkörper, definierte Stiftlängen (C-Maß) und Abstandshalter an der Gehäuseunterseite, die ausreichend Raum für die Lotpaste und den Wärmeabtransport lassen. Automatengerechte Verpackung in Tape & Reel, Stangen oder Trays ermöglicht die Bestückung im SMD-Bestückungsautomaten.
THR reduziert die Fertigungskosten in zweifacher Hinsicht: Der separate Lötschritt fällt weg, und beide Anschlussarten werden im selben maschinellen Prozess verarbeitet.
Fazit: THT bleibt ein tragendes Verfahren in der Leiterplattenbestückung
Die Through-Hole Technology ist ein technisch begründetes Bestückungsverfahren mit klar definierten Stärken: mechanische Robustheit, thermische Belastbarkeit, Reparierbarkeit und Kompatibilität mit bestehenden Platinendesigns. In Kombination mit SMD-Technik – ob als klassische Mischbestückung oder über das THR-Verfahren – bildet THT die Grundlage für zuverlässige Elektronik in der Industrie, im Automotive-Bereich und in der Leistungselektronik.
Bei Fragen zur Auswahl des passenden Steckverbinders für Ihre Leiterplattenanwendung steht Ihnen unser Beratungsteam gerne zur Verfügung:
Häufig gestellte Fragen zu THT-Bestückung und THT-Löten
Was ist THT-Löten?
THT-Löten (Through-Hole Technology) bezeichnet das Verlöten von bedrahteten elektronischen Bauteilen, deren Anschlussdrähte durch vorgebohrte Löcher in der Leiterplatte geführt und anschließend auf der Unterseite der Platine elektrisch und mechanisch verbunden werden. Die gängigsten industriellen Lötverfahren sind Wellenlöten (automatisiertes Durchziehen der Platine durch eine Lötwelle für Großserien), Selektivlöten (gezielte Benetzung einzelner Lötstellen für Mischbestückungen) und manuelles Löten mit dem Lötkolben nach IPC-A-610-Standard für Prototypen, Reparaturen und Kleinserien. Im Gegensatz zur oberflächenmontierten SMD-Technik bietet THT deutlich höhere mechanische Festigkeit, da die Bauteilanschlüsse komplett durch die Platine reichen und auf beiden Seiten verankert sind. Dies macht THT besonders geeignet für Steckverbinder, Leistungsbauelemente und mechanisch beanspruchte Komponenten.
Was ist der Unterschied zwischen SMD und THT?
SMD (Surface Mounted Device) und THT (Through-Hole Technology) unterscheiden sich grundlegend in ihrer Montagetechnik: SMD-Bauteile werden direkt auf Lötpads der Leiterplattenoberfläche platziert und im Reflow-Ofen oder per Lotpaste verlötet – ohne Durchkontaktierungen. THT-Bauteile verfügen über Anschlussdrähte, die durch Bohrungen in der Platine gesteckt und auf der Rückseite verlötet werden. Die wichtigsten Unterschiede: Mechanische Festigkeit: THT bietet deutlich höhere Belastbarkeit durch durchgehende Verbindungen, während SMD-Bauteile nur oberflächlich haften. Packungsdichte: SMD ermöglicht beidseitige Bestückung und miniaturisierte Layouts, THT benötigt mehr Platz. Automatisierung: SMD-Bestückung ist vollautomatisiert mit Pick-and-Place-Automaten, THT erfordert oft manuelle Nacharbeit. Reparierbarkeit: THT-Bauteile lassen sich einfacher austauschen, SMD-Reparaturen erfordern Spezialwerkzeug und Expertise. In modernen Designs werden beide Technologien kombiniert – SMD für kompakte Elektronik, THT für mechanische Schnittstellen.
Wann ist THT besser als SMD?
THT-Technologie ist in mehreren Anwendungsbereichen der SMD-Technik überlegen: Mechanisch beanspruchte Komponenten: Steckverbinder, Klemmen, Schalter und Buchsen werden dauerhaft ein- und ausgesteckt – THT-Durchsteckverbindungen verteilen die mechanische Belastung über die gesamte Platinenstärke und verhindern Abrisse. Leistungselektronik: Bauteile mit hohen Strömen (Leistungstransistoren, Sicherungen, Relais) profitieren von den dickeren Kupferbahnen und größeren Lötflächen der THT-Technik für bessere Wärmeableitung. Vibrations- und Schockbelastung: In Automotive-, Bahn- und Industrieanwendungen halten THT-Verbindungen Dauerschwingungen deutlich besser stand als oberflächenmontierte Bauteile. Reparatur und Wartung: Geräte, die im Feld instandgesetzt werden müssen (Industriesteuerungen, Medizintechnik), profitieren von der einfachen Austauschbarkeit bedrahteter Bauteile ohne Spezialausrüstung. Prototypenbau: THT ermöglicht schnelle manuelle Bestückung und Modifikationen ohne SMD-Bestückungsautomaten. In der Praxis werden oft beide Technologien kombiniert – THT für robuste Schnittstellen, SMD für kompakte Signalverarbeitung.
Können SMD und THT auf derselben Leiterplatte eingesetzt werden?
Ja, Mischbestückung von SMD und THT ist heute industrieller Standard und wird in den meisten modernen Elektronikgeräten eingesetzt. Die Kombination nutzt die Stärken beider Technologien optimal: SMD-Bauteile übernehmen die kompakte, hochintegrierte Signalverarbeitung (Mikrocontroller, ICs, passive Bauelemente), während THT-Komponenten die mechanisch belasteten Schnittstellen bilden (Steckverbinder, Schraubklemmen, Sicherungen). Fertigungsprozess: Typischerweise werden zuerst SMD-Bauteile per Pick-and-Place bestückt und im Reflow-Ofen verlötet, anschließend erfolgt die THT-Bestückung und das Wellenlöten oder manuelle Löten. Through-Hole-Reflow (THR/Pin-in-Paste): Eine moderne Variante ermöglicht die gemeinsame Verarbeitung – THT-Bauteilanschlüsse werden durch mit Lotpaste gefüllte Bohrungen gesteckt und zusammen mit den SMD-Komponenten im Reflow-Prozess verlötet. Dies reduziert Prozessschritte und Kosten. Designaspekte: Das Layout muss Durchkontaktierungen, Lötpads und thermische Anforderungen beider Technologien berücksichtigen. Moderne EDA-Software unterstützt hybride Designs vollständig.
Warum steigt die Nachfrage nach THT-Bauteilen aktuell?
Die THT-Technologie wird durch mehrere Markttrends getrieben: Kostenvorteil und Verfügbarkeit: Während hochintegrierte SMD-Komponenten unter Lieferengpässen und Preisanstiegen leiden, sind klassische THT-Bauteile oft günstiger verfügbar und werden von mehr Herstellern angeboten. Second-Source-Optionen sind häufiger verfügbar. Reparierbarkeit und Nachhaltigkeit:steigende Nachfrage nach langlebigen Industrieprodukten bevorzugen wartbare Designs. THT-Bauteile lassen sich ohne Spezialausrüstung austauschen, was Lebenszykluskosten senkt. Retrofit und Anlagenmodernisierung: Statt kompletter Neubauten werden bestehende Industrieanlagen zunehmend aufgerüstet. Dabei bleiben THT-kompatible Platinenlayouts erhalten, um Teilkompatibilität mit Altbeständen zu gewährleisten. Robustheit: In rauen Industrieumgebungen (Fertigung, Energie, Transport) übertreffen THT-Lösungen SMD in Zuverlässigkeit und Vibrationsbeständigkeit. Prototyping und Maker-Bewegung: DIY-Elektronik und Rapid Prototyping setzen auf THT wegen einfacher manueller Bestückung. Diese Faktoren führen zu einer stabilen Nachfrage nach THT-Technologie parallel zur SMD-Dominanz.
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