Leiterplattentechnisch - Eine neue Art, PCBA zu spielen: Through-Hole Komponenten

Leiterplattendurchgangsloch Lötpaste

Past-in-Hole (PIH) bedeutet, Lötpaste (Lötpaste) direkt auf die Platine (Leiterplatte, Leiterplatte) zu drucken, die durch Löcher (PTH, Plating Through Hole) plattiert wird und dann die traditionelle Steck-/Durchgangslochkomponente (DIP-Insert-Teile) direkt in die plattierten Durchgangslöcher eingesetzt wird, die mit Lötpaste gedruckt wurden. Zu diesem Zeitpunkt klebt der Großteil der Lötpaste auf den plattierten Durchgangslöchern an den Lötfüßen der Steckteile. Die hohe Temperatur des Lötofens schmilzt wieder, und dann werden die Teile auf der Leiterplatte verschweißt.

Diese Methode hat andere Namen namens "Pin-in-Paste", "Intrusive Reflow Löten" und "ROT, Reflow des Durchgangslochs) "Warten.

Der Vorteil dieser Methode ist, dass es den Prozess des Handlötens oder Wellenlötens eliminieren und Arbeitsstunden sparen kann. Es kann auch die Qualität des Lötens verbessern und die Wahrscheinlichkeit von Lötkürzen verringern.

Diese Bauweise hat jedoch folgende inhärente Einschränkungen:

1. Die Hitzebeständigkeit traditioneller Teile muss die Temperaturanforderungen des Reflow-Lötens erfüllen. Allgemeine Steckteile verwenden in der Regel Materialien mit geringerer Temperaturbeständigkeit als reflow-gelötete Teile. Da das PIH-Verfahren erfordert, dass traditionelle Teile zusammen mit allgemeinen SMT-Teilen reflowed werden, muss es die Temperaturbeständigkeitsanforderungen des Reflows erfüllen. Bleifreie Teile werden nun benötigt, um 260°C für 10sek standhalten zu können.

2. It’s better to have tape-on-reel packaging (tape-on-reel) and enough flat surface to put it on the Leiterplatte (PCB) through the SMT pick and place machine. Wenn es nicht funktioniert, Es ist notwendig, einen zusätzlichen Bediener zu schicken, um die Teile manuell zu platzieren. Zur Zeit, die erforderliche Arbeitszeit und Qualitätsinstabilität müssen gemessen werden, weil das manuelle Plug-in andere Teile berühren kann, die aufgrund sorgloser Bedienung platziert und positioniert wurden. .

3. Die Lötpads des Teilekörpers und der Leiterplatte müssen einen Abstandsentwurf (erhöht) haben. Im Allgemeinen druckt der PIH-Prozess die Lötpaste größer als der äußere Rahmen des Lötpads. Dies soll die Menge des Lotpastenlötes erhöhen, um 75% der Durchgangslochfüllanforderung zu erreichen. Wenn es keinen Abstand zwischen dem Teil und dem Lötpad gibt, gehen Sie durch Reflow Die geschmolzene Lötpaste wandert entlang des Spalts zwischen dem Teil und der Leiterplatte, was zu überschüssiger Zinnschlacke und Zinnperlen führt, was die elektrische Qualität in Zukunft beeinflussen wird.

Der Teilekörper und die PCB-Lötpads müssen ein Standoff (erhöht) Design haben

4. Traditionelle Teile werden am besten auf der zweiten Seite gedruckt (wenn es zweiseitige SMT gibt). Wenn die Teile zuerst auf der ersten Seite gedruckt wurden und wenn SMD auf der zweiten Seite fortgesetzt wird, kann die Lötpaste in die traditionellen Teile zurückfließen, was die Möglichkeit von internen Kurzschlüssen, insbesondere die Verbindungsteile, verursacht. Vorsicht.

Darüber hinaus ist die Lotmenge die größte Herausforderung dieser Methode. Der akzeptable Standard von IPC-610 für Durchgangslötstellen muss mehr als 75% der Dicke der Trägerplatte sein, und einige erfordern 50%. (Bitte beziehen Sie sich auf die Abbildung unten, bitte beziehen Sie sich auf IPC-610 Abschnitt 7.5.5.1 für detaillierte Spezifikationen)

Traditionelle Teile werden am besten auf der zweiten Seite gedruckt (wenn es zweiseitige SMT gibt) Traditionelle Teile werden am besten auf der zweiten Seite gedruckt (wenn es zweiseitige SMT gibt)

Was die Berechnung der Menge an Lotpaste betrifft, können Sie den kleinsten Durchmesser des Stifts vom maximalen Durchmesser des Durchgangslochs subtrahieren und ihn dann mit der Dicke der Leiterplatte multiplizieren, um ihn zu erhalten. Denken Sie noch einmal an x2, da der Fluss in der Lötpaste 50% ausmacht, d.h. nach Reflow, das heißt, das Volumen der Lötpaste bleibt nur die Hälfte der original gedruckten Lötpaste übrig.

Das erforderliche Lotpastenvolumen ⭧ [(Maximaler Durchmesser des Durchgangslochs/2)2－Mindestdurchmesser des Stifts/2)2]* π * Dicke der Leiterplatte, 2

Wie erhöht man die Menge des Löts durch Löcher? Die folgenden Methoden werden als Referenz zur Verfügung gestellt:

1. Reservieren Sie genügend Platz in der Nähe des PCB-Durchgangslochs (PTH) für den Überdruck.

Besprechen Sie mit dem Layout Engineer (PCB Layout Engineer), um mehr Platz für den Druck von Lötpaste in der Nähe der Durchgangslöcher zu schaffen, die Paste-in-Loch benötigen. Lötöcher werden benötigt, um Kurzschlüsse beim Überdruck zu vermeiden.

Es sollte beachtet werden, dass der flache Raum des Lotpastendrucks sich nicht unbegrenzt ausdehnen kann, und die Kohäsionsfähigkeit der Lotpaste muss berücksichtigt werden, da sonst die Lotpaste die Lötpads nicht vollständig zurückziehen und Lötperlen bilden kann.

Beachten Sie außerdem, dass die Druckrichtung der Lötpaste mit der Richtung übereinstimmen muss, in die sich die Lötpads erstrecken. (Wir werden das noch einmal besprechen, wenn wir die Gelegenheit haben)

2. Reduzieren Sie den Durchmesser des Durchgangslochs auf der Leiterplatte.

Genau wie oben [Berechnung der benötigten Lotpastenmenge], je größer der Durchmesser des Durchgangslochs, desto mehr benötigte Lotpastenmenge, aber gleichzeitig sollte berücksichtigt werden, dass, wenn der Durchmesser des Durchgangslochs zu klein ist, das Teil in das Durchgangsloch eingeführt wird.

3. Verwenden Sie Step-up (partielle Verdickung) oder Step-down (partielle Verdünnung) Schablone (Stahlplatte).

Diese Art von Stahlplatte kann die Dicke der Lötpaste lokal gewaltsam erhöhen, was auch die Menge der Lötpaste erhöhen kann, wodurch der Zweck erreicht wird, die Durchgangslöcher mit Löt zu füllen. Allerdings ist diese Stahlplatte im Durchschnitt etwa 10% teurer als gewöhnliche Stahlplatten.

4. Stellen Sie die richtige Lötpaste, die Geschwindigkeit und den Druck der Druckmaschine, die Art und den Winkel der Rakel, etc. ein.

Diese Parameter des Lotpastendruckers beeinflussen mehr oder weniger das Druckvolumen der Lotpaste, und die Lotpaste mit geringerer Viskosität (Viskosität) hat mehr Lotpastenvolumen.

5. Fügen Sie etwas Lötpaste hinzu.

Sie können einen Spender verwenden, um Lötpaste auf die Paste-in-Hole Pads hinzuzufügen, um die Menge an Lötpaste zu erhöhen. Da fast keine automatischen Spender für Leiterplattenproduktion Linien heute, Eine manuelle Dosierung kann auch in Betracht gezogen werden., Aber es ist notwendig, die Arbeitszeit des Bedieners zu erhöhen.

6. Verwenden Sie Lötverformungen