Montage von Leiterplatten mit einer Mischung aus SMT- und Durchgangsbohrungsteilen?

Ich habe eine Menge Beta-Leiterplatten, die wir in unserem Labor zusammenbauen müssen. Wir haben eine manuelle APS-Bestückungsmaschine und einen Tisch-Reflow-Ofen, daher dachte ich, dass die Montage morgen einfach und unkompliziert sein würde, bis unser Techniker einen Punkt gekauft hat.

Die zu montierende Leiterplatte besteht aus einer Mischung aus Durchgangsloch- und SMT-Teilen. Wir hatten geplant, zuerst alle SMT-Komponenten zu platzieren und zu backen und dann die Durchgangsbohrungsteile von Hand zusammenzubauen. Unsere Technologie befürchtet jedoch, dass sich beim Rückfluss der SMT-Teile einige oder alle Fußabdrücke durch das Loch schließen könnten. Dies ist unser erster Versuch eines Inhouse-Builds, daher suchen wir nach Möglichkeiten, wie andere sich einem gemischten Build nähern könnten.

Wenn die Durchgangsbohrungsteile alle die Reflow-Wärmekurve tolerieren können, können wir sie der Leiterplatte hinzufügen und alle Teile gleichzeitig reflowen. Die Durchgangsbohrungsteile würden im Wesentlichen verhindern, dass sich die Löcher füllen, aber wenn sie dies taten, würde kein Schaden angerichtet. Natürlich würden die Durchgangsbohrungsteile nach dem Aufschmelzen immer noch von Hand verlötet. Ist das ein einigermaßen guter Ansatz?

Beide Ansätze sind gültig.

Die Handmontage würde erfordern, dass die Pastenmaske für die SMT-Geräte das Aufbringen von Paste auf die Durchgangspads überhaupt verhindert. Anschließend verwenden Sie während der Handmontagephase wie gewohnt Drahtlot.

Durchgangsbohrungen können in den Reflow-Ofen gelötet werden; Dies erfordert eine Technik namens " Paste-in-Hole " - sie funktioniert jedoch nicht mit allen Komponenten, und die Leiterplatte muss von Anfang an dafür ausgelegt sein.

Sie machen sich unnötig Sorgen. SMT-Reflow gefolgt von Handlot (oder Wellenlot) für die Durchgangslochkomponenten ist die normale Vorgehensweise. (Ich spreche als jemand, der früher einen hauseigenen Leiterplattenbau betrieben hat.)

Wenn Sie SMT-Pads sehr nahe an PTH-Löchern auf derselben Schiene / Ebene haben, sollte eine Lötmittelschutzbarriere vorhanden sein, um zu verhindern, dass das Lot durch die Löcher fließt. Das einzig mögliche Problem könnte sein, wenn die Platinen HASL-fertig sind und nicht richtig ausgerichtet wurden und überschüssiges Lot um die PTH-Löcher herum verbleibt.

Normalerweise würde Ihre Pastenmaske die Durchgangslöcher nicht freilegen. Der Grund, warum ich nicht weiter darauf eingegangen bin, war, dass ich die Frage als nicht so nuanciert interpretiert habe wie einige der anderen, die sich für eine Antwort entschieden haben.

Wenn Sie (auf vielfachen Wunsch) eine Leiterplatte in praktisch jedem modernen elektrischen CAD-Paket (Eagle, KiCAD, Mentor Graphic, Altium, Cadence, Zuken usw.) entwerfen, müssen Sie den letzten Schritt (*) ausführen, bevor Sie Ihr Board abschicken Produziert wird das "Layer Artwork" (auch bekannt als Gerber-Dateien) erzeugt, mit dem der Leiterplattenhersteller Ihre Platine konstruieren kann.

Eine dieser Ebenen ist die Ebene Einfügen (auch bekannt als Creme) für die obere Seite (auch bekannt als Komponente) und eine für die untere Seite (auch bekannt als Löten) der Platine. Diese beiden Schichten haben für den Leiterplattenhersteller keinen Wert. Sie sind jedoch für jeden von Interesse, der Ihre Leiterplattenbestückung vornimmt, da sie diese Dateien normalerweise verwenden, um eine Schablone zu erstellen, über die Lötpaste gezogen werden kann, um Lötpaste auf allen freiliegenden Pads abzuscheiden, auf denen Komponenten platziert werden (häufig von eine Bestückungsmaschine, kann aber auch für kleine Konstruktionen / Volumina von Hand sein), bevor ein temperaturprofilgesteuerter Reflow-Prozess durchgeführt wird. FastNiemals (im Jahr 2019), würde ich sagen, werden die Durchgangslochkissen (wo Ihre Durchgangslochkomponenten irgendwann bestückt werden) in dieser Lötschablone freigelegt, und daher wird kein Lot auf diesen Pads abgelagert, und es gibt sehr wenig Gefahr des Eindringens von Lot in sie oder die damit verbundenen Löcher während des Reflow.

Das Risiko eines Rückflusses wird durch eine andere dieser Gerber-Schichten, die als Lötmaskenschicht bezeichnet wird, weiter verringert. Während der Herstellung von Leiterplatten wirkt diese Schicht wie eine andere Schablone, um zu definieren, wo keine lötphobische Filmschicht aufgetragen werden soll (sie haftet nicht daran). In der Regel beider Durchgangslochpolster und die Oberflächenbefestigungskissen durch die Lötmittel-Maskierungsschicht freigelegt sind, und die Lötmaske Belichtung ist ein klein wenig größer ist als die solde so dass man die Komponenten an die Leiterplatte mit aufgebrachtem Lotes verschweißen kann Paste und Handlöten .

Aufgrund dieser beiden Faktoren besteht die Möglichkeit, dass Sie höchstwahrscheinlich keine Probleme haben, wenn Sie zuerst einen SMD-Reflow durchführen und anschließend Teile durch das Loch füllen und löten.

(*) Viele Hersteller akzeptieren heutzutage eine native Designdatei von diesen Tools (z. B. die .brd-Datei von Eagle) und synthetisieren die Gerber-Artefakte selbst. Ich finde es trotzdem eine gute Idee, dies für mich selbst zu tun und die Gerbers in einem Gerber-Viewer für mich selbst zu überprüfen, aber je nachdem, wie sehr Sie Ihrem Hersteller vertrauen, kann dies als "alte Schule" angesehen werden.

Nicht alle Durchgangslochkomponenten können Reflow standhalten, aber das haben Sie erwähnt.

Wenn Sie ENIG-Platinen haben, füllen sich die Löcher nur, wenn das Design wirklich schlecht ist (z. B. ein großes SMT-Pad neben einem Durchgangsloch-Pad ohne Lötmaske dazwischen).

Wenn sie HAL sind, sollten sie keine Probleme verursachen, aber wenn sie sehr eng sind, könnten Sie Probleme haben. Normalerweise lassen die Datenblattempfehlungen für Durchgangsbohrungsteile viel Gefälle.

Ist überhaupt kein Problem. Lötpastenschablonen bohren keine Löcher, wo sich THT-Teile befinden, und die Lötpaste wird dort nicht aufgetragen.

Ich würde zuerst die SMD-Teile neu fließen lassen. Wenn einige wenige Löcher mit Lötmittel verschlossen sind, können sie leicht mit einem Lötmittel-Saugdocht geöffnet werden. Montieren Sie dann die Durchgangsbohrungsteile und löten Sie sie konventionell. Es gibt Dochte mit unterschiedlichen Weiten. Wählen Sie eine Anpassung für die Loch- und Padgröße. Halten Sie den Docht einfach über das geschlossene Loch und erhitzen Sie den Docht und das Pad mit einer Lötspitze mit geeignetem Durchmesser. Die Kapillarkräfte wirken sehr gut beim Absaugen des Lots aus dem Loch.

Das Backen der Bretter sollte die nicht gefüllten Durchgangslöcher nicht überbrücken.

Sie können auch Kaptonband auf die Durchgangslochlöcher kleben, um ein Auffüllen zu vermeiden