Wann sollten Sie Intrusive Löten verwenden?

Es ist eine traurige Tatsache im PCB-Design: Durchsteckkomponenten erhalten nicht viel Liebe. Sie neigen dazu, ältere Technologie zu sein, oder es könnten mechanische Teile sein, die eine sehr stabile Befestigung an der PCB benötigen. Durchsteckteile finden sich auch oft in der Leistungselektronik, wenn mit Wechselstrom gearbeitet wird, der aus einer Steckdose kommt.

Dennoch müssen diese Komponenten möglicherweise auf einer PCB neben standardmäßigen SMD-Teilen leben. Wenn alles auf Ihrer Platine Durchsteckkomponenten sind, dann ist die Montage einfach, stecken Sie alles durch das Wellenlöten und Sie sind fertig! Aber wenn Sie SMD-Teile auf derselben Platine haben, können Sie damit durchkommen, die Platine durch das Wellenlöten zu schicken?

Wie sich herausstellt, gibt es eine andere Option, bekannt als Intrusives Löten oder Pin-in-Paste-Löten. Die Idee ist, einen Oberflächenmontageprozess auf eine Durchsteckkomponente zu erweitern, sodass Sie die Montageprozessschritte und die Komplexität reduzieren können.

Wie Intrusives Löten funktioniert

Die Idee hinter dem Intrusive-Löten, auch bekannt als Pin-in-Paste-Löten, ist einfach: Lötpaste wird auf oder um ein Durchgangslochpad gedruckt, und das Durchgangslochkomponent wird zusammen mit Ihren SMD-Komponenten in den Reflow gegeben. Die geschmolzene Lötpaste füllt dann das Durchgangsloch und befestigt den Komponentenstift.

Normalerweise würden Sie Wellenlöten verwenden, um Platinen zu montieren, die nur Durchgangslochkomponenten haben. Da jedoch die meisten Komponenten jetzt SMD sind, ist Reflow zum primären Prozess in der Montage geworden. Was ist also die Alternative, wenn Sie gemischte Komponenten haben? Sie könnten eine der folgenden Möglichkeiten finden:

• Alle Teile werden im Reflow gelötet, wobei das Intrusive-Löten für Durchgangslöcher verwendet wird

• SMD-Teile werden im Reflow gelötet, aber Handlöten oder selektives Löten wird für große Durchgangslöcher verwendet

Im Intrusive-Lötprozess kann die manuelle Pastenanwendung mit einer Schablone und einem Rakel durchgeführt werden, oder ein automatisierter Pastenspender kann verwendet werden, um die Lötpaste aufzutragen.

Da das intrusive Löten im Wesentlichen nur Reflow-Löten für Durchkontaktierungen ist, benötigen sie eine Mischung aus Durchkontaktierungs- und SMD-Designregeln. Wenn Sie eine Komponente speziell für das intrusive Löten verwenden würden, wäre eine Öffnung für die Pastenmaske im Footprint erforderlich. Obwohl Lötpaste für das intrusive Löten aufgetragen werden müsste, gibt es einige Gründe, dies nicht bei allen Ihren Komponenten anzuwenden.

Heißt das, Durchkontaktierungen benötigen Öffnungen für die Pastenmaske?

Die einfache Antwort lautet „nein“, Sie müssen nicht manuell Öffnungen für die Pastenmaske bei all Ihren Durchkontaktierungs-Footprints anbringen. Sie können diese anbringen, wenn Sie möchten, aber es ist keine Anforderung, dies nur um das Reflow-Löten durch Kontakte zu ermöglichen. Wenn Ihr Monteur entscheidet, dass das intrusive Löten der beste Prozess ist, können sie die richtige Öffnung für die Pastenmaske zu Ihren Gerbers hinzufügen.

Wenn Sie eigene Lötpastenöffnungen hinzufügen, dann seien Sie vorsichtig. Diese sollten nicht zu groß sein, sonst könnten Sie einen übermäßigen Eintritt durch die Rückseite der Platine bekommen. Das ist ein Problem bei hochdichten Platinen, wo andere Teile in der Nähe der Lötpastenmaske sein könnten. Wenn die Dinge wirklich dicht sind, dann können zwei benachbarte Maskenöffnungen überlappen, und Sie schaffen ein Risiko eines Kurzschlusses aufgrund von übermäßigem Lötzinn.

Das Bild unten zeigt ein Beispiel mit einem Stecker, der das Pin-in-Paste-Lötverfahren verwendet. Dieses Bild zeigt einen Stecker-Footprint, der eine große Menge Lötzinn auf der Unterseite eines Steckers enthält, um eine große Schweißlasche zu befestigen. Diese Lasche ist in den Körper der Komponente eingebaut.

Das obere Bild zeigt eine Gruppe von Komponenten in 3D. Das untere Bild zeigt dieselben Komponenten mit sichtbaren Lötpastenöffnungen. Die Durchgangslöcher am Rand der Stecker haben große Lötpastenöffnungen, die sich mit den SMD-Widerständen überschneiden und einen Kurzschluss verursachen können

Wenn Sie möchten, dass Ihr Monteur für Ihre PCB das Intrusive-Löten oder das Pin-in-Paste-Löten verwendet, dann können Sie dies in einer Montagezeichnung als bevorzugten Prozess anfordern. Es könnte sein, dass sie mit einigen Anmerkungen zurückkommen, ob dies der beste Prozess ist, aber Sie können es definitiv anfordern.

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