Quand devez-vous utiliser le soudage intrusif ?

C'est un fait regrettable dans la conception des PCB : les composants à travers-trou ne reçoivent pas beaucoup d'attention. Ils tendent à représenter une technologie plus ancienne, ou ils pourraient être des pièces mécaniques nécessitant une fixation très stable sur le PCB. Les composants à travers-trou se trouvent également souvent dans l'électronique de puissance lorsqu'il s'agit de travailler avec du courant alternatif sortant d'une prise murale.

Toutefois, ces composants pourraient devoir coexister sur un PCB avec des pièces SMD standard. Si tout sur votre carte est à travers-trou, alors l'assemblage est simple, il suffit de tout passer par la soudure à la vague et vous avez terminé ! Mais si vous avez des pièces SMD sur la même carte, pouvez-vous vous contenter de passer la carte par la soudure à la vague ?

Il s'avère qu'il existe une autre option connue sous le nom de soudure intrusive, ou soudure pin-in-paste. L'idée est d'étendre un processus de montage en surface à un composant à travers-trou afin de pouvoir réduire les étapes et la complexité du processus d'assemblage.

Comment fonctionne la Soudure Intrusive

L'idée derrière le soudage intrusif, également connu sous le nom de soudage pin-in-paste, est simple : la pâte à souder est imprimée sur ou autour d'un pad traversant, et le composant traversant est passé au reflow avec vos composants CMS. La pâte à souder fondue remplit alors le trou traversant et fixe la broche du composant.

Normalement, vous utiliseriez le soudage à la vague pour assembler des cartes qui n'ont que des composants traversants. Cependant, comme la plupart des composants sont désormais des CMS, le reflow est devenu le processus principal utilisé dans l'assemblage. Alors, quelle est l'alternative lorsque vous avez des composants mixtes ? Vous pourriez trouver l'une des options suivantes :

• Toutes les pièces sont refondues, où le soudage intrusif est utilisé pour les trous traversants

• Les pièces CMS sont refondues, mais le soudage manuel ou le soudage sélectif est utilisé pour les grands trous traversants

Dans le processus de soudage intrusif, l'application manuelle de la pâte peut être effectuée avec un pochoir et une raclette, ou un distributeur de pâte automatisé peut être utilisé pour appliquer la pâte à souder.

Parce que le soudage intrusif est essentiellement juste un refusion pour les trous traversants, ils nécessitent un mélange de règles de conception pour trous traversants et CMS (Composants Montés en Surface). Si vous utilisiez un composant spécifiquement pour le soudage intrusif, une ouverture de masque de pâte serait nécessaire dans l'empreinte. Bien que la pâte à souder doive être appliquée pour le soudage intrusif, il y a certaines raisons de ne pas appliquer cela sur tous vos composants.

Est-ce que cela signifie que les trous traversants ont besoin d'ouvertures de masque de pâte ?

La réponse simple est « non », vous n'auriez pas besoin d'appliquer manuellement des ouvertures de masque de pâte sur toutes vos empreintes de trous traversants. Vous pouvez les appliquer si vous le souhaitez, mais il n'y a pas d'exigence de le faire juste pour activer le refusion à travers les trous. Si votre assembleur détermine que le soudage intrusif est le meilleur processus, ils peuvent ajouter la bonne ouverture de masque de pâte à vos Gerbers.

Si vous ajoutez vos propres ouvertures de masque de pâte, alors soyez prudent. Celles-ci ne doivent pas être trop grandes, sinon vous pourriez avoir une intrusion excessive à travers le côté arrière du circuit imprimé. C'est un problème dans les cartes de haute densité où d'autres composants pourraient être près du masque de pâte. Si les choses sont vraiment denses, alors deux ouvertures de masque proches peuvent se chevaucher, et vous créez un risque de court-circuit en raison d'une soudure excessive.

L'image ci-dessous montre un exemple avec un connecteur qui utilise le soudage pin-in-paste. Cette image montre l'empreinte d'un connecteur qui inclut une grande quantité de soudure sur le côté inférieur d'un connecteur afin d'attacher une grande patte de soudage. Cette patte est intégrée dans le corps du composant.

L'image du haut montre un groupe de composants en 3D. L'image du bas montre les mêmes composants avec leurs ouvertures de masque de pâte visibles. Les broches traversantes sur le bord des connecteurs ont de grandes ouvertures de masque de pâte qui intersectent avec les résistances CMS et peuvent créer un court-circuit

Si vous souhaitez que votre assembleur utilise le soudage intrusif ou le soudage par insertion de broches sur votre PCB, vous pouvez le demander dans un dessin d'assemblage comme processus préféré. Il se peut qu'ils reviennent vers vous avec quelques remarques sur le fait que ce soit ou non le meilleur processus, mais vous pouvez certainement le demander.

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