Когда следует использовать технологию интрузивной пайки?

Это печальный факт дизайна печатных плат: компоненты с сквозным монтажом не пользуются большой любовью. Обычно это более старая технология, или это могут быть механические части, которым необходимо очень надежное соединение с печатной платой. Компоненты с сквозным монтажом также часто встречаются в силовой электронике при работе с переменным током, идущим из розетки.

Тем не менее, эти компоненты могут быть установлены на печатной плате рядом со стандартными SMD-деталями. Если на вашей плате все компоненты с сквозным монтажом, то сборка проста: просто пропустите ее через волновую пайку, и все готово! Но если на той же плате есть SMD-компоненты, можно ли обойтись без волновой пайки?

Как оказалось, существует другой вариант, известный как интрузивная пайка или пайка штифт-в-пасту. Идея заключается в том, чтобы расширить процесс монтажа поверхностного монтажа на компоненты с сквозным монтажом, чтобы можно было уменьшить количество операций и сложность сборочного процесса.

Как работает интрузивная пайка

Идея интрузивной пайки, также известной как пайка "штырь-в-пасту", проста: паяльная паста наносится на или вокруг отверстия для вывода, и выводной компонент проходит через рефлоу вместе с вашими SMD-компонентами. Расплавленная паяльная паста затем заполняет сквозное отверстие и прикрепляет вывод компонента.

Обычно для сборки плат, имеющих только сквозные компоненты, используется волновая пайка. Однако, поскольку большинство компонентов теперь SMD, рефлоу стал основным процессом, используемым в сборке. Так что делать, когда у вас компоненты смешанного типа? Возможно, вы найдете один из следующих вариантов:

• Все детали проходят через рефлоу, где для сквозных отверстий используется интрузивная пайка

• SMD-детали проходят через рефлоу, но для больших сквозных отверстий используется ручная пайка или выборочная пайка

В процессе интрузивной пайки ручное нанесение пасты может быть выполнено с помощью трафарета и скребка, или может быть использован автоматический дозатор пасты для нанесения паяльной пасты.

Поскольку интрузивная пайка по сути является просто переплавкой для сквозных отверстий, она требует сочетания правил проектирования для сквозных и SMD компонентов. Если вы используете компонент специально для интрузивной пайки, в посадочном месте потребуется отверстие для пасты. Хотя для интрузивной пайки потребуется нанесение паяльной пасты, есть некоторые причины, по которым не стоит применять это ко всем вашим компонентам.

Значит ли это, что сквозным отверстиям нужны отверстия для пасты?

Простой ответ - "нет", вам не нужно вручную применять отверстия для пасты на все ваши посадочные места для сквозных отверстий. Вы можете применить их, если хотите, но это не является требованием, чтобы просто включить переплавку сквозных отверстий. Если ваш сборщик определяет, что интрузивная пайка является лучшим процессом, они могут добавить нужное отверстие для пасты в ваши Gerber файлы.

Если вы добавляете свои отверстия для паяльной пасты, будьте осторожны. Они не должны быть слишком большими, иначе вы можете столкнуться с чрезмерным проникновением через обратную сторону платы. Это проблема для плат высокой плотности, где рядом могут находиться другие компоненты. Если элементы расположены очень плотно, то два близких отверстия для пасты могут перекрываться, и вы создаете риск короткого замыкания из-за избыточного количества припоя.

На изображении ниже показан пример с разъемом, использующим пайку пин-в-пасту. На этом изображении показана площадка разъема, которая включает большое количество припоя на нижней стороне разъема для крепления большой сварочной пластины. Эта пластина встроена в корпус компонента.

Верхнее изображение показывает группу компонентов в 3D. Нижнее изображение показывает те же компоненты с видимыми отверстиями для паяльной пасты. Сквозные контакты на краю разъемов имеют большие отверстия для паяльной пасты, которые пересекаются с SMD резисторами и могут создать короткое замыкание

Если вы хотите, чтобы ваш сборщик использовал интрузивную пайку или пайку через отверстия на вашей печатной плате, то вы можете запросить это в чертеже сборки как предпочтительный процесс. Возможно, они вернутся с несколькими замечаниями о том, является ли это лучшим процессом, но вы определенно можете это запросить.

Если вам нужно спроектировать посадочные места для компонентов и макет печатной платы для интрузивной пайки, вы можете выполнить эту работу с помощью лучших инструментов для проектирования печатных плат Altium Designer. Для реализации сотрудничества в современной междисциплинарной среде инновационные компании используют платформу Altium 365 для легкого обмена данными проектирования и запуска проектов в производство.

Мы только начали раскрывать возможности Altium Designer на Altium 365. Начните вашу бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium 365 сегодня.