Khi nào bạn nên sử dụng kỹ thuật hàn xâm nhập?

Đó là một sự thật buồn trong thiết kế PCB: các linh kiện xuyên lỗ không nhận được nhiều sự quan tâm. Chúng thường là công nghệ cũ, hoặc có thể là các bộ phận cơ khí cần có sự gắn kết ổn định với PCB. Các bộ phận xuyên lỗ cũng thường được tìm thấy trong điện tử công suất khi làm việc với dòng điện AC từ ổ cắm tường.

Tuy nhiên, những linh kiện này có thể cần tồn tại trên một PCB cùng với các bộ phận SMD tiêu chuẩn. Nếu mọi thứ trên bảng mạch của bạn đều là xuyên lỗ, thì việc lắp ráp rất dễ dàng, chỉ cần đưa tất cả qua quá trình hàn sóng và bạn đã hoàn thành! Nhưng nếu bạn có các bộ phận SMD trên cùng một bảng mạch, liệu bạn có thể chỉ chạy bảng mạch qua hàn sóng?

Hóa ra, có một lựa chọn khác được biết đến là hàn xâm nhập, hoặc hàn chìn trong lỗ. Ý tưởng là mở rộng quy trình gắn mặt cho một linh kiện xuyên lỗ để bạn có thể giảm bớt các bước và độ phức tạp của quá trình lắp ráp.

Cách Hàn Xâm Nhập Hoạt Động

Ý tưởng đằng sau kỹ thuật hàn xâm nhập, còn được biết đến với tên gọi hàn chìn-qua-lỗ, là đơn giản: kem hàn được in lên hoặc xung quanh miếng đệm lỗ xuyên qua, và linh kiện lỗ xuyên qua được đưa vào quá trình hồi lưu cùng với các linh kiện SMD. Kem hàn nóng chảy sau đó sẽ lấp đầy lỗ xuyên qua và gắn chặt chân linh kiện.

Bình thường, bạn sẽ sử dụng hàn sóng để lắp ráp các bảng mạch chỉ có linh kiện lỗ xuyên qua. Tuy nhiên, vì hầu hết các linh kiện hiện nay là SMD, quá trình hồi lưu đã trở thành quy trình chính được sử dụng trong lắp ráp. Vậy khi bạn có linh kiện hỗn hợp thì phương án thay thế là gì? Bạn có thể tìm thấy một trong những phương án sau:

• Tất cả các phần được hồi lưu, nơi mà hàn xâm nhập được sử dụng cho các lỗ xuyên qua

• Các phần SMD được hồi lưu, nhưng hàn tay hoặc hàn chọn lọc được sử dụng cho các lỗ xuyên qua lớn

Trong quá trình hàn xâm nhập, việc áp dụng kem hàn bằng tay có thể được thực hiện với khuôn và dao cạo, hoặc một máy phân phối kem hàn tự động có thể được sử dụng để áp dụng kem hàn.

Vì hàn xâm nhập cơ bản chỉ là hàn lại cho các lỗ xuyên, chúng đòi hỏi một sự kết hợp của các quy tắc thiết kế cho lỗ xuyên và SMD. Nếu bạn sử dụng một linh kiện cụ thể cho hàn xâm nhập, một lỗ mở mặt nạ hàn sẽ cần được thiết kế trong bản vẽ chân linh kiện. Mặc dù cần phải áp dụng keo hàn cho hàn xâm nhập, có một số lý do để không áp dụng điều này cho tất cả các linh kiện của bạn.

Điều này có nghĩa là các lỗ xuyên cần có lỗ mở mặt nạ hàn không?

Câu trả lời đơn giản là “không”, bạn không cần phải thủ công thêm các lỗ mở mặt nạ hàn trên tất cả các bản vẽ chân linh kiện lỗ xuyên của mình. Bạn có thể áp dụng chúng nếu bạn muốn, nhưng không có yêu cầu phải làm điều này chỉ để kích hoạt hàn lại lỗ xuyên. Nếu nhà lắp ráp của bạn xác định hàn xâm nhập là quy trình tốt nhất, họ có thể thêm lỗ mở mặt nạ hàn phù hợp vào tệp Gerber của bạn.

Nếu bạn tự thêm các lỗ mặt nạ hàn của mình, hãy cẩn thận. Chúng không nên quá lớn, nếu không bạn có thể gặp phải tình trạng xâm nhập quá mức qua mặt sau của bảng mạch. Đây là vấn đề đối với các bảng mạch có mật độ cao, nơi mà các bộ phận khác có thể nằm gần mặt nạ hàn. Nếu mọi thứ thực sự dày đặc, thì hai lỗ mặt nạ gần nhau có thể chồng lên nhau, và bạn tạo ra rủi ro của một mạch ngắn do hàn quá mức.

Hình ảnh dưới đây cho thấy một ví dụ với một kết nối sử dụng hàn chì-in-lỗ. Hình ảnh này cho thấy bản vẽ chân kết nối bao gồm một lượng lớn hàn ở mặt dưới của kết nối để gắn một tab hàn lớn. Tab này được tích hợp vào thân của linh kiện.

Hình ảnh trên cho thấy một nhóm linh kiện 3D. Hình ảnh dưới cho thấy cùng một nhóm linh kiện với các lỗ mặt nạ hàn của chúng được hiển thị. Các chân xuyên lỗ ở rìa của các kết nối có các lỗ mặt nạ hàn lớn chạm vào các điện trở SMD và có thể tạo ra một mạch ngắn

Nếu bạn muốn nhà lắp ráp của mình sử dụng quy trình hàn xâm nhập hoặc hàn chân linh kiện trên PCB của bạn, bạn có thể yêu cầu điều này trong bản vẽ lắp ráp như một quy trình ưu tiên. Họ có thể phản hồi với vài ý kiến liệu đây có phải là quy trình tốt nhất hay không, nhưng bạn chắc chắn có thể yêu cầu nó.

Nếu bạn cần thiết kế kích thước chân linh kiện và bố trí PCB cho hàn xâm nhập, bạn có thể hoàn thành công việc với các công cụ thiết kế PCB tốt nhất Altium Designer. Để thực hiện sự hợp tác trong môi trường đa ngành nghề ngày nay, các công ty đổi mới đang sử dụng nền tảng Altium 365 để dễ dàng chia sẻ dữ liệu thiết kế và đưa dự án vào sản xuất.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bắt đầu dùng thử miễn phí Altium Designer + Altium 365 ngay hôm nay.