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Leiterplatte Blog - Fr4 Leiterplatte durch Loch Montage Reflow Ofen Prozess

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Fr4 Leiterplatte durch Loch Montage Reflow Ofen Prozess

2023-02-24
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Author:iPCB

Die Durchgangslötpaste dient dazu, die Lötpaste direkt auf das Plating Through Hole der fr4-Leiterplatte zu drucken und dann die traditionellen Plug-in/DIP-Einsatzteile direkt in das galvanisierte Durchgangsloch einzufügen, das mit Lötpaste gedruckt wurde. Zu diesem Zeitpunkt klebt der Großteil der Lötpaste auf dem galvanisierten Durchgangsloch an den Lötstiften der Steckteile. Diese Lötpasten schmelzen nach der hohen Temperatur des Reflow-Ofens wieder und schweißen dann die Teile auf der Leiterplatte. Es gibt andere Namen für diese Methode, wie Pin-in-Pate, invasive Reflow-Konsolidierung, ROT, Reflow des Durchgangslochs usw. Der Vorteil dieser Methode ist, dass es den Prozess des Handlötens oder Wellenlötens beseitigen kann und somit Arbeitsstunden spart. Gleichzeitig kann es auch die Qualität des Schweißens verbessern und die Möglichkeit des Lötkürzens verringern.

fr4 PCB

Diese Methode hat jedoch die folgenden angeborenen Einschränkungen:

Die Hitzebeständigkeit herkömmlicher Teile muss die Temperaturanforderungen des Reflow-Lötens erfüllen. Allgemeine Steckteile verwenden in der Regel Materialien mit geringerer Temperaturbeständigkeit als Reflow-Teile. Da dieser Prozess erfordert, dass traditionelle Teile und gewöhnliche SMT-Teile zusammen reflow geschweißt werden, muss er die Temperaturbeständigkeitsanforderungen des reflow erfüllen. Bleifreie Teile halten nun 260° C+10sek stand. Die Teile sollten ein Tape-on-Reel und genügend Fläche haben, um durch die SMT Pick-and-Place-Maschine auf der fr4-Leiterplatte platziert zu werden. Wenn nicht, ist es notwendig, einen zusätzlichen Bediener zu schicken, um die Teile manuell zu platzieren. Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, die benötigten Arbeitszeiten und instabile Qualität zu messen, da das manuelle Plug-in andere Teile berühren kann, die aufgrund sorgloser Bedienung platziert und positioniert wurden. Das Lötpad zwischen dem Bauteilkörper und der Leiterplatte sollte ein Abstandsdesign haben. Im Allgemeinen druckt der PIH-Prozess die Lötpaste größer als der äußere Rahmen des Lötpads. Dies soll die Menge der Lotpaste erhöhen, um die 75% Durchgangslochfüllanforderung zu erfüllen. Wenn es keinen Abstand zwischen dem Teil und dem Lötpad gibt, wandert die geschmolzene Lötpaste während des Reflows entlang des Spalts zwischen dem Teil und der Leiterplatte, und die frühen regnerischen Lötperlen und Lötperlen beeinflussen die elektrische Qualität in der Zukunft. Es ist besser, Teile auf der zweiten Seite traditioneller Teile herzustellen (wenn es zwei SMTs gibt). Wenn das Teil auf der ersten Seite gestanzt wurde und das SMD weiterhin auf der zweiten Seite gestanzt wird, kann die Lötpaste in das traditionelle Teil zurückfließen, was die Möglichkeit eines internen Kurzschlusses des Teils, insbesondere des Verbindungsteils, verursacht. Darüber hinaus ist die Lotmenge die größte Herausforderung dieser Methode. Die akzeptable Standardlötmenge IPC-610 für Durchgangsschweißstellen muss größer als 75% der Dicke der Trägerplatte sein.


Wie können wir die Menge an Lot erhöhen? Folgende Methoden dienen als Referenz:

Reservieren Sie genügend Platz in der Nähe des Durchgangslochs der Leiterplatte für Überdruck. Besprechen Sie mit dem Verdrahtungsingenieur, dass mehr Platz für den Druck von Lötpaste in der Nähe des Durchgangslochs bleiben sollte, das Paste-in-Loch benötigt, das heißt, andere Pads oder andere unnötige Schweißdurchlöcher sollten nicht so weit wie möglich in der Nähe platziert werden, um Kurzschluss beim Überdrucken zu vermeiden. Hinweis: Der ebene Raum des Lotpastendrucks kann nicht unbegrenzt nach außen verlängert werden. Die Kohäsionskraft der Lötpaste muss berücksichtigt werden, da die Lötpaste sonst nicht in der Lage ist, die Lötplatte vollständig einzuziehen und Lötperlen zu bilden. Darüber hinaus sollte die Richtung des Lötpastendrucks mit der Richtung der Lötpastenverlängerung übereinstimmen. Reduzieren Sie den Durchmesser des Durchgangslochs auf der Leiterplatte. Genau wie die obige Berechnung der benötigten Lotpastenmenge, je größer der Durchmesser des Durchgangslochs, desto mehr die benötigte Lotpastenmenge, aber gleichzeitig sollten wir berücksichtigen, dass, wenn der Durchmesser des Durchgangslochs zu klein ist, die Teile in das Durchgangsloch in Vietnam eingeführt werden. Verwenden Sie Step-up oder Step-down oder Schablone. Diese Art von Stahlplatte kann eine lokale Zunahme der Dicke der Lötpaste erzwingen, die auch die Menge der Lötpaste erhöhen kann, um den Zweck zu erreichen, das Durchgangsloch mit Löt zu füllen, aber diese Art von Stahlplatte ist ungefähr 10% teurer als gewöhnliche Stahlplatte im Durchschnitt. Stellen Sie die entsprechende Lotpaste, die Geschwindigkeit und den Druck des Druckers, die Art und den Winkel des Abstreifers usw. Diese Parameter der Lotpastendruckmaschine beeinflussen mehr oder weniger die Lotpastendruckmenge. Darüber hinaus wird die Lotpastenmenge der Lotpaste mit einer niedrigeren Viskosität etwas höher sein. Fügen Sie etwas Lötpaste hinzu. Es kann in Betracht gezogen werden, etwas Lötpaste zum Paste-in-Hole-Lötpad hinzuzufügen, um die Menge an Lötpaste zu erhöhen. Da es heute fast keinen automatischen Spender in der SMT-Produktionslinie gibt, kann auch in Betracht gezogen werden, Kleber manuell zu dosieren.


Prüfung der tatsächlichen Einfügefunktion der gesamten Platine:

Im Allgemeinen besteht ein komplettes Maschinenprodukt aus mehr als einer Leiterplatte. Das sogenannte Realinsertion besteht darin, tatsächlich alle Leiterplatten und Teile zu montieren, die für die Montage einer kompletten Maschine benötigt werden, muss aber nicht im Maschinengehäuse installiert werden. Da die Funktion der Leiterplatte getestet werden muss, ist es notwendig, die Leiterplatte einfach zu zerlegen und zusammenzubauen. Was das Ausmaß des tatsächlichen Steckens angeht, hängt davon ab, welche Funktionen getestet werden. Idealerweise können alle Funktionen getestet werden. Wenn nicht, können die meisten Funktionen auch getestet werden. Der entscheidende Punkt sollte sein, große Probleme aufzufangen, wie z.B. ob die Stromversorgung angeschlossen werden kann, ob die Schlüsselfunktionen normal sind und ob der Bildschirm normal angezeigt wird. Sonst ist der Test sinnlos. Einfach die gesamte Maschine installieren und erneut testen.


Darüber hinaus sollte vor Beginn des Tests ein Satz von Leiterplatten mit normalen Funktionen als Standardvorlagen vorbereitet werden. Nehmen wir an, ein Satz von Boards hat drei Boards, A, B und C. Wenn Sie A-Boards testen, nehmen Sie die B- und C-Standardvorlagen als Vorrichtungen heraus und ersetzen Sie nur A-Boards zum Testen, um den Test von drei Boards nacheinander abzuschließen. Das größte Problem dieser Testmethode ist, dass es leicht ist, die Standardvorlage zu beschädigen. Da einige Steckverbinder oder Flachkabel zwischen Leiterplatten nicht zu oft ein- und ausstecken können, wird im Allgemeinen eine erweiterte Verdrahtung verwendet. Der Vorteil ist, dass die verlängerte Verkabelung einfach montiert werden kann und nicht alle Platinen zusammengedrängt werden. Darüber hinaus ist die verlängerte Verkabelung relativ billig und einfach zu ersetzen. Wenn es beschädigt ist, ersetzen Sie es, es ist kostengünstiger als die Verwendung einer schlechten Leiterplatte. Die Funktionen einiger Komponenten haben jedoch spezielle Anforderungen an Signale, so dass sie keine erweiterte Verdrahtung verwenden können, wie Barcodescanner, Touchscreens usw. Die Notwendigkeit, viel Zeit zu verbringen, ist auch der Nachteil dieser Testmethode, Daher wird diese Methode in der Regel nur bei kleinen Produktionsmengen verwendet oder das fr4-Leiterplattendesign wurde nicht in der EVT-Phase (Engineer Verification Test) finalisiert.