การประกอบ PCBs ที่มีส่วนผสมของ SMT และส่วนรูผ่าน?

ฉันมีเบต้า PCB ซึ่งเราต้องประกอบในห้องแล็บของเรา เรามีเครื่องรับและวางเครื่อง APS แบบใช้มือและเตาอบ reflow แบบตั้งโต๊ะดังนั้นฉันคิดว่าการประกอบในวันพรุ่งนี้จะเป็นเรื่องง่ายและตรงไปตรงมาจนกว่าช่างเทคนิคของเราจะซื้อจุด

PCB ที่นำมาประกอบนั้นมีทั้งส่วนที่เป็นรูและ SMT เราวางแผนที่จะวางและอบส่วนประกอบ SMT ทั้งหมดก่อนแล้วจึงประกอบชิ้นส่วนผ่านรู แต่ฝ่ายเทคนิคมีความกังวลว่าในการปรับปรุงชิ้นส่วน SMT บางส่วนหรือทั้งหมดของรอยหลุมผ่านอาจจะปิดขึ้น นี่เป็นความพยายามครั้งแรกของเราในการสร้างภายในเพื่อให้เรามองหาว่าคนอื่น ๆ อาจเข้าหาการสร้างแบบผสมผสาน

หากทุกส่วนของรูผ่านรูสามารถทนต่อโค้งความร้อนจากการรีโฟลว์เราสามารถเพิ่มพวกมันไปยัง PCB และทำการรีโฟลว์ชิ้นส่วนทั้งหมดได้ในครั้งเดียว ส่วนที่ผ่านรูจะช่วยป้องกันไม่ให้หลุมอุด แต่ถ้าหากพวกเขาไม่ทำอันตรายก็จะทำได้ แน่นอนชิ้นส่วนที่ผ่านรูจะยังคงถูกบัดกรีด้วยมือหลังจากทำการ reflow นี่เป็นแนวทางที่ดีพอสมควรหรือไม่?

ทั้งสองวิธีนั้นถูกต้อง

การประกอบด้วยมือจะต้องมีหน้ากากสำหรับอุปกรณ์ SMT เพื่อป้องกันการวางแปะบนแผ่นรูผ่านรูเลย จากนั้นคุณใช้ลวดบัดกรีตามปกติในระหว่างขั้นตอนการประกอบมือ

อุปกรณ์ Thru-hole สามารถบัดกรีในเตาอบ reflow; สิ่งนี้ต้องใช้เทคนิคที่เรียกว่า " paste-in-hole " - แต่มันไม่สามารถทำงานได้กับส่วนประกอบทั้งหมดและ PCB จะต้องได้รับการออกแบบมาตั้งแต่เริ่มต้น

คุณกำลังกังวลโดยไม่จำเป็น SMT reflow ตามด้วยบัดกรี (หรือคลื่น) ประสานสำหรับส่วนประกอบผ่านรูเป็นวิธีปกติในการทำสิ่งต่าง ๆ (พูดในฐานะคนที่เคยทำงานร้านสร้าง PCB ภายใน บริษัท )

หากคุณมีแผ่น SMT ใกล้กับรู PTH บนแทร็ค / ระนาบเดียวกันควรมีสิ่งกีดขวางที่ป้องกันการบัดกรีเพื่อหยุดการบัดกรีที่ไหลลงไปในรู ปัญหาที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวอาจเกิดขึ้นได้หากบอร์ดจบ HASL และยังไม่ได้ปรับระดับให้ถูกต้องโดยปล่อยให้บัดกรีส่วนเกินรอบ ๆ รู PTH

โดยปกติแล้วมาสก์ของคุณจะไม่แสดงรูทะลุ เหตุผลที่ฉันไม่ได้อธิบายเพิ่มเติมคือเพราะฉันตีความคำถามว่าไม่เหมาะสมเท่าที่คนอื่นบางคนเลือกตอบ

Elaborating (ตามความต้องการที่ได้รับความนิยม) เมื่อคุณออกแบบ PCB ในแทบทุกแพ็คเกจ CAD ไฟฟ้าที่ทันสมัย ​​(Eagle, KiCAD, Mentor Graphic, Altium, Cadence, Zuken และอื่น ๆ ) ขั้นตอนสุดท้าย (*) ก่อนที่จะส่งบอร์ดของคุณออกไป ผลิตคือการสร้าง "งานศิลปะเลเยอร์" (ไฟล์ Gerber) ซึ่งผู้ผลิต PCB สามารถใช้ในการสร้างบอร์ดของคุณ

หนึ่งในเลเยอร์เหล่านั้นจะเป็นเลเยอร์ Paste (aka Cream) สำหรับด้านบน (aka Component) และอีกอันสำหรับด้านล่าง (aka Solder) ของบอร์ด ทั้งสองเลเยอร์นั้นไม่มีคุณค่าต่อผู้ผลิต PCB อย่างไรก็ตามพวกเขาสนใจใครก็ตามที่กำลังทำ PCB Assembly ของคุณเนื่องจากโดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะใช้ไฟล์เหล่านี้ในการทำ stencil ที่สามารถวาง solder paste เพื่อวาง solder paste ลงบนแผ่นอิเล็กโทรดที่วางส่วนประกอบทั้งหมด เครื่อง Pick and Place แต่สามารถใช้มือสำหรับการออกแบบ / ปริมาตรเล็ก ๆ ) ก่อนที่จะผ่านกระบวนการ Reflow ที่ควบคุมด้วยโปรไฟล์อุณหภูมิ เกือบจะฉันจะบอกว่าไม่เคย (ในปี 2019) เป็นแผ่นผ่านรู (ซึ่งส่วนประกอบผ่านรูของคุณจะถูกบรรจุอยู่) เปิดเผยในลายฉลุประสานนี้และดังนั้นจึงไม่มีบัดกรีวางบนแผ่นเหล่านั้นและมีน้อยมาก ความเสี่ยงของการประสานไหลเข้าไปในพวกเขาหรือหลุมที่เกี่ยวข้องของพวกเขาระหว่าง reflow

ความเสี่ยงของการเป็น reflow ต่อไปลดลงโดยหนึ่งในบรรดาชั้น Gerber อื่นที่เรียกว่าชั้นหน้ากากประสาน ในระหว่างการผลิต PCB เลเยอร์นี้ทำหน้าที่คล้ายกับลายฉลุอื่นเพื่อกำหนดว่าจะไม่ใช้ชั้นของฟิล์มที่ประสานกับ phobic (ไม่ยึดติดกับมัน) โดยปกติแล้วทั้งแผ่นผ่านรูและแผ่นยึดผิวสัมผัสผ่านชั้นประสานหน้ากากและการสัมผัสหน้ากากประสานมีขนาดใหญ่กว่าแผ่นบัดกรีเล็กน้อยเพื่อให้คุณสามารถเชื่อมชิ้นส่วนเข้ากับ PCB ด้วยการวางประสานบัดกรีและการบัดกรีด้วยมือ .

เนื่องจากปัจจัยทั้งสองนี้มีโอกาสมากที่คุณจะไม่พบปัญหาใด ๆ เลยที่จะทำการ SMD reflow ครั้งแรกก่อนจากนั้นจึงเติมและบัดกรีส่วนรูทะลุ

(*) ผู้ผลิตจำนวนมากในทุกวันนี้จะยอมรับไฟล์ออกแบบดั้งเดิมจากเครื่องมือเหล่านี้ (เช่นไฟล์. brd จาก Eagle) และสังเคราะห์สิ่งประดิษฐ์ของ Gerber เอง ฉันคิดว่ามันเป็นความคิดที่ดีที่จะทำเพื่อตัวเองและตรวจสอบ Gerbers เพื่อตัวฉันเองในโปรแกรมดู Gerber แต่ขึ้นอยู่กับว่าคุณไว้ใจผู้ผลิตของคุณมากแค่ไหนซึ่งอาจถูกพิจารณาว่าเป็น "โรงเรียนเก่า"

ไม่ใช่ทุกองค์ประกอบของรูที่สามารถทนต่อ reflow ได้ แต่คุณได้พูดถึงแล้ว

หากคุณมีบอร์ด ENIG รูจะไม่เติมจนกว่าการออกแบบจะแย่มาก (เช่นแผ่น SMT ขนาดใหญ่ที่อยู่ถัดจากแผ่นผ่านรูที่ไม่มีหน้ากากประสานระหว่าง)

หากพวกเขากำลัง HAL พวกเขาไม่ควรทำให้เกิดปัญหา แต่บางทีถ้าพวกเขาแน่นมากคุณอาจมีปัญหา โดยปกติแล้วแผ่นข้อมูลคำแนะนำสำหรับชิ้นส่วนที่ผ่านรูจะมีจำนวนมาก

ไม่ใช่ปัญหาเลย Solder paste stencils จะไม่เป็นรูที่ส่วนต่าง ๆ ของ THT อยู่และจะไม่นำไปวางที่บัดกรี

ฉันจะ reflow ชิ้นส่วน SMD ก่อน หากมีรูเล็ก ๆ ปิดด้วยการบัดกรีอาจจะเปิดได้ง่ายโดยใช้ไส้ตะเกียงดูดบัดกรี จากนั้นประกอบชิ้นส่วนผ่านรูและบัดกรีให้เป็นระเบียบตามปกติ มีสารประกอบหลายชนิดที่แตกต่างกันเลือกหนึ่งขนาดที่เหมาะสมกับรูและขนาดแผ่น เพียงแค่ถือไส้ตะเกียงเหนือรูปิดแล้วใช้ความร้อนกับไส้ตะเกียงและแผ่นด้วยปลายประสานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม กองกำลังของเส้นเลือดฝอยทำงานได้ดีมากในการดูดประสานออกจากหลุม

การอบบอร์ดไม่ควรเชื่อมช่องว่างที่ไม่ได้บรรจุ

คุณยังสามารถใส่เทป kapton ลงบนรูทะลุเพื่อหลีกเลี่ยงการเติมได้