SMT와 스루 홀 부품이 혼합 된 PCB 조립?

실험실에서 조립해야하는 일련의 베타 PCB가 있습니다. APS 수동 픽 앤 플레이스 기계와 탁상용 리플 로우 오븐이있어 기술자가 포인트를 구매할 때까지 내일 조립이 쉽고 간단 할 것이라고 생각했습니다.

조립할 PCB에는 스루 홀과 SMT 부품이 혼합되어 있습니다. 모든 SMT 구성 요소를 먼저 배치하고 굽은 다음 관통 구멍 부품을 손으로 조립할 계획이었습니다. 그러나 SMT 부품을 리플 로우 할 때 일부 또는 모든 스루 홀 풋 프린트가 닫힐 수 있다는 기술이 우려된다. 이것이 사내 빌드의 첫 번째 시도이므로 다른 사람들이 혼합 빌드에 접근 한 방법을 찾고 있습니다.

관통 구멍 부품이 모두 리플 로우 열 곡선을 견딜 수있는 경우 PCB에 추가하고 모든 부품을 한 번에 리플 로우 할 수 있습니다. 관통 구멍 부분은 본질적으로 구멍이 채워지는 것을 방지하지만 손상이 없으면 손상이 발생하지 않습니다. 물론, 리플 로우 후에도 스루 홀 부품은 여전히 ​​손으로 납땜 될 것이다. 이것이 합리적으로 좋은 접근입니까?

두 가지 방법 모두 유효합니다.

핸드 어셈블리는 SMT 장치 용 페이스트 마스크가 스루 홀 패드에 페이스트를 전혀 넣지 않도록해야합니다. 그런 다음 수동 조립 단계에서 평소와 같이 와이어 솔더를 사용합니다.

스루 홀 장치는 리플 로우 오븐에 납땜 할 수 있습니다. 여기에는 " hole-in-hole " 이라는 기술이 필요 하지만 모든 구성 요소에서 작동하지는 않으며 PCB는 처음부터이를 위해 설계되어야합니다.

당신은 불필요하게 걱정하고 있습니다. 스루 홀 구성 요소에 대한 SMT 리플 로우와 수작업 (또는 웨이브) 솔더는 일반적인 작업 방식입니다. (사내 PCB 제작소를 운영했던 사람이라고 말하면)

SMT 패드가 동일한 트랙 / 평면의 PTH 구멍에 매우 가까운 경우, 솔더가 구멍 아래로 흐르는 것을 막기 위해 솔더 저항 막이 있어야합니다. 보드가 HASL 마감이고 PTH 구멍 주위에 과도한 땜납이 남지 않도록 레벨이 제대로 조정되지 않은 경우 유일하게 발생할 수있는 문제 일 수 있습니다.

일반적으로 페이스트 마스크는 관통 구멍을 노출시키지 않습니다. 내가 더 자세히 설명하지 않은 이유는 질문에 대답하기로 선택한 다른 사람들만큼 미묘한 차이가없는 것으로 해석했기 때문입니다.

거의 모든 최신 Electrical CAD 패키지 (Eagle, KiCAD, Mentor Graphic, Altium, Cadence, Zuken 등)로 PCB를 설계 할 때 보드를 원래 상태로 보내기 전에 마지막 단계 (*) PCB 제조업체가 보드를 구성하는 데 사용할 수있는 "레이어 아트 워크"(일명 Gerber 파일)를 생성합니다.

이러한 레이어 중 하나는 보드의 상단 (일명 Component) 쪽과 Paste (일명 Solder)쪽에 대한 Paste (일명 크림) 레이어입니다. 이 두 층은 PCB 제조업체에게 가치가 없습니다. 그러나 PCB 어셈블리를 수행하는 사람에게는 관심이 있습니다. 일반적으로 이러한 파일을 사용하여 땜납 페이스트를 드래그하여 구성 요소가 배치되는 모든 노출 된 패드에 솔더 페이스트를 증착 할 수있는 스텐실을 만듭니다. 온도 프로파일 제어식 리플 로우 공정을 거치기 전에 픽 앤 플레이스 기계 (소형 설계 / 볼륨)를 직접 수 있습니다. 거의나는 (2019 년에)이 솔더 스텐실에 스루 홀 패드 (스루 홀 구성 요소가 결국 채워질 곳)가 노출되지 않으므로 해당 패드에 솔더가 증착되지 않으므로 매우 적습니다. 리플 로우 도중 솔더 또는 관련 홀에 솔더가 유입 될 위험이 있습니다.

리플 로우의 위험은 Solder Mask 레이어라고하는 Gerber 레이어 중 다른 레이어에 의해 더욱 완화됩니다. PCB를 제조하는 동안이 층은 다른 스텐실과 같은 역할 을하여 솔더-소포 성 (접착되지 않을) 필름 층 을 적용 하지 않을 위치를 정의 합니다. 일반적으로 모두 관통 구멍 패드 와 표면 패드는 솔더 마스크 층을 통해 노출되는 마운트 및 솔더 마스크 노광 붙여 손 납땜인가 땜납과 PCB에 구성 요소를 용접 할 수 있도록 SOLDE보다 작은 조금 크다 .

이 두 가지 요인으로 인해 SMD 리플 로우를 수행 한 다음 스루 홀 부품을 채우고 납땜하는 데 문제가 발생하지 않을 가능성이 큽니다.

(*) 요즘 많은 제조업체는 이러한 도구의 기본 디자인 파일 (예 : Eagle의 .brd 파일)을 받아 Gerber 아티팩트 자체를 합성합니다. 어쨌든 나 자신을 위해 이것을하고 Gerber 뷰어에서 Gerbers를 검토하는 것이 좋습니다.하지만 제조업체를 얼마나 신뢰하는지에 따라 "구식 학교"로 간주 될 수 있습니다.

모든 스루 홀 구성 요소가 리플 로우를 견딜 수있는 것은 아니지만 언급했습니다.

ENIG 보드를 사용하는 경우 설계가 실제로 불량하지 않으면 구멍이 채워지지 않습니다 (예 : 사이에 솔더 마스크가없는 관통 구멍 패드 옆에있는 큰 SMT 패드).

HAL 인 경우 문제를 일으키지 않아야하지만 매우 빡빡한 경우 문제가있을 수 있습니다. 일반적으로 스루 홀 부품에 대한 데이터 시트 권장 사항은 많은 경사를 남깁니다.

전혀 문제가되지 않습니다. 솔더 페이스트 스텐실은 THT 부품이있는 곳에 구멍이 없으며 솔더 페이스트는 적용되지 않습니다.

먼저 SMD 부품을 리플 로우 할 것입니다. 땜납으로 일부 구멍이 닫힌 경우 땜납 빠는 심지를 사용하여 쉽게 열 수 있습니다. 그런 다음 관통 구멍 부품을 조립하고 기존에 납땜합니다. 폭이 다른 심지가 있으므로 구멍과 패드 크기에 맞는 피팅을 하나 선택하십시오. 닫힌 구멍 위에 심지를 잡고 적절한 직경의 솔더 팁으로 심지와 패드에 열을가하십시오. 모세관 힘은 구멍에서 땜납을 빨아들이는 데 매우 효과적입니다.

보드를 굽는 것은 채워지지 않은 쓰루 홀을 연결하지 않아야합니다.

구멍을 뚫는 구멍에 캡톤 테이프를 넣을 수도 있습니다.