Montaż

Lutowanie selektywne – wskazówki projektowe

Proces design for manufacturing and assembly (DFMA) jest definiowany jako taki sposób projektowania, aby w przyszłości produkt był wytwarzany w możliwe najbardziej efektywny sposób pod względem kosztów, zasobów oraz czasu.

Najlepsze rezultaty można osiągnąć poprzez uwzględnienie przyszłego procesu produkcyjnego, wykorzystanie już nabytych umiejętności oraz minimalizację krzywej uczenia się. DFMA jest zwykle problemem: większość PCB jest projektowanych przez osoby mające niewielkie – o ile jakiekolwiek – doświadczenie w produkcji. Bardzo często problem ten mają firmy OEM, funkcjonujące w pewnym sensie wirtualnym modelu produkcji, które skupiają się na projektowaniu, marketingu i sprzedaży, powierzając produkcję zewnętrznym firmom.

W odniesieniu do procesu lutowania selektywnego, w czasie projektowania obwodu należy brać pod uwagę następujące czynniki: odpowiednia odległość pomiędzy padami, właściwe proporcje pomiędzy padem THT a wyprowadzeniem elementu, rozkład lutowia na płytce oraz ewentualne stosowanie elementów thermal relief.

Kluczowym elementem jest zachowanie odstępów pomiędzy sąsiadującymi padami THT oraz SMT - dysza maszyny do lutowania selektywnego musi być w stanie przejść nad ostatnimi rzędami pinów, nie powodując mostkowania.

Kolejnym czynnikiem jest zachowanie odpowiedniego współczynnika lead-to-hole  co jest niezbędne do całkowitego pionowego wypełnienia otworu pod THT. Rekomenduje się zachowanie stosunku średnicy otworu metalizowanego (PTH, platet through-hole) do średnicy wyprowadzenia komponentu na poziomie 1.5:1.0. Podczas projektowania należy też uwzględnić długość wyprowadzeń komponentu na stronie spodniej, aby zapobiegać powstawaniu mostków pomiędzy sąsiadującymi wyprowadzeniami. Akceptowalną praktyką jest aby przewidywana długość wyprowadzeń była równa lub mniejsza od połowy szerokości rozstawu sąsiadujących wyprowadzeń (Rysunek poniżej).

© Nordson Select

W przypadku układów zawierających komponenty THT o dużej masie cieplnej oraz płaszczyzny niewytrawionej miedzi (tzw. ground planes), kolejną sugestią jest wprowadzenie do projektu elementów łączących pady (tzw. thermal relief) z płatem miedzi. Dodatkowo, w przypadku płytek wielowarstwowych, thermal relief powinny być obrócone względem siebie w poszczególnych warstwach płytki o 45 stopni, celem złagodzenia wewnętrznych napięć PCB w osi Z.

Żródło: Nordson Select

Artykuł opublikowano we współpracy z firmą Amtest