Berechnung des Lotvolumens bei Pin-in-Paste Aperturen mit StencilCoach(TM)

Hallo Leute,

Das Pin-in-Paste (PIP)-Verfahren ist häufig die beste Wahl, wenn der PCBA eine Mischung aus SMT und Schaltung mit Durchgangsbohrung mit einer geringen Anzahl an Komponenten für die Durchgangsbohrungen ist.  Es kann jedoch eine Herausforderung sein, sicherzustellen, dass das richtige Volumen an Lötpaste aufgedruckt wird, um eine adäquate Menge an Lot für eine zuverlässige Lotnaht der Durchgangsbohrungen zu gewährleisten.  Der Pin-in-Paste Apertur-Rechner ist ein Werkzeug, das hier helfen kann. Dieser Rechner ist nun online http://software.indium.com/ verfügbar.   Die Gleichungen für das Lotvolumen wurden von einem guten Freund der Indium Corporation, Jim McLenaghan, von Creyr Innovation entwickelt.

Um die richtige Menge an Lötpaste zu berechnen, müssen wir das Volumen der galvanisierten Durchgangsbohrung berechnen, das Volumen des Steckers der Komponente subtrahieren und das Volumen der Lotausfüllung addieren.  Siehe Abbildung 1.

Abbildung 1.  Lotvolumen im Pin-in-Paste-Verfahren.

Lassen Sie uns davon ausgehen, dass wir die PCB- und Komponentensteckermetriken, wie man sie in der linken Spalte von Abbildung 2 sehen kann, unter der Überschrift "Input" eingegeben haben. Blaue Zellen stehen für die Inputs, grüne Zellen sind Berechnungen mit StencilCoachTM.  Beachten Sie bei rechteckigen Steckern, dass StencilCoachTM den entsprechenden Durchmesser des Steckers für die Eingabe in die “Input”-Zellen berechnet.  Der “paste reduction factor” (Pastenreduzierungsfaktor) ist der Lotanteil des Pastenvolumens.  Die meisten Pasten besten zu 50 Volumen-% aus Flussmittel, weshalb diese Metrik üblicherweise etwa 50 % oder 0,50 entsprechen würde.

Abbildung 2.  PIP-Metriken.

Die “Output”-Berechnungen, welche die Abmessungen der Schablonenapertur bestimmen, sind für die gegebene Aufgabenstellung nicht unbedingt von Nöten, könnten jedoch von Interesse sein.   Die wichtigen Schablonenabmessungen sind im Abschnitt “Stencil Metrics” (Schablonenmetriken) dargestellt.  Beachten Sie, dass wir in unserem Beispiel eine quadratische Apertur mit einer seitlichen Abmessung von 93 mm benötigen würden, um genügend Lötpaste zu erhalten, obwohl wir eine 7 mm dicke Schablone haben.  Bei einer runden Apertur muss der Radius > 50 mm betragen. Bei Steckerabständen von 100 mm wäre nicht ausreichend Platz zwischen den aufgedruckten Ablagerungen und sie würden überlappen.   Deshalb müssen wir quadratische Aperturen verwenden.

Wie in diesem Fall, ist es ein häufig vorkommendes Problem beim PIP-Verfahren, ein adäquates Lotvolumen aufzutragen.  Wenn die PCB- und Komponentenmetriken sich so darstellen, dass es schwierig ist, genügend Lötpaste zu erhalten, kann es hilfreich sein, Lötformteile zu verwenden, um das Lotvolumen zu erhöhen.  Der nächste Beitrag wird dieses Thema behandeln.

Bis bald!

Dr. Ron

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