Diseño de abertura de esténcil para el Pin-en-Pasta (PIP)

Peter escribe,

Estimado Dr. Ron,

Estoy tratando de implementar el proceso Pin-in-Pasta (PIP). El PWB es de 63 milésimas de pulgada de espesor (1,6 mm), el diámetro del Pin del componente es de 47 milésimas de pulgada (1,19 mm), el diámetro del agujero PWB es de 87 milésimas de pulgada (2,2 mm) y el diámetro de la almohadilla PWB es de 120 milésimas de pulgada (3,0 mm). Usé el Software de Indium Corporation  StencilCoach™, y el resultado dijo que necesitaba una abertura de esténcil con un diámetro de 416 milésimas de pulgada (10,6 mm) para el esténcil de 5 milésimas de pulgada de espesor (0,13 mm) que estaba usando.

Ese diámetro de abertura del esténcil es demasiado grande. ¿Qué piensa?

Le deseo lo mejor

Peter

Querido Peter,

El problema es que el diámetro del agujero PWB es demasiado grande. Es 40 milésimas de pulgada (1,0 mm) mayor que el diámetro del pin del componente. Esta situación da lugar a una gran cantidad de soldadura necesaria para llenar el agujero PWB mayormente vacío. Consulte la figura 1. Dado que la pasta de soldadura tiene aproximadamente 50% fundente por volumen, a menudo solo se necesita un poco de pasta para formar una buena junta de soldadura.

Figura 1. Esta figura es un esquema de sección transversal de un componente montado en un PWB. Se muestran los volúmenes de filete, agujero y pin, y se necesita el volumen de soldadura resultante. Si el pin del componente es mucho más pequeño que el diámetro del agujero PWB, se necesitará más pasta de soldadura de la que puede proporcionar el proceso de impresión pin-in-paste.

Al conversar con mis amigos, Jim Hall y Phil Zarrow de ITM y Jim McLenaghan de Creyr Innovation,, todos recomiendan que el diámetro del agujero PWB sea entre 10 y 12 milésimas más grande que el diámetro del pn. En su caso, este sería un diámetro de agujero de 58 milésimas de pulgada (elegí 11 milésimas más que el diámetro del pin) y un diámetro de almohadilla PWB de, digamos, 80 milésimas de pulgada. StencilCoach™ calcula que se requiere un diámetro de apertura de plantilla de 194 milésimas de pulgada, consulte la Figura 2. Quizá sea mejor elegir una apertura cuadrada de 172 milésimas de pulada en un lado como se ve en la salida de StencilCoach™. Si la abertura de la plantilla de este tamaño sigue siendo demasiado grande, las preformas de soldadura pueden ayudar. Discutiré su uso en una publicación futura.

Figura 2. La columna de la derecha de esta figura muestra que se requiere un diámetro de abertura de un esténcil redondo de 194 milésimas de pulgada (4,9 mm) (2 x 97,184, la tercera celda de la parte inferior) para formar una buena junta de soldadura en esta aplicación. Podría ser ventajoso usar una abertura cuadrada de 172 milésimas de pulgada de lado (4,4 mm), como se muestra en la cuarta celda desde la parte inferior de la columna derecha.

Por cierto, Jim McLenaghan refinó algunos trabajos anteriores que resultaron en la fórmula para el volumen de filete utilizado en StencilCoach™. Zarrow y Hall acaban de publicar un libro llamado Solución de problemas de montaje de electrónicos: Sabiduría de la cripta de charlas de junta. Estos tres amigos son algunas de las personas que más conocen sobre el montaje de electrónica hoy en día.

Saludos,

Dr. Ron