Conception de l'ouverture du pochoir pour le procédé "Pin in Paste" (PIP)

Peter m’a écrit,

Cher Dr Ron,

J'essaie de mettre en place le procédé "Pin-in-Paste" (PIP). La carte du circuit imprimé a une épaisseur de 63 mil, le diamètre des broches des composants est 47 mil, le diamètre des trous de la carte est 87 mil, et le diamètre des pastilles de la carte est 120 mil. J’ai utilisé le logiciel Indium Corporation StencilCoach™ et le résultat a montré que j'avais besoin d'une ouverture de pochoir de 416 mil de diamètre pour le pochoir de 5 mil d'épaisseur que j'utilisais.

Le diamètre de l'ouverture du pochoir est beaucoup trop grand. Qu'en pensez-vous ?

Cordialement,

Peter

Cher Peter,

Le problème est que le diamètre des trous de votre carte est trop grand. Il est supérieur de 40 mil au diamètre de la broche des composants. Il en résulte qu’il faut une très grande quantité de soudure pour remplir chaque trou de la carte. Voir Figure 1. Comme la crème à souder contient environ 50 % de flux en volume, il faut souvent beaucoup de crème pour former un bon assemblage soudé.

Figure 1. Cette figure est un schéma en coupe d'un composant monté sur une carte. Les volumes des filets, des trous et des broches sont indiqués et le volume de soudure nécessaire qui en résulte. Si la broche du composant est beaucoup plus petite que le diamètre du trou de la carte, il faudra plus de crème à souder que ce que peut fournir le procédé d'impression "pin-in-paste".

En discutant avec mes amis, Jim Hall et Phil Zarrow d'IMT et Jim McLenaghan de Creyr Innovation, ils recommandent tous que le diamètre des trous dans la carte soit supérieur de 10 à 12 mil à celui de la broche. Dans votre cas, il s'agirait d'un diamètre de trou de 58 mil (j'ai choisi 11 mil de plus que le diamètre de la broche) et d'un diamètre de pastille de carte de 80 mil, par exemple. StencilCoach™ calcule qu'un diamètre d'ouverture du pochoir de 194 mil est nécessaire, voir la figure 2. Il serait peut-être préférable de choisir une ouverture carrée de 172 mil de côté, comme le montre le résultat de StencilCoach™. Si une ouverture de pochoir de cette taille est encore trop grande, des préformes de soudure peuvent être utiles. Je discuterai de leur utilisation dans un prochain article.

Figure 2. La colonne de droite de cette figure montre qu'un diamètre d'ouverture circulaire de pochoir de 194 mil (2 x 97,184, la troisième cellule à partir du bas) est nécessaire pour former un bon assemblage soudé dans cette application. Il pourrait être avantageux d'utiliser une ouverture carrée de 172 mil de côté, comme le montre la quatrième cellule en partant du bas dans la colonne de droite.

À ce propos, Jim McLenaghan a affiné certains travaux antérieurs qui ont abouti à la formule du volume des filets utilisée dans StencilCoach™. Zarrow et Hall viennent de publier un livre appelé Troubleshooting Electronic Assembly: Wisdom from the Board Talk Crypt. Ces trois personnes sont parmi les plus compétentes en matière d'assemblage électronique aujourd'hui.

Merci,

Docteur Ron