Guía del proceso de ensamblaje de PCB con pines en pasta

Última actualización: mayo de 2026 · Guía de proceso y diseño para el proceso de reflujo con pasta en orificios para placas de tecnología mixta

Fijar en pasta (PiP) - también llamado pasta en orificio (PIH), reflujo a través de orificios, o reflujo intrusivo — es un método para soldar componentes de orificio pasante en el mismo horno de reflujo que se utiliza para soldar componentes de montaje superficial. En lugar de realizar una operación de soldadura por ola o manual por separado para los pocos conectores y cabezales con terminales en una placa, el ensamblador imprime pasta de soldadura directamente en los orificios metalizados, inserta los terminales de los componentes en dicha pasta y realiza el reflujo de todos los componentes juntos. Si se realiza correctamente, elimina un paso completo del proceso en una placa de tecnología mixta, pero solo funciona cuando los orificios, la plantilla y los componentes están diseñados para ello. Esta guía explica la mecánica, el cálculo del volumen de pasta, las reglas de diseño y las ventajas y desventajas de la impresión por inyección de pasta (PiP) frente a la soldadura por ola y la soldadura selectiva.

¿Qué es el ensamblaje de PCB mediante el método de pines en pasta (PiP)?

Actualmente, la mayoría de las placas de circuito impreso utilizan principalmente componentes de montaje superficial, pero aún conservan algunos componentes de orificio pasante (THT), como conectores de alimentación, conectores de interconexión placa a placa, condensadores electrolíticos de gran tamaño, relés, conectores RJ45 y conectores cilíndricos de CC, que requieren la resistencia mecánica de una patilla que atraviese la placa. Tradicionalmente, estos componentes con terminales se sueldan por separado: mediante soldadura por ola, con una máquina de soldadura selectiva o manualmente. Cada método implica un segundo proceso con su propia configuración, coste y exposición térmica.

Pin in Paste integra el segundo proceso en el primero. Los orificios metalizados se rellenan con pasta de soldadura durante el mismo paso de impresión con plantilla que se utiliza para las almohadillas SMT. El componente con terminales se coloca de manera que sus pines queden dentro de los orificios rellenos de pasta, y cuando la placa pasa por el horno de reflujo, la pasta de los orificios se funde junto con la pasta que se encuentra debajo de los componentes del chip, extendiéndose por el orificio para formar un filete adecuado en ambos lados. Una impresión, una colocación, un reflujo.

¿Por qué usar pasta de soldadura en lugar de soldadura por ola?

La motivación casi siempre es eliminar un paso. En una placa que es 95 % SMT con tres o cuatro conectores de orificio pasante, la soldadura por ola fuerza todo el panel a través de una ola de soldadura fundida solo para hacer una docena de uniones: una máquina adicional, una paleta para enmascarar el lado SMT, fundente y limpieza adicionales, y un segundo ciclo térmico para piezas que ya se han reflujado una vez.

En cambio, optar por PiP ofrece varias ventajas concretas:

• Un proceso térmico. La placa utiliza un único perfil de reflujo en lugar de reflujo más onda, lo que reduce el estrés térmico en los componentes SMT sensibles al calor y simplifica el procesamiento sin plomo.
• Menor mano de obra y espacio requerido. No hay máquina de soldadura por ola ni selectiva independiente en la línea, ni estación de soldadura manual, y menos operarios manipulando la placa.
• Articulaciones consistentes y medibles. El volumen de soldadura viene determinado por la abertura de la plantilla, por lo que cada unión recibe una cantidad uniforme de pasta en lugar de un resultado que dependa de la mano, sin puentes de soldadura ni carámbanos en la parte inferior.

La desventaja es que PiP es muy exigente con el volumen de pasta térmica y la tolerancia al calor de los componentes. Si estos dos factores no se tienen en cuenta, las uniones se resienten o el conector se derrite, que es precisamente el tema que se aborda en el resto de esta guía.

El proceso de fijación con alfiler, paso a paso

Una línea típica de pines en pasta es prácticamente idéntica a una línea SMT normal, con la diferencia de que la colocación de los orificios pasantes se realiza antes del reflujo, en lugar de después. El único paso realmente nuevo es la inserción; el único paso que requiere ingeniería especial es la impresión.

1. Impresión con esténcil — La pasta se imprime sobre las almohadillas SMT y se introduce a presión en los orificios metalizados a través de aberturas ampliadas (sobreimpresas) o escalonadas. Control clave: El diseño de la abertura y el grosor de la plantilla determinan si se gana o se pierde volumen de pasta.
2. Colocación SMT — La máquina de recogida y colocación instala todos los componentes de montaje superficial como de costumbre.
3. Inserción de THT — Los componentes con plomo se insertan de manera que sus pines se asienten en los orificios rellenos de pasta, ya sea a mano, con una máquina de colocación o con un dispositivo de inserción. Control clave: Las agujas deben alcanzar la pasta sin manchar las paredes del cañón.
4. Reflujo — El conjunto completo pasa por el horno; las uniones SMT y las de orificio pasante se forman con el mismo perfil. Control clave: El perfil debe calentar completamente las piezas pasantes de alta masa térmica sin dañar las piezas SMT.
5. Inspección — El sistema AOI comprueba las uniones SMT; los filetes de los orificios pasantes se comprueban visualmente o, cuando los barriles son importantes, mediante rayos X para verificar la formación de los filetes superior e inferior y el llenado del barril.

El problema del volumen de pasta de soldadura en PiP (y sus soluciones)

Aquí radica la principal dificultad. Un cilindro con orificio pasante tiene un volumen relativamente grande que debe llenarse, dejando un filete a ambos lados de la placa, pero una plantilla normal solo imprime una capa plana delgada (normalmente de 0.10 a 0.15 mm de espesor). Si se corta una abertura del tamaño de la almohadilla, la mayor parte de la pasta cae directamente por el cilindro; una vez que el fundente se quema durante el reflujo, no queda suficiente metal para llenar el orificio, y la unión queda incompleta, sin filete en la parte inferior.

Los ensambladores cierran esa brecha con tres técnicas principales, a menudo combinadas:

Sobreimpresión

La abertura de la plantilla está hecha más grande que la almohadilla anular Así, se imprime pasta adicional formando un anillo alrededor del orificio; durante el reflujo, esta pasta fluye hacia el cilindro. Las aberturas de sobreimpresión pueden ser redondas, cuadradas o en forma de lágrima, lo que dirige la pasta hacia el orificio. Este es el método más común y económico, ya que solo modifica el diseño de la plantilla.

Plantilla escalonada

La plantilla se fabrica con un grosor ligeramente mayor alrededor de los orificios PiP (por ejemplo, una plantilla de 0.12 mm aumenta a 0.20 mm solo en esa zona), de modo que cada impresión deposita más pasta sin afectar el grosor de las áreas SMT de paso fino. Esto implica un mayor coste y una colocación precisa de los pasos para que la espátula siga sellando correctamente, pero permite imprimir grandes volúmenes sin ocupar demasiado espacio.

preformas de soldadura

Para los agujeros de mayor volumen (conectores de alimentación pesados, barriles grandes), una pieza preformada de soldadura sólida: preformar — se añade sobre la pasta impresa antes del reflujo. Se funde y complementa la pasta, llenando los cilindros que ninguna plantilla razonable podría llenar por sí sola.

Cualquier método que se utilice, la pasta también tiene que llegar físicamente al barril, por eso plantillas cortadas con láser Para la técnica PiP (imagen por imagen), es importante que las paredes de la abertura sean lisas y estén bien biseladas: las paredes limpias liberan el depósito más grueso en lugar de dejar la mitad adherida a la plantilla.

Cómo calcular el volumen de pasta de soldadura para un pin en pasta

PiP es uno de los pocos procesos de ensamblaje en los que realmente hay que realizar un cálculo de volumen en lugar de confiar en un valor predeterminado. La lógica es sencilla.

Primero, calcula el volumen de soldadura final las necesidades conjuntas:

Soldadura necesaria = volumen del barril + filete superior + filete inferior − volumen de plomo dentro del barril

El volumen del cañón es el orificio chapado tratado como un cilindro; reste la parte del plomo que se encuentra dentro y agregue una pequeña tolerancia para los filetes que deben formarse en cada lado. Eso da el volumen de soldadura sólida lo que quieres al final.

Segundo, conviértelo en volumen de pasta húmedaLa pasta de soldadura es una suspensión de polvo metálico en fundente, y solo aproximadamente la mitad de su volumen es metal; el resto es fundente que se volatiliza durante el reflujo. Como regla general, se necesita aproximadamente dos veces el volumen final de soldadura en pasta impresa húmeda:

Volumen de pasta húmeda ≈ 2 × soldadura necesaria (El factor exacto depende de la carga metálica de la pasta; consulte la hoja de datos).

En tercer lugar, diseñe el grosor de la abertura y de la plantilla Así, una sola impresión deposita ese volumen de pasta húmeda. El volumen de la abertura es el área abierta multiplicada por el grosor de la plantilla, por lo que se busca un equilibrio entre el tamaño de la sobreimpresión y el grosor de la plantilla. Si una abertura plana no puede alcanzar el objetivo sin volverse excesivamente grande, es señal de que hay que aumentar el tamaño de la plantilla o añadir una preforma. En resumen: nunca permita que un fabricante de plantillas corte las aberturas PiP al tamaño de la almohadilla; ajústelas según el cálculo del volumen, teniendo en cuenta la proporción de metal a fundente de la pasta.

Reglas de diseño para el sistema de fijación con pines: agujeros, cables y zonas de exclusión.

Un buen diseño PiP comienza en la maquetación, no en la línea de impresión. Unas pocas reglas mantienen el proceso imprimible y las uniones correctas:

• Espacio libre entre el orificio y el plomo: Diámetro del orificio chapado ≈ diámetro del plomo + 0.20–0.25 mm para plomos redondos (un poco más para cuadrados/rectangulares). Si queda demasiado apretado, el plomo raspa la pasta de la pared; si queda demasiado flojo, la pasta se cae y la junta se daña.
• Anillo/almohadilla anular: Utilice una almohadilla generosa en la parte superior para que la sobreimpresión tenga dónde asentarse, lo que permitirá depositar una mayor cantidad de pasta y obtener un filete más resistente.
• Prohibido el paso a SMT: Mantenga las almohadillas SMT de paso fino alejadas del anillo de sobreimpresión para que la pasta sobreimpresa no pueda formar un puente con una almohadilla vecina.
• Disparo de componentes: Deje un pequeño espacio debajo del cuerpo (o especifique una pieza con separadores) para que la pasta pueda liberar el fundente y formar un filete superior; una pieza que se asienta plana lo atrapa.
• Espacio libre en la parte inferior: No coloque nada frágil ni alto directamente debajo de un orificio PiP en el lado opuesto; el filete inferior necesita espacio y la zona recibe todo el calor de reflujo.
• Balance térmico: Si se alivian las grandes superficies de cobre que se conectan al cilindro con radios térmicos, el cilindro actúa como un disipador de calor y puede que no alcance la temperatura de reflujo.

Estos son exactamente los tipos de problemas que Revisión de DFM y una Revisión del ensamblaje (DFA) atrapar antes de cortar las herramientas, cuando cambiarlas es gratis en lugar de un repintado.

¿Qué componentes se pueden soldar con pasta de soldadura?

El factor limitante más importante es el calor. El componente y sus plásticos deben soportar el pico de reflujo completo, que suele rondar los 245-260 °C para las aleaciones SAC sin plomo. Muchos conectores pasantes comunes son No Diseñados para eso, sus carcasas se ablandarán, se deformarán o se derretirán. Los fabricantes venden versiones compatibles con reflujo o de alta temperatura de conectores comunes específicamente para PiP, y esos son los que se deben especificar.

Buenos candidatos Se trata de componentes aptos para soldadura por reflujo con una masa térmica moderada y pines bien espaciados: conectores de pines, conectores de caja y conectores placa a placa vendidos en versiones compatibles con soldadura por reflujo, conectores RJ45 y USB de orificio pasante aptos para soldadura por reflujo, y conectores de alimentación y bloques de terminales más pequeños aptos para el horno.

Candidatos deficientes — que se manejan mejor mediante soldadura por ola, selectiva o manual — incluyen conectores y plásticos no aptos para temperaturas de reflujo, piezas muy grandes de alta masa térmica (transformadores grandes, barras colectoras pesadas) que no alcanzarán la temperatura en un perfil normal, piezas que se asientan planas sin una vía de ventilación para el fundente, barriles muy grandes que incluso las preformas tienen dificultades para llenar de forma repetible, y cualquier cosa que se agregue después del reflujo por razones mecánicas o de prueba.

Cuando una placa combina un par de conectores compatibles con PiP con una parte que no puede soportar el reflujo, una respuesta común es aplicar PiP a lo que se pueda y soldar selectivamente la excepción, en lugar de forzar todo a través de un solo método.

Soldadura con pines en pasta vs. soldadura por ola vs. soldadura selectiva

La técnica PiP no siempre es la herramienta adecuada. Compite con la soldadura por ola y la soldadura selectiva, y la mejor opción depende de la cantidad de componentes de orificio pasante que haya y de si pueden soportar el calor de reflujo.

Una regla práctica: si los componentes de orificio pasante son aptos para reflujo y pocos, la soldadura por inyección en placa (PiP) suele ser la más económica y limpia. Si hay muchos componentes de orificio pasante, la soldadura por ola sigue siendo la mejor opción. Si un pequeño número de componentes no resiste el reflujo, la soldadura selectiva soluciona esos casos sin exponer el resto de la placa.

Servicios de ensamblaje de pasadores en pasta en Highleap

Electrónica Highleap es un fabricante chino de PCB y PCBA en Guangzhou que utiliza Pin in Paste como parte de tecnología mixta. montaje llave en manoLa ventaja de trabajar con un fabricante que realiza PiP de forma regular es que los cálculos de volumen y el diseño de la plantilla se realizan antes de que se construya la placa, y no se descubren después de que se haya producido un lote de uniones defectuosas.

• Ingeniería de plantillas: Plantillas de sobreimpresión y de corte láser escalonado, dimensionadas a partir de un cálculo de volumen de pasta, además de preformas de soldadura para barriles de gran volumen.
• Comentarios sobre DFM/DFA: Se revisan las relaciones entre orificios y terminales, las zonas de exclusión, el alivio térmico y las clasificaciones de reflujo de componentes en función de sus huellas.
• Perfilado de reflujo: Perfiles optimizados para que las piezas pasantes de alta masa térmica alcancen la temperatura deseada sin sobrecalentar los componentes SMT de paso fino.
• inspección: Inspección óptica automatizada (AOI) en uniones SMT y rayos X donde sea necesario verificar el llenado del cañón.
• Selección de procesos: Asesoramiento honesto sobre cuándo la soldadura PiP, por ola o selectiva es el método adecuado para su placa en particular.

Preguntas frecuentes sobre la función "Fijar en pasta" (PiP).

¿Es la soldadura por fricción-agitación lo mismo que la soldadura por reflujo?

Utiliza soldadura por reflujo, pero el término se refiere específicamente a la soldadura. a través del orificio Las piezas se sueldan en el horno de reflujo imprimiendo pasta en los orificios. El reflujo convencional suelda componentes de montaje superficial; PiP extiende ese mismo paso del horno a componentes con terminales, por lo que no es necesario un paso de soldadura por ola o manual por separado.

¿Por qué mis filetes PiP salen con poco relleno o sin filete en la parte inferior?

Casi siempre falta pasta. Una abertura plana del tamaño de una almohadilla no puede llenar un cilindro. Para solucionarlo, se puede sobreimprimir (creando un anillo de abertura más grande alrededor del orificio), elevar la plantilla localmente o añadir una preforma de soldadura. El tamaño de la abertura debe calcularse teniendo en cuenta que la pasta tiene aproximadamente la mitad de su volumen en metal.

¿Se puede soldar cualquier conector de orificio pasante con PiP?

No. La pieza debe soportar el pico máximo de reflujo, que suele ser de entre 245 y 260 °C para componentes sin plomo. Muchos conectores estándar no están diseñados para soportar esa temperatura y se deforman. Utilice la versión del conector compatible con reflujo o de alta temperatura, que los fabricantes producen específicamente para PiP.

¿Cuándo debo usar soldadura por ola en lugar de PiP?

Cuando la placa tiene muchos componentes de orificio pasante o componentes que no soportan el calor de reflujo, la técnica PiP destaca en placas con predominio de componentes de montaje superficial (SMT) y algunos componentes con terminales que toleran el reflujo. A medida que aumenta el número de orificios pasantes, la soldadura por ola se vuelve más eficiente; para algunas excepciones sensibles al calor, la soldadura selectiva suele ser la solución.