Guia do Processo de Montagem de PCB com Pinos e Pasta

Última atualização: maio de 2026 · Um guia de processo e design para reflow de colagem em furo para placas de tecnologia mista

Pin in Paste (PiP) — também chamado de paste-in-hole (PIH) , through-hole reflow ou reflow intrusivo — é uma maneira de soldar componentes through-hole no mesmo forno de reflow usado para soldar componentes de montagem em superfície. Em vez de realizar uma operação separada de soldagem por onda ou soldagem manual para os poucos conectores e pinos com terminais em uma placa, o montador imprime pasta de solda diretamente nos furos metalizados, insere os terminais dos componentes nessa pasta e realiza o reflow de tudo junto. Quando feito corretamente, esse método elimina uma etapa inteira do processo em uma placa com tecnologias mistas, mas só funciona quando os furos, o estêncil e os componentes são projetados para ele. Este guia explica a mecânica, os cálculos do volume de pasta, as regras de projeto e onde o PiP supera — e onde perde para — a soldagem por onda e a soldagem seletiva.

O que é a montagem de PCB com pinos em pasta (PiP)?

A maioria das placas de circuito impresso atuais é composta principalmente por componentes de montagem em superfície (SMD), mas ainda incluem alguns componentes de furo passante (THT) — conectores de alimentação, conectores entre placas, capacitores eletrolíticos de grande porte, relés, conectores RJ45 e conectores de alimentação CC — que necessitam da resistência mecânica de um terminal atravessando a placa. Tradicionalmente, esses componentes com terminais são soldados separadamente: por soldagem por onda, por uma máquina de solda seletiva ou manualmente. Cada um desses processos é uma etapa adicional, com sua própria configuração, custo e exposição térmica.

A tecnologia Pin in Paste integra esse segundo processo ao primeiro. Os furos metalizados são preenchidos com pasta de solda durante a mesma etapa de impressão do estêncil que aplica a pasta nas ilhas de solda SMT. O componente com terminais é posicionado de forma que seus pinos fiquem dentro dos furos preenchidos com pasta. Quando a placa passa pelo forno de refluxo, a pasta nos furos derrete junto com a pasta sob os componentes do chip, espalhando-se pelo furo para formar um filete adequado em ambos os lados. Uma impressão, um posicionamento, um refluxo.

Por que usar a técnica de soldagem com pinos em vez da soldagem por onda?

A motivação é quase sempre eliminar uma etapa. Em uma placa que é 95% SMT com três ou quatro conectores de furo passante, a soldagem por onda força todo o painel a passar por uma onda de solda fundida apenas para fazer uma dúzia de juntas — uma máquina extra, um palete para mascarar o lado SMT, fluxo e limpeza extras e um segundo ciclo térmico para peças que já foram submetidas a refluxo uma vez.

Optar pelo PiP oferece diversas vantagens concretas:

• Um processo térmico. A placa utiliza um único perfil de refluxo em vez de refluxo mais onda, reduzindo o estresse térmico em componentes SMT sensíveis ao calor e simplificando o processamento sem chumbo.
• Redução da mão de obra e do espaço físico. Sem máquina de onda ou seletiva separada na linha, sem estação de solda manual, menos operadores tocando na placa.
• Articulações consistentes e mensuráveis. O volume de solda é definido pela abertura do estêncil, de modo que cada junta recebe uma quantidade repetível de pasta, em vez de um resultado dependente da habilidade manual, sem pontes onduladas ou gelo na parte inferior.

A desvantagem é que a tecnologia PiP é implacável quanto ao volume de pasta térmica e à tolerância térmica dos componentes. Se esses dois fatores não forem devidamente controlados, as juntas podem sofrer com falta de pasta térmica ou o conector pode derreter — e é sobre isso que trata o restante deste guia.

O processo de aplicação do pino na pasta, passo a passo

Uma linha típica de montagem em placa com pinos (Pin in Paste) é quase idêntica a uma linha SMT normal, com a diferença de que a inserção dos componentes através dos furos é feita antes da refusão, e não depois. A única etapa realmente nova é a inserção; a única etapa que requer engenharia especial é a impressão.

1. Impressão em estêncil — A pasta é impressa nas almofadas SMT e forçada para dentro dos orifícios metalizados através de aberturas alargadas (sobreimpressas) ou escalonadas. Controle chave: O desenho da abertura e a espessura do estêncil influenciam o volume de pasta utilizado, seja para ganho ou perda de volume.
2. Colocação SMT — a máquina pick-and-place instala todos os componentes de montagem em superfície normalmente.
3. Inserção de THT — Os componentes com terminais são inseridos de forma que seus pinos se encaixem nos orifícios preenchidos com pasta, manualmente, por uma máquina de colocação ou com um dispositivo de inserção. Controle chave: Os pinos devem alcançar a pasta sem espalhá-la pelas paredes do cilindro.
4. Refluxo — todo o conjunto passa pelo forno; as juntas SMT e de furo passante formam o mesmo perfil. Controle chave: O perfil deve aquecer completamente os componentes de furo passante de alta massa térmica sem danificar os componentes SMT.
5. Inspeção — A inspeção óptica automatizada (AOI) verifica as juntas SMT; os filetes dos furos passantes são verificados visualmente ou, quando os furos são importantes, por raio-X para verificar a formação do filete superior/inferior e o preenchimento do furo.

Problema do volume de pasta de solda no PiP (e soluções)

Eis a principal dificuldade. Um furo passante é um volume relativamente grande que precisa ser preenchido, deixando um filete em ambos os lados da placa, mas um estêncil normal imprime apenas uma camada fina e plana (tipicamente de 0.10 a 0.15 mm de espessura). Ao cortar uma abertura do tamanho da área de contato, a maior parte da pasta de solda cai diretamente pelo furo; depois que o fluxo se dissipa na refusão, não há metal suficiente para preencher o furo, e a junta fica incompleta, sem o filete na base.

Os montadores preenchem essa lacuna com três técnicas principais, frequentemente combinadas:

Sobreimpressão

A abertura do estêncil é feita maior que a área de contato anular, de modo que pasta extra seja impressa em um anel ao redor do orifício; durante o refluxo, essa pasta flui para o cilindro. As aberturas de sobreimpressão podem ter formatos redondos, quadrados ou em gota, direcionando a pasta para o orifício. Este é o método mais comum e de menor custo, pois altera apenas a arte do estêncil.

Estêncil em degraus

O estêncil é feito localmente mais espesso ao redor dos furos PiP — por exemplo, um estêncil de 0.12 mm que aumenta para 0.20 mm apenas nessa região — de modo que cada impressão deposite mais pasta, mantendo as áreas SMT de passo fino com espessura reduzida. Isso custa mais e exige um posicionamento cuidadoso dos degraus para que a espátula ainda vede, mas permite grandes volumes sem ocupar muito espaço.

Pré-formas de solda

Para os orifícios de maior volume (conectores de energia robustos, canos grandes), uma peça pré-moldada de solda sólida — uma pré-forma — é adicionada sobre a pasta impressa antes da refusão. Ela derrete e complementa a pasta, preenchendo canos que nenhum estêncil convencional conseguiria preencher sozinho.

Independentemente do método utilizado, a pasta também precisa chegar fisicamente ao cano, e é por isso que estênceis cortados a laser com paredes de abertura lisas e bem afiladas são importantes para a técnica PiP: paredes limpas liberam o depósito mais espesso, em vez de deixar metade dele preso ao estêncil.

Como calcular o volume de pasta de solda para pinos em pasta

O PiP é um dos poucos processos de montagem em que você realmente precisa fazer um cálculo de volume em vez de usar um valor padrão. A lógica é simples.

Primeiro, calcule o volume final de solda necessário para a junta:

Solda necessária = volume do cano + filete superior + filete inferior − volume do chumbo dentro do cano

O volume do cilindro é o orifício metalizado tratado como um cilindro; subtrai-se a parte do chumbo que fica dentro dele e adiciona-se uma pequena margem para os filetes que devem se formar em cada lado. Isso dá o volume de solda sólida desejado no final.

Em segundo lugar, converta isso para volume de pasta úmida . A pasta de solda é uma suspensão de pó metálico em fluxo, e apenas cerca de metade do seu volume é metal — o restante é fluxo que volatiliza durante a refusão. Como regra geral, você precisa, portanto, de aproximadamente o dobro do volume final de solda em pasta impressa úmida:

Volume de pasta úmida ≈ 2 × solda necessária (o fator exato depende da carga metálica da pasta — consulte a folha de dados)

Em terceiro lugar, projete a abertura e a espessura do estêncil de forma que uma única impressão deposite o volume de pasta úmida desejado. O volume da abertura é a área aberta multiplicada pela espessura do estêncil, portanto, você precisa equilibrar o tamanho da sobreimpressão com a espessura do estêncil; se uma abertura plana não conseguir atingir o alvo sem se tornar absurdamente grande, esse é o sinal para aumentar o tamanho do estêncil ou adicionar uma pré-forma. A conclusão prática: nunca deixe que uma empresa de estêncil corte as aberturas PiP no "tamanho da almofada" — dimensione-as a partir do cálculo do volume, considerando a proporção metal/fluxo da pasta.

Regras de projeto para fixação com alfinete: furos, terminais e áreas de exclusão

Uma boa impressão PiP começa no layout, não na linha de montagem. Algumas regras mantêm o processo imprimível e as juntas perfeitas:

• Folga entre o furo e o chumbo: O diâmetro do furo metalizado é aproximadamente igual ao diâmetro do terminal + 0.20–0.25 mm para terminais redondos (um pouco mais para terminais quadrados/retangulares). Se estiver muito apertado, o terminal raspa a cola da parede; se estiver muito folgado, a cola vaza e a junta fica sem cola.
• Anel/almofada anular: Use uma camada generosa na parte superior para que a sobreimpressão tenha onde se acomodar, permitindo uma maior deposição de pasta e um filete mais resistente.
• SMT: Mantenha-se fora do alcance de: Mantenha as ilhas de solda SMT de passo fino afastadas do anel de sobreimpressão para que a pasta sobreimpressa não possa se estender para uma ilha vizinha.
• Disputa entre componentes: Deixe um pequeno espaço sob o corpo (ou especifique uma peça com espaçadores) para que a pasta possa liberar o fluxo e formar um filete superior; uma peça plana retém o fluxo.
• Espaço livre na parte inferior: Não coloque nada frágil ou alto diretamente sob um furo PiP no lado oposto — o filete inferior precisa de espaço e a área recebe o calor total do refluxo.
• Equilíbrio térmico: Alivie as grandes superfícies de cobre conectadas ao cilindro com raios térmicos, ou o cilindro atuará como um dissipador de calor e poderá não atingir a temperatura de refluxo.

Esses são exatamente os tipos de problemas que uma revisão de DFM (Design for Manufacturing) e uma revisão de DFA (Design for Assembly) detectam antes da fabricação das ferramentas, quando a correção é gratuita em vez de exigir uma nova usinagem.

Quais componentes podem ser soldados com pasta de solda?

O principal fator limitante é o calor. O componente e seus componentes plásticos devem suportar o pico de refluxo total — tipicamente em torno de 245–260 °C para ligas SAC sem chumbo. Muitos conectores de furo passante comuns não são adequados para essa temperatura; seus invólucros podem amolecer, deformar ou derreter. Os fabricantes vendem versões "compatíveis com refluxo" ou "para altas temperaturas" de conectores comuns especificamente para PiP, e são essas que devem ser especificadas.

Bons candidatos são componentes com classificação para refluxo, massa térmica moderada e pinos bem espaçados: conectores de pinos, conectores de caixa e conectores placa a placa vendidos em versões compatíveis com refluxo, conectores RJ45 e USB de montagem em furo com classificação para refluxo e conectores de alimentação e blocos de terminais menores com classificação para forno.

Componentes inadequados — melhor tratados por soldagem por onda, seletiva ou manual — incluem conectores e plásticos não classificados para temperaturas de refluxo, peças muito grandes com alta massa térmica (grandes transformadores, barras de distribuição pesadas) que não atingem a temperatura em um perfil normal, peças planas sem caminho de ventilação para o fluxo, cilindros muito grandes que até mesmo pré-formas têm dificuldade em preencher de forma repetível e qualquer componente adicionado após o refluxo por razões mecânicas ou de teste.

Quando uma placa combina alguns conectores compatíveis com PiP com um componente que não suporta refluxo, uma solução comum é usar PiP apenas no que for possível e soldar seletivamente a exceção, em vez de forçar tudo por um único método.

Soldagem com pasta de solda vs. soldagem por onda vs. soldagem seletiva

A soldagem PiP nem sempre é a ferramenta certa. Ela compete com a soldagem por onda e a soldagem seletiva, e a melhor escolha depende da quantidade de componentes com furos passantes e se eles suportam o calor de refluxo.

Uma regra de decisão útil: se os componentes de montagem em furo forem resistentes à refusão e poucos, a soldagem PiP geralmente é a mais barata e limpa. Se houver muitos componentes de montagem em furo, a soldagem por onda ainda é a melhor opção. Se um pequeno número de componentes não suportar a refusão, a soldagem seletiva resolve esses casos sem expor o restante da placa.

Serviços de montagem Pin in Past na Highleap

A Highleap Electronics é uma fabricante de PCBs e PCBA sediada em Guangzhou, na China, que utiliza a tecnologia Pin in Paste (PiP) como parte de sua montagem turnkey de tecnologias mistas . A vantagem de trabalhar com um fabricante que realiza PiP regularmente é que os cálculos de volume e o projeto do estêncil são tratados antes da fabricação da placa, e não descobertos após um lote de soldas mal feitas.

• Engenharia de estêncil: Estênceis de sobreimpressão e corte a laser com dimensões calculadas a partir do volume da pasta de solda, além de pré-formas de solda para cilindros de alto volume.
• Feedback DFM/DFA: As relações entre furos e terminais, áreas de exclusão, alívio térmico e classificações de refluxo dos componentes são analisadas em relação às suas dimensões.
• Perfil de refluxo: Perfis ajustados para que componentes de furo passante de alta massa térmica atinjam a temperatura ideal sem superaquecer os componentes SMT de passo fino.
• inspeção: Inspeção óptica automatizada (AOI) em juntas SMT e radiografia onde o preenchimento do cilindro precisa ser verificado.
• Seleção de processo: Orientação honesta sobre quando a soldagem PiP, por onda ou seletiva é o método certo para sua placa específica.

Perguntas frequentes sobre o recurso Pin in Past (PiP).

A soldagem com pasta de solda é a mesma coisa que a soldagem por refluxo?

Utiliza soldagem por refluxo, mas o termo se refere especificamente à soldagem de componentes de montagem em furo passante no forno de refluxo, aplicando pasta de solda nos furos. A soldagem por refluxo comum solda componentes de montagem em superfície; o PiP estende essa mesma passagem pelo forno para componentes com terminais, eliminando a necessidade de uma etapa separada de soldagem por onda ou manual.

Por que meus cortes de carne PiP ficam com pouco filé ou sem o filé na parte de baixo?

Quase sempre não há pasta suficiente. Uma abertura plana, do tamanho de uma almofada de solda, não consegue preencher um cilindro. Corrija isso sobrepondo a impressão (um anel de abertura maior ao redor do furo), aumentando a altura do estêncil localmente ou adicionando uma pré-forma de solda — e dimensione a abertura com base em um cálculo de volume que leve em consideração que a pasta é composta aproximadamente por metade de metal em volume.

É possível soldar qualquer conector de montagem em furo com PiP?

Não. O componente deve suportar o pico de refluxo completo, normalmente entre 245 e 260 °C para componentes sem chumbo. Muitos conectores padrão não são adequados para essa temperatura e podem deformar. Utilize a versão do conector compatível com refluxo ou resistente a altas temperaturas, fabricada especificamente para PiP.

Quando devo usar soldagem por onda em vez de PiP?

Quando a placa possui muitos componentes de montagem em furo passante ou componentes que não suportam o calor de refluxo, a soldagem PiP se destaca em placas predominantemente SMD com alguns componentes com terminais tolerantes a refluxo. À medida que o número de componentes de montagem em furo passante aumenta, a soldagem por onda se torna mais eficiente; para algumas exceções sensíveis ao calor, a soldagem seletiva geralmente é a solução.