Pinli Macunlu PCB Montaj Süreci Kılavuzu

Son güncelleme: Mayıs 2026 · Karma teknolojili devre kartları için delik içi lehimleme işlemi ve tasarım kılavuzu

Yapıştır ve Sabitle (PiP) - olarak da adlandırılır macunlu delik (PIH), delik içi yeniden akışya da müdahaleci yeniden akış — aynı lehimleme fırınında, yüzeye monte parçaları lehimleyen bir yöntemdir; bu yöntem, delikli bileşenleri de lehimlemeyi sağlar. Bir kart üzerindeki birkaç uçlu konektör ve başlık için ayrı bir dalga lehimleme veya elle lehimleme işlemi yapmak yerine, montajcı lehim macununu doğrudan kaplamalı deliklere basar, bileşen uçlarını bu macunun içine yerleştirir ve her şeyi birlikte lehimler. Doğru yapıldığında, karma teknolojili bir karttan tüm bir işlem adımını ortadan kaldırır, ancak yalnızca delikler, şablon ve bileşenler buna göre tasarlandığında çalışır. Bu kılavuz, mekaniği, macun hacmi hesaplamalarını, tasarım kurallarını ve PiP'nin dalga ve seçici lehimlemeye göre nerede üstün geldiğini ve nerede kaybettiğini açıklamaktadır.

Pin-in-Paste (PiP) PCB Montajı Nedir?

Günümüzde çoğu devre kartı yüzey montajlı cihazlarla domine ediliyor, ancak yine de birkaç delikli (THT) parça taşıyorlar - güç konektörleri, karttan karta bağlantı başlıkları, büyük elektrolitik kapasitörler, röleler, RJ45 jakları, DC silindir jakları - ve bunlar kartın içinden geçen bir bacağın mekanik dayanıklılığına ihtiyaç duyuyor. Geleneksel olarak bu kurşunlu parçalar ayrı olarak lehimlenir: dalga lehimleme, seçici lehimleme makinesi veya elle. Her biri kendi kurulumu, maliyeti ve termal maruziyeti olan ikinci bir işlemdir.

Pin in Paste yöntemi, ikinci işlemi birinciye geri katlıyor. Kaplamalı delikler, SMT pedlerinin yapıştırıldığı aynı şablon baskı adımında lehim macunuyla doldurulur, kurşunlu bileşen, pimleri macunla dolu silindirlerin içine oturacak şekilde yerleştirilir ve devre kartı reflow fırınından geçerken, deliklerdeki macun, çip parçalarının altındaki macunla birlikte erir ve silindir boyunca yayılarak her iki tarafta da uygun bir dolgu oluşturur. Tek baskı, tek yerleştirme, tek reflow.

Dalga lehimleme yerine neden macunlu lehimleme kullanılır?

Buradaki motivasyon neredeyse her zaman bir adımı ortadan kaldırmaktır. Üç veya dört delikli bağlantı noktasına sahip, %95'i SMT olan bir kartta, dalga lehimleme yöntemi, sadece bir düzine bağlantı yapmak için tüm paneli erimiş lehim dalgasından geçirir; bu da ekstra bir makine, SMT tarafını maskelemek için bir palet, ekstra lehim akısı ve temizlik ve zaten bir kez yeniden lehimlenmiş parçalar için ikinci bir termal döngü anlamına gelir.

PiP'i seçmenin sunduğu somut avantajlar şunlardır:

• Tek bir termal işlem. Bu kart, lehimleme artı dalga yerine tek bir lehimleme profili kullanır; bu da ısıya duyarlı SMT parçalarındaki termal stresi azaltır ve kurşunsuz işlemeyi basitleştirir.
• Daha az işçilik ve alan ihtiyacı. Üretim hattında ayrı bir dalga veya seçici makine yok, elle lehimleme istasyonu yok, devre kartına dokunan operatör sayısı daha az.
• Tutarlı, ölçülebilir bağlantılar. Lehim hacmi şablon açıklığı tarafından belirlenir, bu nedenle her bir birleşime elle yapılan ayarlamaya bağlı bir sonuç yerine tekrarlanabilir miktarda lehim macunu uygulanır ve altta dalgalanma veya buz sarkıtları oluşmaz.

PiP'nin dezavantajı, macun hacmi ve bileşen ısı toleransı konusunda oldukça katı olmasıdır. Bu iki unsur doğru şekilde tasarlanmazsa, bağlantılar yetersiz kalır veya konektör erir; bu kılavuzun geri kalanı da tam olarak bununla ilgilidir.

Pin'den Yapıştırma İşlemi, Adım Adım

Tipik bir Pin in Paste hattı, normal bir SMT hattına neredeyse tamamen benzer; tek fark, delik yerleştirme işleminin lehimleme işleminden sonra değil, önce yapılmasıdır. Gerçekten yeni olan tek adım yerleştirme işlemidir; özel mühendislik gerektiren tek adım ise baskı işlemidir.

1. Şablon baskı — Macun, SMT pedlerine basılır ve genişletilmiş (üstten baskılı) veya kademeli açıklıklardan kaplamalı deliklere itilir. Anahtar kontrolü: Macun hacminin kazanıldığı veya kaybedildiği nokta, açıklık tasarımı ve şablon kalınlığıdır.
2. SMT yerleşimi — Yerleştirme makinesi, yüzeye monte edilen tüm parçaları her zamanki gibi yerleştirir.
3. THT yerleştirme — Kurşunlu bileşenler, pimleri macunla doldurulmuş deliklere oturacak şekilde elle, yerleştirme makinesiyle veya bir yerleştirme aparatı kullanılarak yerleştirilir. Anahtar kontrolü: İğneler, macunu namlu duvarlarından sıçratmadan macuna ulaşmalıdır.
4. yeniden düzenle — Tüm montaj fırından geçer; SMT ve delikli bağlantılar aynı profilde oluşur. Anahtar kontrolü: Profil, SMT parçalarını aşırı ısıtmadan, yüksek ısı kütleli delikli parçaları tamamen ısıtmalıdır.
5. muayene — AOI, SMT bağlantılarını kontrol eder; delik içi dolgular görsel olarak veya, silindirlerin önemli olduğu durumlarda, üst/alt dolgu oluşumu ve silindir dolumu için röntgen ile kontrol edilir.

PiP'de Lehim Macunu Hacmi Sorunu (ve Çözümleri)

İşte asıl zorluk burada. Delikli bir kaynak makinesinin nispeten büyük bir hacmi vardır ve levhanın her iki tarafında da dolgu payı bırakılarak doldurulması gerekir; ancak normal bir şablon yalnızca ince, düz bir katman (tipik olarak 0.10–0.15 mm kalınlığında) basar. Pedin boyutunda bir açıklık kesildiğinde, macunun çoğu doğrudan kaynak makinesinin içine düşer; lehimleme işleminde akı yandıktan sonra, deliği dolduracak kadar metal kalmaz ve bağlantı, alt dolgu payı olmadan yetersiz kalır.

Montajcılar bu açığı genellikle bir arada kullandıkları üç ana teknikle kapatırlar:

üst baskı

Şablon açıklığı yapılır. halka şeklindeki pedden daha büyük Bu nedenle, deliğin etrafına halka şeklinde fazladan macun basılır; yeniden akış sırasında bu macun silindirin içine akar. Baskı açıklıkları, macunu deliğe doğru yönlendiren yuvarlak, kare veya damla şeklinde olabilir. Bu, yalnızca şablon resmini değiştirdiği için en yaygın ve en düşük maliyetli yöntemdir.

Basamaklı şablon

Şablon, PiP deliklerinin etrafında yerel olarak daha kalın yapılır (örneğin, 0.12 mm'lik bir şablon sadece orada 0.20 mm'ye çıkarılır), böylece her baskı daha fazla macun bırakırken ince aralıklı SMT alanlarını ince tutar. Daha pahalıdır ve sıyırıcının yine de sızdırmazlık sağlaması için dikkatli adım yerleşimi gerektirir, ancak aşırı yer kaplamadan büyük hacimler sağlar.

Lehim ön şekilleri

En yüksek hacimli delikler için (ağır güç konektörleri, büyük silindirler), önceden şekillendirilmiş katı lehim parçası kullanılır. ön- — yeniden akıştan önce baskılı macunun üzerine eklenir. Eriyerek macunu tamamlar ve hiçbir şablonun tek başına dolduramayacağı boşlukları doldurur.

Hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın, macunun fiziksel olarak namluya ulaşması da gerekiyor, bu yüzden lazer kesim şablonları PiP için düzgün ve iyi inceltilmiş açıklık duvarları önemlidir: temiz duvarlar, daha kalın birikintiyi serbest bırakır ve yarısının şablona yapışmasını engeller.

Lehim macunu ile pin bağlantısı için lehim macunu hacmi nasıl hesaplanır?

PiP, varsayılan bir değere güvenmek yerine gerçekten hacim hesaplaması yapmanız gereken nadir montaj süreçlerinden biridir. Mantığı basittir.

Öncelikle şunu hesaplayın: son lehim hacmi Ortak ihtiyaçlar:

Gerekli lehim miktarı = namlu hacmi + üst köşe + alt köşe − namlu içindeki lehim teli hacmi

Namlu hacmi, silindir olarak ele alınan kaplamalı delikten elde edilir; içine oturan kurşun kısmını çıkarın ve her iki tarafta oluşması gereken yuvarlatmalar için küçük bir pay ekleyin. Bu da hacmi verir. katı lehim Sonunda istediğiniz şey.

İkinci olarak, bunu şuna dönüştürün: ıslak macun hacmiLehim macunu, metal tozunun akı içinde süspansiyonudur ve hacimce sadece yaklaşık yarısı metaldir; geri kalanı ise yeniden akış sırasında buharlaşan akıdır. Bu nedenle, genel bir kural olarak, yaklaşık olarak şu kadar miktarda lehim macununa ihtiyacınız vardır: iki kere Islak baskılı lehim macunundaki nihai lehim hacmi:

Islak lehim macunu hacmi, gereken lehim miktarının yaklaşık 2 katıdır. (Kesin faktör, macunun metal içeriğine bağlıdır - lütfen veri sayfasına bakın)

Üçüncüsü, tasarlayın açıklık ve şablon kalınlığı Yani tek bir baskı, ıslak macun hacmini bırakır. Açıklık hacmi, açık alanın şablon kalınlığıyla çarpılmasıyla elde edilir; bu nedenle, baskı boyutunu şablon kalınlığıyla dengelemeniz gerekir; eğer düz bir açıklık, absürt derecede büyük olmadan hedefe ulaşamıyorsa, bu şablonu büyütmeniz veya bir ön kalıp eklemeniz gerektiğinin işaretidir. Pratik çıkarım: asla bir şablon atölyesinin PiP açıklıklarını "ped boyutu"nda kesmesine izin vermeyin; bunları, macunun metal-akı oranı da dahil olmak üzere hacim hesaplamasından boyutlandırın.

Pin-in-Paste Tasarım Kuralları: Delikler, Girişler ve Yasaklar

İyi bir PiP (PiP) uygulaması, çizgi üzerinde değil, yerleşim planında başlar. Birkaç kural, sürecin yazdırılabilir olmasını ve bağlantıların sağlam olmasını sağlar:

• Delik-kurşun mesafesi: Kaplama deliği çapı ≈ kurşun çapı + 0.20–0.25 mm (yuvarlak kurşunlar için, kare/dikdörtgen kurşunlar için biraz daha fazla). Çok sıkı olursa kurşun duvardaki macunu sıyırır; çok gevşek olursa macun aşağı düşer ve bağlantı yetersiz kalır.
• Halka şeklinde ped: Üst kısımda bolca dolgu malzemesi kullanın, böylece baskının oturabileceği bir alan oluşsun ve daha büyük bir macun tabakası ve daha güçlü bir dolgu elde edilsin.
• SMT'ye giriş yasağı: İnce aralıklı SMT pedlerini, baskı halkasından uzak tutun, böylece baskı macunu komşu pede bulaşmasın.
• Parça arası mesafe: Gövdenin altında küçük bir boşluk bırakın (veya destek ayaklı bir parça belirtin), böylece macun akıyı dışarı atabilir ve üst kısımda bir dolgu oluşturabilir; düz duran bir parça akının içinde hapsolmasına neden olur.
• Alt taraf boşluğu: PiP deliğinin tam karşı tarafında kırılgan veya uzun hiçbir şey bulundurmayın; alt kısımdaki dolgu malzemesinin boş alana ihtiyacı vardır ve bu alan tam yeniden akış ısısına maruz kalır.
• Termal denge: Isı iletkenleriyle namluya bağlanan büyük bakır düzlemlerin rahatlatılması gerekir; aksi takdirde namlu bir ısı emici görevi görür ve yeniden akış sıcaklığına ulaşamayabilir.

Bunlar tam olarak bir kişinin karşılaştığı türden sorunlar. DFM incelemesi ve bir montaj (DFA) incelemesi Takım kesimi yapılmadan önce yakalama işlemi gerçekleştirilir; bu sayede takım değiştirme işlemi yeniden döndürme yerine ücretsiz olur.

Hangi bileşenler lehim macunu ile lehimlenebilir?

En büyük engelleyici faktör ısıdır. Bileşen ve plastikleri, kurşunsuz SAC alaşımları için tipik olarak 245-260 °C civarında olan tam yeniden akış zirvesine dayanmalıdır. Birçok sıradan delikli bağlantı elemanı... değil Bu amaç için derecelendirilmiş olmaları gerekir; gövdeleri yumuşar, sarkar veya erir. Üreticiler, özellikle PiP için yaygın konektörlerin "yeniden akışa uyumlu" veya "yüksek sıcaklık" versiyonlarını satmaktadır ve belirtilmesi gerekenler bunlardır.

İyi adaylar Düşük termal kütleye ve iyi aralıklı pinlere sahip, yeniden akışa uygun parçalar şunlardır: yeniden akışa uyumlu versiyonlarda satılan pin başlıkları, kutu başlıkları ve karttan karta bağlantı elemanları; yeniden akışa uygun delikli RJ45 ve USB jakları; ve fırına uygun daha küçük güç konektörleri ve terminal blokları.

Zayıf adaylar — dalga lehimleme, seçici lehimleme veya elle lehimleme ile daha iyi sonuç verenler arasında; yeniden akış sıcaklıkları için derecelendirilmemiş konektörler ve plastikler, normal bir profilde sıcaklığa ulaşamayacak çok büyük yüksek termal kütleli parçalar (büyük transformatörler, ağır bara hatları), lehim akısı için havalandırma yolu olmayan düz duran parçalar, önceden şekillendirilmiş parçaların bile tekrarlanabilir şekilde doldurmakta zorlandığı çok büyük silindirler ve mekanik veya test nedenleriyle yeniden akıştan sonra eklenen her şey bulunur.

Bir devre kartı, lehimleme işlemine uygun birkaç konektörü, lehimleme işlemine uygun olmayan bir parçayla bir araya getirdiğinde, yaygın bir çözüm lehimleme işlemine uygun olanları lehimlemektir. seçici lehimleme İstisnaları göz önünde bulundurarak, her şeyi tek bir yöntemle zorlamak yerine, istisnaları dikkate almak.

Macunlu Lehimleme, Dalga Lehimleme ve Seçici Lehimleme

PiP her zaman doğru araç değildir. Dalga lehimleme ve seçici lehimleme ile rekabet eder ve en iyi seçim, kaç tane delikli parça olduğuna ve bunların yeniden akış ısısına dayanıp dayanamayacağına bağlıdır.

Faydalı bir karar kuralı: Delikli parçalar reflow işlemine dayanıklıysa ve sayıları azsa, PiP genellikle en ucuz ve en temiz yöntemdir. Çok sayıda delikli parça varsa, dalga lehimleme yine de kazanır. Az sayıda parça reflow işlemine dayanamıyorsa, seçici lehimleme, kartın geri kalanını riske atmadan bu istisnaları halleder.

Highleap'te Yapıştır Montaj Hizmetleri

Highleap Elektronik Guangzhou'da bulunan ve Pin in Paste'i karma teknoloji yaklaşımının bir parçası olarak kullanan Çin merkezli bir PCB ve PCBA üreticisidir. anahtar teslimi montajPiP'i düzenli olarak yapan bir üreticiyle çalışmanın avantajı, hacim hesaplamalarının ve şablon tasarımının, yetersiz bağlantıların olduğu bir parti sonrasında keşfedilmek yerine, devre kartı üretilmeden önce halledilmesidir.

• Şablon mühendisliği: Macun hacmi hesaplamasına göre boyutlandırılmış üst baskı ve kademeli lazer kesim şablonları, ayrıca yüksek hacimli lehimleme silindirleri için lehim ön kalıpları.
• DFM/DFA geri bildirimi: Delik-kurşun oranları, yasak bölgeler, termal tahliye ve bileşen lehimleme değerleri, sizin ayak izlerinizle karşılaştırılarak incelenir.
• Yeniden akış profillemesi: Yüksek termal kütleli delikli parçaların, ince aralıklı SMT'yi aşırı ısıtmadan istenen sıcaklığa ulaşmasını sağlayacak şekilde ayarlanmış profiller.
• Muayene: SMT bağlantılarında AOI ve namlu dolumunun doğrulanması gereken yerlerde X-ışını incelemesi.
• Proses seçimi: PiP, dalga veya seçici lehimlemenin, kullandığınız devre kartı için hangi durumlarda doğru yöntem olduğuna dair dürüst rehberlik.

Sabitle Yapıştır (PiP) SSS

Pin in Paste yöntemi ile reflow lehimleme aynı şey midir?

Lehimleme işleminde reflow lehimleme kullanılır, ancak bu terim özellikle lehimlemeyi ifade eder. delikten PiP, lehim macununu deliklere bastırarak parçaları reflow fırınında lehimler. Sıradan reflow lehimleme, yüzeye monte parçaları lehimler; PiP, aynı fırın geçişini kurşunlu bileşenlere de genişletir, böylece ayrı bir dalga veya elle lehimleme adımına gerek kalmaz.

PiP eklemlerim neden yetersiz dolgun veya alt dolgusuz çıkıyor?

Neredeyse her zaman yeterli macun olmaz. Düz, ped boyutunda bir açıklık, bir namluyu tamamen dolduramaz. Bunu, üzerine baskı yaparak (deliğin etrafına daha büyük bir açıklık halkası), şablonu yerel olarak yükselterek veya lehim ön kalıbı ekleyerek düzeltin ve macunun hacimce yaklaşık yarısının metal olduğunu hesaba katan bir hacim hesaplamasından açıklığın boyutunu belirleyin.

PiP yöntemiyle herhangi bir delikli konektör lehimlenebilir mi?

Hayır. Parçanın, kurşunsuz lehim için tipik olarak yaklaşık 245-260 °C olan tam lehimleme tepe noktasına dayanması gerekir. Birçok standart konektör bu sıcaklığa dayanacak şekilde derecelendirilmemiştir ve deforme olur. Üreticilerin özellikle PiP için ürettiği "lehimlemeye uyumlu" veya "yüksek sıcaklık" konektörünü kullanın.

PiP yerine dalga lehimleme yöntemini ne zaman kullanmalıyım?

Devre kartında çok sayıda delikli parça veya lehimleme ısısına dayanamayan parçalar olduğunda, PiP çoğunlukla SMT (yüzey montajlı) kartlarda ve birkaç lehimlemeye dayanıklı kurşunlu parçada öne çıkar. Delik sayısı arttıkça, dalga lehimleme daha verimli hale gelir; ısıya duyarlı birkaç istisna dışında, genellikle seçici lehimleme çözüm olur.