Durch Lochmontage

Wenn es um die Leiterplattenbestückung, gibt es zwei Möglichkeiten der Montage von Komponenten: Durch Lochmontage und  Aufbau zur Oberflächenmontage.

Der heutige Leitfaden konzentriert sich auf alles, was Sie über die Durchsteckmontage von Leiterplatten wissen müssen.

Es behandelt grundlegende Definitionen, Vorteile, Nachteile, Techniken, Anwendung, praktische Bestückungsverfahren und viele andere wichtige Themen zur Leiterplattenbestückung mit Durchsteckmontage.

Lassen Sie mich Sie durchführen:

Was ist Durchgangslochmontage?

Durchsteckmontage von Leiterplatten

Bis etwa 1980 war die Durchsteckmontage die primäre Methode der PSB-Montage, obwohl die Verwendung von SMT schon früher, etwa 1960, begonnen hatte.

(In meiner nächsten Reihe von Leitfäden erfahren Sie mehr über SMT.)

Durchkontaktierte Leiterplattenmontage ist der Prozess, bei dem durchkontaktierte Komponenten auf einer unbestückten Leiterplatte (PCB) montiert werden.

 Bloße Leiterplatte

Bei der Through Hole Technology (THT) werden die Komponenten auf die Platine gelötet, wobei ihre Anschlüsse durch Löcher auf der Platine gebohrt werden.

Die Anschlussdrähte werden entweder manuell (von Hand) oder unter Verwendung automatisierter Bestückungsmaschinen auf Pads auf der Rückseite gelötet.

Leiterplatte mit Komponenten

Vorteile der Durchgangslochmontage

Warum sollten Sie die Durchsteckmontage für Ihre PCB-Fertigungsprozesse ausprobieren?

1. Einfacheres Prototyping

Komponenten einer Durchgangsbohrung können einfach ausgetauscht werden; somit sind sie perfekt für PCB-Prototypen und testen.

2.Hohe Hitzetoleranz

THT-Bindungen haben eine hohe Hitzetoleranz; Daher ist es die bevorzugte Wahl für Luft- und Raumfahrt- und Militärprodukte

3. Bessere Belastbarkeit

Das Löten in der Durchsteckmontage schafft starke Verbindungen zwischen der Platine und den Komponenten.

Es ist daher ideal für größere Bauteile, die zwangsläufig folgenden Belastungen ausgesetzt sind:

• Hochspannung
• Hohe Energie
• Mechanische Beanspruchung.

Dazu gehören Transformatoren, Steckverbinder und Elektrolytkondensatoren.

4.Stärkere physische Verbindungen

Die Zuleitungen des THT-Bauteils haben eine stärkere physikalische Belastbarkeit.

Sie halten Umweltbelastungen stand, da sie auf der Platinengegenseite gelötet werden (sie laufen durch die Platine).

Stärkere körperliche Verbindung

Aus diesem Grund wird THT für LED-Leuchten für Stadien und Werbetafeln bevorzugt. Es wird auch in Industrieanlagen und Maschinen verwendet, da es sehr rauen Bedingungen ausgesetzt ist

Nachteile der Durchgangslochmontage

Wie alle anderen Herstellungs- oder Montagetechniken hat auch die Through Hole PCB Assembly ihre Nachteile.

Diese umfassen:

• Längere Produktionszeit - Es dauert viel Zeit, die vielen Löcher zu bohren, durch die die Kabel verlaufen sollen.
• Teuer – da der Bohrprozess schwierig und zeitaufwändig ist, erhöht er die Produktionskosten
• Minimiert den Platz auf den Platinen – das Bohren der Löcher auf der Oberfläche der Platine begrenzt den Routing-Bereich zum Verfolgen von Signalen.
• Außerdem ist durch die Führung der Leitungen durch die Platine nur eine ihrer Seiten verwendbar, wodurch die THT-Leiterplatte etwas langsamer in der Betriebsgeschwindigkeit wird.

Komponenten für die Durchsteckmontage – Was sind die besten Komponenten für die Durchsteckmontage?

Es gibt zwei Arten von Komponenten in der Durchgangslochmontage:

• Radiale Bleikomponenten
• Axiale Bleikomponenten.

a) Axiale Leitungskomponenten

Axiale Leitungen gehen durch die Komponente von einem Ende zum anderen in einer geraden Linie und bilden zwei Anschlüsse, einen auf jeder Seite der Komponente.

Axiale Bleikomponenten – Foto mit freundlicher Genehmigung: EBSO

Bei der Durchgangslochmontage gehen die beiden Anschlüsse des Kabels durch Löcher auf der Leiterplatte.

Das Bauteil liegt daher näher und flacher auf der Platine. Sie werden manchmal verwendet, um kurze Distanzen auf dem Brett zu überbrücken.

b)Radiale Leitungskomponenten

Im Gegensatz zu den Bauteilen mit axialer Zuleitung weisen Bauteile mit radialer Zuleitung Anschlüsse auf, die auf der gleichen Oberfläche aus dem Bauteilkörper herausragen.

Stehen Sie normalerweise senkrecht zum Brett.

 Radial bedrahtete Komponenten – Foto mit freundlicher Genehmigung: EBSO

Sie nehmen daher weniger Platz ein und legen auf der Platine eine kürzere Strecke zurück als die axial bedrahteten Komponenten.

Ihre Anschlussdrähte ragen parallel von derselben Montagefläche ab.

Durchsteckmontagetechniken für Leiterplatten

Es gibt so viele Techniken, die Sie bei der Durchsteckmontage von Leiterplatten anwenden können.

Abhängig von Ihren individuellen Zielen können Sie sich für Folgendes entscheiden:

1) Manuelle Durchgangslochmontage

Dieser Prozess umfasst Einzelpersonen und das Löten kleiner Mengen von Leiterplatten, um ihre PCB-Designs zu perfektionieren.

Es wurde und wird irgendwie immer noch von kleineren und Start-up-Unternehmen verwendet, die es sich möglicherweise nicht leisten können, den Leiterplattenbestückungsprozess zu automatisieren.

Eine der Eigenschaften der manuell bestückten Platinen ist, dass sie kaum in gleichbleibender Qualität vorliegen.

Menschen sind im Gegensatz zu Maschinen nicht in der Lage, einen Vorgang wie die Leiterplattenbestückung mehrere Male genau auf eine exakte Weise zu wiederholen. Es ist auch anfällig für eine falsche Platzierung auf der Leiterplatte.

Manueller Montageprozess

Heute gibt es kleinere Elektronik mit sehr kleinen Platinen, auf denen es absolut unmöglich ist, Komponenten von Hand zu löten.

Die manuelle Montage ist nur bei größeren Komponenten wie Through-Hole-Chip-Packages und LED-Widerständen effektiv.

Ein weiteres Problem bei der manuellen HTEP ist die Geschwindigkeit.

Es wäre für eine Person sehr schwierig, beispielsweise 500 Komponenten in einer einzigen Sitzung von Hand zu löten.

Das bedeutet, dass die Produktionskapazität für ein Unternehmen, das nur manuelle HTEP verwendet, seine Überlebenschancen im aktuellen High-Tech-Bereich begrenzt.

Der Bediener ist auch Löt- und Flussmitteldämpfen ausgesetzt, was ihn einem Risiko aussetzt, da diese Dämpfe zu Krebs führen können.

Auch die direkte Gefahr, sich am Lötkolben zu verbrennen, ist immer sehr real.

Auch hier wurden die traditionellen Lote mit niedrigeren Schmelzpunkten im Laufe der Zeit durch bleifreie Lote ersetzt. Diese haben höhere Schmelzpunkte und sind daher schwer von Hand zu löten. Die Lotbenetzung mit einem Handlötkolben dauert lange und das Lot verteilt sich auch weniger.

Sie neigen auch dazu, einen sehr kleinen Kunststoffbereich zu haben, was bedeutet, dass das zu lötende Teil intakt gehalten werden muss, bis das Lot abgekühlt und verfestigt ist.

Das dauert lange und ist lästig, wenn es für mehrere Bauteile wiederholt werden muss.

2) Automatisierte Durchgangslochmontage von PCB

Dies ist eine Technik, die während des gesamten Montageprozesses Maschinen verwendet.

Dabei handelt es sich um mehrere hintereinander geschaltete Maschinen, die jeweils eine bestimmte Aufgabe im Prozess erfüllen.

Die Maschinen haben einige Bediener und Reparaturtechniker, und das ist genau wie die gesamte menschliche Beteiligung am Prozess.

Sie können jedoch PCB-Stapler haben, um die PCB während des Vorgangs zu halten.

PCB-Montage- und Testmaschine

Die Komponenten einer automatisierten Montagelinie sind:

• Ein Lötpastenapplikator
• Ein Hochgeschwindigkeits-Chip-Shooter
• Ein Bestückungsautomat
• Ein Infrarotofen

Wenn all diese auf einem Förderband platziert werden, können sie Lötpaste auftragen und sogar mehr als 500 Teile in einer Stunde löten.

Die Kombination dieser Elemente in diesem Aufbau erzeugt eine perfekt gleichmäßige Lötstelle, die von handgelöteten nicht erreicht werden kann.

Viele Unternehmen haben ihre THM-Anlagen mit kleinen, vakuumbetriebenen lokalen Ventilatoren ausgestattet.

Sie tragen dazu bei, den Kontakt der Bediener mit gefährlichen Metallverbindungen wie Blei, Cadmium und Kupfer zu reduzieren.

Durchsteckmontage vs. oberflächenmontierte Leiterplattenmontage

An früherer Stelle in diesem Handbuch habe ich die Oberflächenmontagetechnologie erwähnt (SMT).

Es wäre unfair, diesen Leitfaden zu lesen, ohne die Unterschiede und Ähnlichkeiten der Leiterplattenmontage mit Durchsteckmontage und Oberflächenmontage zu kennen.

Schauen wir uns das schnell an, bevor wir fortfahren.

Oberflächenmontagetechnologie

Durchsteckmontage-Technologie

Abgesehen von der Durchgangslochmontage ist die andere PCB-Montagemethode üblicherweise die SMD-PCB-Montage.

Oberflächenmontierte Geräte brauchen keine Löcher, die auf der Leiterplatte gebohrt werden, da ihre Leitungen nicht durch die Leiterplatte zum anderen Ende gehen.

Stattdessen haben die Komponenten oberflächenmontierte Gehäuse.

Die Leads befinden sich normalerweise irgendwo um oder unter diesen Paketen.

Diese Leitungen haben normalerweise direkten Kontakt mit den Pads, die sich auf der Oberfläche der Platine befinden.

Die Hauptunterschiede zwischen Durchgangsloch- und Oberflächenmontage sind:

 Durchsteckmontage vs. oberflächenmontierte Leiterplattenmontage

1. Das Bohren von Löchern und das Löten von Anschlüssen auf der gegenüberliegenden Seite der Platine bedeutet, dass nur eine Seite der Platine in THM verwendet werden kann.

• Dadurch wird der für die Montage von Komponenten verfügbare Platz minimiert. Bei SMT können jedoch beide Seiten der Platine verwendet werden, da keine Löcher auf der Platine gebohrt werden müssen.
• Dies macht SMT ideal für die Herstellung von Platinen mit vielen Komponenten. Es wird daher verwendet, um kleinere und leichtere Designs zu erstellen, die leistungsfähiger sind.

2. Die in SMT verwendeten Komponenten sind normalerweise viel kleiner, wodurch es möglich ist, mehrere Komponenten auf einer relativ kleinen Platine zu montieren.

• Dies erhöht auch die Funktionalität und macht SMT somit zur besseren Option, um bescheidenere und tragbarere, aber dennoch effizientere Schaltungen herzustellen.

3.In SMT können die Boards mehr Pins aufnehmen als in THM; Daher haben die Platinen eine höhere Komponentenbleizahl als in THM.

4.Produktionsvolumina in SMT können sehr hoch sein.

• Dies liegt daran, dass der Prozess nicht so aufwendig ist wie bei THM – es gibt kein Bohren von Löchern, was normalerweise sehr schwierig und zeitaufwändig ist.
• Diese Massenproduktion ermöglicht Skaleneffekte; Daher sind die Produktionskosten pro Einheit deutlich niedriger, was es zur rentableren Option macht.

5.SMT erfordert höhere Kapitalinvestitionen für die Einrichtung der Maschinen und für den Produktionsprozess als THM.

• Es ist daher nur für die Produktion im großen Maßstab geeignet, wo der Vorteil von Skaleneffekten hilft, diese hohen Kosten zu überwinden.

6. Die Verwendung von SMT erfordert im Vergleich zu THMA ein höheres Maß an Fähigkeiten und Technologie. Der Bedarf an fortschrittlicherer Technologie hat auch einen höheren Preis.

7.Trotz der überwältigenden Vorteile, die SMT gegenüber zu haben scheint, wird die Through Hole-Methode immer noch hauptsächlich in Test- und Prototypanwendungen verwendet.

Dies liegt daran, dass in dieser Phase immer manuelle Anpassungen erforderlich sind.

Ausrüstung zur Durchsteckmontage von Leiterplatten

Bei der Durchgangslochmontage ist eine Reihe von Geräten erforderlich, um den Prozess abzuschließen.

Einige der Geräte und ihre Funktionen sind unten aufgeführt

I.Lötkolben

Der Lötkolben ist das zentrale Gerät für die manuelle Durchsteckmontage von Leiterplatten. Es hat normalerweise die folgenden Teile.

Tipps zur Betrachtung von Lötkolben

Die Eisenspitze ist der spitze Teil des Eisens, der das Lötzinn erhitzt, sodass es um die zu verbindenden Komponenten fließen kann.

Die Funktion der Spitze besteht darin, Wärme zu übertragen und die Temperatur der Metallkomponenten zu erhöhen, um das Lot schmelzen zu können.

Bei den meisten Bügeleisen ist die Spitze austauschbar.

So können Sie je nach Lötaufgabe immer die Form der Spitze wählen, die Sie verwenden möchten, und sie ersetzen, wenn sie verbraucht ist.

Zubehör für die Leiterplattenmontage

Wandmontage

Dies ist der Teil, der die Spitze hält.

Es besteht normalerweise aus einem isolierenden Material wie Holz oder Gummi, da es das Teil ist, das der Benutzer handhabt.

Es gibt Drähte und Metallkontakte, um Wärme von der Basis zur Spitze zu übertragen.

II.Wave-Lötmaschine

Dies ist insbesondere bei einem Massenmontageprozess erforderlich, der nicht manuell mit dem Lötkolben erreicht werden kann.

III. Entlötgeflecht

Auch bekannt als Lötdocht ist ein dicker Kupferdraht, der zusammengeflochten ist und zum Entfernen von Lötzinn verwendet wird.

IV.Lötvakuum

Er wird auch Lötsauger genannt und dient zum Entfernen von Lötzinn, das beim Entlöten in Durchgangslöchern zurückbleibt.

Through Hole PCB-Montageprozess

Die Leiterplattenbestückung mit Durchgangsbohrung kann entweder manuell erfolgen oder der Prozess kann automatisiert werden.

Der Prozess der automatisierten Durchsteckmontage von Leiterplatten ist ziemlich komplex.

Dabei werden sehr ausgeklügelte Maschinen und Verfahren eingesetzt.

Die Prozesse können sich von Unternehmen zu Unternehmen leicht unterscheiden.

Ein typischer Prozess der automatisierten Leiterplattenbestückung mit Durchsteckmontage umfasst jedoch die folgenden Schritte (beginnend mit einer einfachen/durchsichtigen Platine).

A. Herstellung der Durchgangsloch-Leiterplatte

Bohren von Löchern auf der Leiterplatte

Die Leiterplatte ist mit vorgedruckten Durchgangslöchern für den Durchgang der Anschlussdrähte der Komponenten ausgestattet, bevor sie auf der gegenüberliegenden Seite der Platine gelötet werden.

Aber wie genau werden die Bretter hergestellt – von einem leeren Brett bis zu dem Punkt, an dem es jetzt zusammengesetzt werden kann?

i.Vorproduktionstechnik

Daten für die spezifische Leiterplatte werden verarbeitet (einschließlich Daten für Bebilderungsverfahren und Bohrprogramme) auf der Grundlage der vom Kunden bereitgestellten Daten.

Anschließend betrachten die Ingenieure die Vorgaben gegenüber den Fähigkeiten, um die Schritte und Prüfungen auslegen zu können.

ii. Vorbereitung von Phototools

Das Artwork-Master (fotografisches Abbild des Leiterplattenmusters, das in der Leiterplattenproduktion verwendet wird) wird erstellt.

Dies geschieht mit genau skalierten elektronischen Daten. Ein Artwork Master kann sein:

(1) Leitfähiges Muster

(2) Lötmaske

(3) Siebdruck

iii.Drucken Sie die inneren Schichten

Die dritte Stufe besteht darin, das Bild auf die Plattenoberfläche zu übertragen.

Dies geschieht unter Verwendung eines lichtempfindlichen Trockenfilms und eines UV-Lichts. Der Zweck des UV-Lichts besteht darin, den Trockenfilm zu polymerisieren.

Hier werden also die elektronischen Daten an die übermittelt Fotoplotter.

Der Fotoplotter verwendet dann Licht, um das Muster auf die Platte oder den Film zu übertragen.

iv.Entfernen Sie die inneren Schichten

Ätzen Sie das unerwünschte Kupfer auf der Platte heraus. Entfernen Sie nun den restlichen Trockenfilm. Die verbleibende Kupferleitung entspricht dem Design.

v.Automatische optische Inspektion

Die Schaltung wird überprüft, um sicherzustellen, dass sie mit dem Design übereinstimmt und frei von Fehlern ist.

Um dies zu erreichen, wird die Platine gescannt, wonach die Inspektoren alle beim Scannen festgestellten Anomalien überprüfen.

vi.Laminierung

Auf die inneren Schichten wird eine Oxidschicht aufgebracht, wonach sie aufeinander gestapelt werden, um eine Isolierung zwischen den Schichten bereitzustellen.

Anschließend wird dem Stapel unten und oben eine Kupferfolie hinzugefügt.

Während der Laminierung werden die inneren Schichten extremen Temperaturen von etwa 375 0F und einem Druck zwischen 275-400 psi ausgesetzt.

Nach dem Laminieren lässt man die PCB bei hoher Temperatur aushärten. Der Druck wird dann langsam reduziert, bevor man das Material langsam abkühlen lässt.

vii. Bohren auf der Leiterplatte

Bohren von Löchern auf der Leiterplatte

Die Platine ist nun bereit zum Bohren der Löcher, um die Herstellung einer elektrischen Verbindung innerhalb der Lagen der PCB zu ermöglichen.

Eine der primären Methoden ist die Verwendung eines Laserbohrers

viii.Kupferabscheidung

In diesem Stadium wird eine dünne Kupferschicht an den Wänden der gebohrten Löcher abgeschieden.

Dieser Vorgang muss kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass das Kupfer auch auf den nichtmetallischen Wänden ausreichend plattiert wird.

Es schafft Kontinuität zwischen den Schichten und den Durchgangslöchern.

Es folgt dann eine Plattenplattierung, die eine dickere Kupferabscheidung auf der ersten liefert (ca. 5-8 um)

PCB

ix.Imaging der äußeren Schichten

Dieses Verfahren ähnelt dem Verfahren zum Bebildern der Innenschicht.

Nur dass hier der Trockenfilm dort entfernt wird, wo Sie die Schaltung definieren möchten, um zusätzliches Kupfer zu plattieren.

Der Schritt muss in einem Reinraum durchgeführt werden

x.Plattierung

Hier wird die zusätzliche Beschichtung in den Bereichen ohne Trockenfilm hinzugefügt.

Dann wird Zinn aufgetragen, um die Kupferplatte zu schützen.

xi. Entfernen Sie die äußere Schicht

Dies geschieht in drei Schritten:

• Trockenfilm entfernen
• Entfernen Sie das unerwünschte Kupfer
• Entfernen Sie chemisch das Zinn, das hinzugefügt wurde, um das benötigte Kupfer zu schützen

xii. Äußere Schicht AOI

AOI bedeutet Automatisierte Optische Inspektion.

Scannen Sie die bebilderte und geätzte Platte. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schaltung dem Design entspricht und frei von Fehlern ist.

xiii.Lötstopplackanwendung

Der nächste Schritt besteht darin, Lötstopplacktinte auf die gesamte Leiterplattenoberfläche aufzutragen.

Bestimmte Bereiche der Platine sind UV-Licht ausgesetzt.

Die unbelichteten Bereiche werden später während des chemischen Entwicklungsprozesses entfernt. Auch dieser Schritt erfolgt in einem Reinraum.

 xiv.Oberflächenbeschaffenheit

Auf die freigelegten Kupferbereiche werden verschiedene Finishes aufgebracht, um die Oberfläche zu schützen und eine gute Lötbarkeit zu ermöglichen.

Die Endbearbeitung kann mit HASL, Immersionssilber oder stromlosem Nickel-Gold erfolgen.

xv.Profil

Die Fertigungsplatte wird nach Kundenwunsch in den Gerber-Daten in bestimmte Formen und Größen geschnitten.

Dies kann durch Ritzen, Stanzen oder Fräsen erfolgen.

xvi.Elektrischer test

Dieser Test dient dazu, die Unversehrtheit der Bahnen und Durchgangslochverbindungen zu überprüfen.

Dadurch wird das Risiko von Kurzschlüssen und Unterbrechungen auf der fertigen Platine eliminiert.

Elektrischer test

Es gibt zwei Methoden: Für kleinere Volumina wird Flying Probe verwendet, während Fixture Based für Volumina verwendet wird

xvii.Endkontrolle

Jede Leiterplatte wird einzeln von erfahrenen Inspektoren geprüft. Die Sichtprüfung erfolgt durch zugelassene Prüfer.

Der Vergleich der Leiterplatte mit dem Gerber ist automatisiert, muss aber durch menschliche Augen verifiziert werden. Sie werden auch auf Lötbarkeit geprüft

xviii.Verpackung

Die Boards sind versandfertig verpackt und verpackt.

Leiterplatte verpacken

B. Der Montageprozess

Bevor Sie mit der Bestellung der Platinen (falls Sie keine haben) und der Komponenten beginnen, benötigen Sie einige technische Informationen.

Dies ist entscheidend, wenn es um den Prozess der Durchsteckmontage von Leiterplatten geht.

Kunden haben in der Regel Bedingungen und Präferenzen, die eine Leiterplatte vor dem Bestückungsprozess erfüllen muss.

Diese umfassen:

1.BOM-Informationen

Sie benötigen Informationen, die Sie bei der Bestellung der Teile unterstützen.

Oder organisieren Sie die Komponenten, wenn Sie sie in Ihrem Unternehmen haben.

Stückliste – Foto mit freundlicher Genehmigung: PCBCart

Nur anhand der Kundenspezifikation können Sie die zu verwendenden Teile kennen. Das nennen wir die GUT.

2.Lötmaske

Sie müssen empfangen Gerber-Dateien von den Kunden, die die Bereiche der Platine identifizieren, die während der Lötpastenabscheidung Lötmittel erhalten sollten.

Lötpaste ist das Lot, das bei der Reflow-Montage verwendet wird.

3. Platzierungsdaten

Dazu gehören Details zur Verteilung der räumlichen Koordinaten und Rotation für jedes Teil auf der Platine.

Die Maschine muss mit spezifischen Informationen darüber konfiguriert werden, wo was platziert werden soll.

Wenn Ihr Unternehmen keine eigenen Platinen herstellt, besteht der erste Schritt, nachdem Sie die Spezifikationen des Kunden verstanden haben, darin, eine Bestellung für die Platinen aufzugeben.

Falls Sie die Platinen haben, gilt das Gleiche auch für die Beschaffung der Komponenten, die auf der Platine montiert werden sollen.

Es ist wichtig, angemessen zu recherchieren, um festzustellen, welches Unternehmen die besten Platinen oder Teile liefern wird.

Sie müssen beispielsweise die Geschichte des Unternehmens in Bezug auf die Qualität seiner Produkte kennen.

Ereignisse wie das Platzen von Hoverboards, die normalerweise das Vertrauen der Verbraucher in das Produkt eines Unternehmens verringern.

Sie möchten keine Platinen und Komponenten bestellen, die kein Unternehmen kaufen will, sobald Sie mit der Montage fertig sind.

Dabei sind folgende Faktoren zu berücksichtigen

4.Certification

Das Unternehmen, bei dem Sie PCB bestellen möchten, muss für den Verkauf solcher Produkte zertifiziert sein.

Nur so erhalten Sie hochwertige Leiterplatten und Bauteile.

5. Exzellenz

Was bedeutet das?

Sie brauchen einen Hersteller, der High-Tech-Maschinen und -Ausrüstung verwendet.

Außerdem sollten sie sich an eine strenge Qualitätskontrolle und -sicherung halten.

6.Erfahrung

Langjährige Erfahrung und Expertise im Bereich des Through Hole Assembly-Prozesses sind ebenfalls wichtig.

Die Wahl eines guten Komponentenlieferanten ist sehr wichtig, da die Qualität der Komponenten normalerweise die Qualität des Endprodukts bestimmt.

Nachdem Sie diese Überlegungen angestellt und Ihren bevorzugten Komponentenlieferanten ausgewählt haben, ist der nächste Schritt der eigentliche Montageprozess.

Es gibt einige erste Schritte, die Sie befolgen müssen, bevor der eigentliche Leiterplattenbestückungsprozess beginnt.

Diese Prozesse sollen die Funktionalität der Leiterplatte beurteilen.

Sie müssen zum Beispiel a durchführen DFM-Check.

Design for Manufacturing Check ist der Prozess, der dem Unternehmen hilft, Verschwendung oder Ineffizienz in der Fertigung innerhalb des Produktdesigns zu verhindern, zu erkennen, zu quantifizieren und zu beseitigen.

Bei der Prüfung werden alle Designspezifikationen einer Leiterplatte untersucht, um fehlende, redundante oder problematische Merkmale zu identifizieren.

Diese Probleme müssen identifiziert werden, da sie die Funktionalität des endgültigen Projekts beeinträchtigen können.

Sie können nun mit dem Montageprozess beginnen.

Inzwischen sollten Sie alle zuvor aufgeführten Geräte zusammengebaut haben.

Bevor Sie mit dem Lötprozess beginnen, müssen Sie einige Vorbereitungen treffen.

C. Vorbereitung zum Löten

Bevor Sie mit dem Löten beginnen, müssen Sie die Spitze des Lötkolbens verzinnen.

Dies impliziert einfach das Beschichten der Spitze mit einer dünnen Lotschicht, um die Wärmeübertragung von der Spitze auf das Bauteil zu verbessern.

I. Wärmen Sie das Bügeleisen auf

Sie sind gerade dabei, mit dem Löten zu beginnen, und das erste, was Sie tun müssen, ist, das Bügeleisen gründlich aufzuwärmen.

Jetzt müssen Sie möglicherweise noch länger aufwärmen, wenn das Bügeleisen neu ist, da es normalerweise mit einer Beschichtung versehen ist, um Korrosion zu verhindern.

II. Holen Sie sich etwas Platz

Schaffen Sie sich beim Aufwärmen des Lötkolbens ausreichend Platz zum Arbeiten.

Sie benötigen diesen Abstand, um sicherzustellen, dass Sie das Bügeleisen gut positionieren, damit kein tropfendes Lötzinn auf Ihren Körper fällt.

Halten Sie auch etwas Pappe bereit, auf die solches tropfendes Lötzinn fällt. Legen Sie auch einen angefeuchteten Schwamm auf die Basis des Lötkolbens auf einem Ständer.

III.Beschichten Sie die Eisenspitze mit Lot

Wenn die Spitze nicht vollständig bedeckt ist, sammeln sich im unbedeckten Teil normalerweise Flussmittelrückstände an.

Dadurch kann es die Wärme nicht optimal leiten.

Daher müssen Sie das Lot rund um die Spitze laufen lassen, bis es vollständig bedeckt ist.

Dies liegt daran, dass Sie viel Lötmittel auf das Bauteil auftragen, sobald Sie mit dem Löten beginnen.

Denken Sie daran, dass die gesamte Spitze gut beschichtet und fertig sein muss.

IV.Reinigen Sie die Lötspitze

Sobald die Spitze vollständig mit Lot bedeckt ist, wischen Sie sie mit dem feuchten Schwamm ab, um alle Flussmittelrückstände zu entfernen.

Stellen Sie sicher, dass Sie dies tun, bevor das Flussmittel austrocknen kann.

D.Löten der Leiterplatte

Nun, hier sind einige wichtige Schritte, wenn es um das Löten von Leiterplatten geht:

Schritt 1: Vorbereitung der Oberfläche

Wenn Sie eine starke Verbindung erzielen möchten, müssen Sie sicherstellen, dass alle zu lötenden Oberflächen sauber sind, bevor Sie mit dem Löten beginnen.

Achten Sie beim Reinigen der Oberfläche darauf, das PCB-Material nicht abzuschleifen. Sie können 3M Scotch Brite Pads verwenden, die normalerweise in Karosseriewerkstätten erhältlich sind.

Leiterplattenoberfläche reinigen

Sie können auch Stahlwolle in Sinusqualität verwenden, wenn Sie das Gefühl haben, dass sich auf der Platte hartnäckige Ablagerungen befinden, die die Pads nicht entfernen können.

Dabei ist allerdings Vorsicht geboten, da sich die Stahlwolle zwischen den Löchern festsetzen kann.

Verwenden Sie Methylhydrat oder Aceton, um eventuell zurückgebliebene Teile des Pads zu entfernen und um chemische Verunreinigungen von der Oberfläche der Platine zu entfernen.

Stellen Sie sicher, dass Sie zuerst die Lösungsmittel testen, wenn die Platte mit Siebdruck bedruckt ist, da sie Tinte entfernen können. Verwenden Sie außerdem heiße Luft, um jeglichen Müll zu entfernen, der möglicherweise in den Löchern verblieben ist.

Wischen Sie abschließend auch die Anschlussdrähte der Komponenten ab, um Anlauffarben oder Kleber zu entfernen, die sich dort mit der Zeit angesammelt haben könnten.

Schritt 2: Platzierung der Komponenten

Beginnen Sie bei der Platzierung der Bauteile mit den kleineren und flacheren Bauteilen wie den Widerständen und den Signaldioden.

Wechseln Sie dann zu größeren und höheren wie den Transformatoren und den Leistungstransistoren.

Das Befestigen der kleineren Elemente zwischen den größeren kann sich als schwierig erweisen, wenn Sie mit den größeren begonnen haben.

Beginnen Sie daher mit dem kleineren, um sicherzustellen, dass die Platine relativ flach bleibt und das Bügeleisen die Platine leicht erreichen kann, um die Anschlüsse auf die Löcher zu löten.

Außerdem können die wichtigeren Komponenten, wenn sie einmal platziert sind, es schwierig machen, die Platine zu drehen, wenn mehr Komponenten platziert werden.

Um es noch schlimmer zu machen, können sie sogar das Board beschädigen, wenn sie nicht mit Präzision gehandhabt werden.

Einige Komponenten sind auch empfindlicher und empfindlicher als andere.

Bauteile platzieren – Foto mit freundlicher Genehmigung: PCB Way

Diese sollten aufbewahrt werden, bis alle härteren Komponenten gelötet sind.

Dies liegt daran, dass sie beim Platzieren und Löten anderer Komponenten Gefahr laufen, beschädigt zu werden, wenn sie früher platziert werden.

Führen Sie beim Platzieren der Komponenten die Kabel durch die richtigen Löcher auf der Platine.

Biegen Sie dann die Leitungen entsprechend, um die Komponenten an Ort und Stelle zu halten.

Lassen Sie die Biegung leicht über den gelöteten Bereich steigen, um die erforderliche Wärme- und Lötmenge zu minimieren.

Wenn die Leitungen zu kurz zum Biegen sind, können Sie die Komponente mit Klebeband an Ort und Stelle halten.

Schritt 3: Erhitzen der Leitung und des Pads

Heizleiterauflage

Tragen Sie etwas Lot auf die Spitze des Lötkolbens auf, um die Wärmeleitung auf die Platine und das Bauteil zu unterstützen und einen Kontakt zwischen der Platine und dem Anschluss herzustellen.

Setzen Sie die Spitze des Bügeleisens auf den Treffpunkt des Komponentenkabels und der Platine.

Stellen Sie sicher, dass sowohl die Platine als auch das Blei ausreichend Wärme aufnehmen.

Die Verbindung sollte nach ein bis zwei Minuten lötbereit sein.

Erhitzen Sie das Pad nicht, bis es anfängt, darunter Blasen zu schlagen.

Schritt 4: Lot auf das Gelenk auftragen

Bringen Sie nach dem Erhitzen der Zuleitung und des Pads die Spitze des Lötmittels an die Zuleitung der Komponente und das Lötpad.

Dann mit der Spitze des Bügeleisens berühren. Das Lot sollte um das Pad und die LED fließen, solange die beiden ausreichend erhitzt wurden.

Lötung

Fügen Sie mehr Lot hinzu, bis es das Pad vollständig bedeckt und einen kleinen Hügel bildet.

Sobald dies erreicht ist, hören Sie auf, Lot hinzuzufügen, und entfernen Sie dann den Lötkolben.

Bewegen Sie die Verbindung nicht, damit das Lot abkühlen und sich verfestigen kann.

Das Bewegen der Verbindung, bevor sich das Lötmittel vollständig wieder verfestigt, führt zu kalten Verbindungen, die normalerweise ein mattes, körniges Aussehen haben.

Tragen Sie in diesem Fall erneut etwas Lötzinn auf und lassen Sie es diesmal gut abkühlen.

Schritt 5: Gemeinsame Inspektion und Reinigung

Wenn Sie mit dem Löten der Verbindung fertig sind, prüfen Sie auf kalte Verbindungen oder schlechten Fluss.

Schneiden Sie das Kabel über der Lötstelle ab.

Überprüfen Sie den Widerstand mit einem Messgerät und untersuchen Sie die Verbindung mit einer Lupe, um festzustellen, ob der Prozess perfekt war.

Leiterplatte testen

Sie müssen auch alle Flussmittelreste mit Methylhydrat und einem Lappen von der Platine entfernen, obwohl einige möglicherweise stärkere Lösungsmittel erfordern.

Wenn es nicht gut gereinigt wird, kann das Flussmittel Wasser absorbieren und zu einem Leiter werden, da einige Flussmittel hygroskopisch sind.

Nachdem Sie das gesamte Flussmittel gereinigt haben, verwenden Sie heiße Luft, um die Platine trocken zu blasen.

So stellen Sie einen Dienstleister für die Leiterplattenmontage ein

Es ist nie eine schwierige Aufgabe, zuverlässige Dienstleistungen für die Bestückung von Leiterplatten mit Durchgangsbohrung zu finden, solange Sie die Einzelheiten darüber kennen, wie Sie die Arbeit erledigen möchten.

Mehrere Unternehmen für die Durchsteckmontage von Leiterplatten sind online leicht zu finden, aber in fast jeder Stadt gibt es auch kleine Werkstätten für die Leiterplattenbestückung.

Nachfolgend sind einige der wichtigsten Aspekte aufgeführt, die Sie berücksichtigen müssen, bevor Sie einen Dienstleister für die Bestückung von Leiterplatten mit Durchsteckmontage beauftragen:

• Haben Sie gut ausgebildete Mitarbeiter, die in der Lage sind, Montagedienstleistungen von gleichbleibend hoher Qualität zu erbringen.
• Achten Sie auf Details: Die Fähigkeit, die Anforderungen des Kunden genau zu interpretieren, ist sehr wichtig, um sicherzustellen, dass die Kundenerwartungen vom Endprodukt vollständig erfüllt werden.
• Kosteneffizienz - Ein guter Anbieter von Leiterplattenbestückungen ist einer, der seine Dienstleistungen angemessen berechnet.
• Zeit – Das beste Montageunternehmen ist eines, das in der Lage ist, die Arbeit innerhalb der angegebenen Zeit zu erledigen.
• Zuverlässig-Sollte einer sein, auf den Sie sich immer verlassen können, um Montagedienstleistungen von bester Qualität zu liefern.

Fähigkeiten des Dienstanbieters für die Durchsteckmontage

Einige der wichtigsten zu berücksichtigenden Fähigkeiten sind:

·Wellenlöten

Die Verwendung einer Wellenlötmaschine ermöglicht das Massenlöten.

Dadurch kann der Bestückungsdienstleister mehrere Platinen in kurzer Zeit bestücken, was durch manuelles/Handlöten nicht zu erreichen ist.

·Bestückung von Hand

Es sollte genügend Facharbeiter mit perfektem Wissen über die besten Verfahren zum Einsetzen von Komponenten geben.

Es stellt sicher, dass die Komponenten immer genau eingesetzt werden

·Löten von Komponenten per Hand

Handlöten ist in der Regel fehleranfällig.

Nur den erfahrensten und erfahrensten Lötspezialisten sollte das Handlöten anvertraut werden.

·Schutzlack

Sollte in der Lage sein, ein konformes Beschichtungsmaterial hinzuzufügen, um die Komponenten und die Platine zu schützen.

Dies geschieht in der Regel mit dünnen Polymerfolien entlang der Leiterplattenkonturen.

Die Folien sind wasserdicht, feuchtigkeitsbeständig und bieten Korrosionsschutz für die Leiterplatte

· Eintopfen

Auch PCB-Verkapselung genannt; es hilft, die Baugruppe zu härten und dauerhaft zu schützen.

Es bietet vollständigen Schutz, da es der Leiterplatte sowohl elektrische als auch mechanische Stabilität verleiht.

Dazu wird die bestückte Platine in eine Chemikalie getaucht.

Es kann einige Zeit dort belassen werden, damit es ausreichend aushärtet, um Umweltbelastungen und „Bedrohungen“ standzuhalten.

·ROHS-Löten

Da die Regierungen darauf drängen, die Menge an Blei zu reduzieren, die in die Umwelt gelangt, beeilen sich die Unternehmen, das ROHS-Löten (Reduction of Hazards Substance) einzuführen.

Aufgrund der Herausforderungen, die mit bleifreiem Löten einhergehen, erfordern bleifreie Lote jedoch sehr hohe Temperaturen zum Schmelzen, einige verwenden immer noch bleihaltige Lote.

Stellen Sie daher bei der Beschaffung von Dienstleistungen für die Durchkontaktierung sicher, dass Sie bestätigen, dass die Dienstleister das ROHS-Löten angenommen haben.

·Fähigkeit, PCB-Prototypen bereitzustellen

Um sicherzustellen, dass die Montageleistungen Ihren Anforderungen entsprechen, sollte der Dienstleister in der Lage sein, Ihnen Prototypen zur Bestätigung anzubieten, bevor die vollständige Montage beginnt.

Die Genauigkeit des Prototypenbaus verrät Ihnen auch die weiteren Fähigkeiten des Dienstleisters.

Sie sollten bereit sein, dies für alle Montagevolumina zu tun.

·IC-Programmierung

Einige Boards müssen mit Anweisungen programmiert werden.

Sie sollten sich daher vergewissern, dass der Dienstanbieter in der Lage ist, mit programmierbaren ICs zu arbeiten.

Außerdem sollten sie sie mit Ihren definierten Anweisungen korrekt füttern.

· Funktionstests und automatisierte Inspektion

Die Verwendung einer automatisierten Inspektion ist sehr wichtig, um die Bearbeitungszeit zu minimieren und eine rechtzeitige Lieferung der Platinen sicherzustellen.

Schlussfolgerung

Wie Sie sehen können, kann die Durchsteckmontage von Leiterplatten zeitaufwändig sein.

Bei einigen Anwendungen lohnt es sich jedoch umso mehr, schwerere und sperrigere Komponenten zu montieren.

Die Festigkeit erreichen Sie ganz einfach durch Löten der Bauteile auf der Rückseite, wie Sie gesehen haben.

Tatsächlich ist es praktisch unmöglich, Komponenten zu ziehen, die mit Through Hole Assembly zusammengebaut wurden.

Die gute Nachricht: Der heutige Leitfaden hat die Technik der Through Hole PCB Assembly vereinfacht.

Jetzt bist du dran…

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