En una placa de tecnología mixta, los componentes de montaje superficial normalmente se colocan y sueldan primero, y los componentes de orificio pasante se añaden después. Ese orden es una restricción del proceso que tu diseño hereda, no una preferencia que puedas descartar. Esto significa que cada componente es también una decisión sobre la exposición al calor: qué debe soportar, en qué lado se coloca y cuánto espacio necesita a su alrededor la etapa posterior de orificios pasantes.
Por qué las placas mixtas se sueldan en ese orden
La lógica comienza con cómo funciona la soldadura de montaje superficial. La pasta de soldar se imprime a través de una plantilla sobre las almohadillas planas, se colocan los componentes en esa pasta y toda la placa pasa por el refusión. Los cuerpos y terminales de orificio pasante que sobresalen de la placa interferirían con la impresión y la colocación, por lo que tienen que esperar. La segunda razón es el calor. Una unión que ya ha sido soldada se fundirá de nuevo si pasa por otra etapa de soldadura, por lo queinvertir el orden corre el riesgo de alterar juntas que ya estaban terminadas, con partes que se desplazan o incluso se caen del tablero.
Nada de esto es exótico. Es simplemente la razón por la que existe el orden. Lo que importa para un comprador es lo que se deriva de él, porque la secuencia decide silenciosamente qué componentes puede usar un diseño dado y dónde pueden ir.
Lo que la secuencia hace a sus elecciones de componentes
La primera consecuencia es un presupuesto térmico. Cada componente de montaje superficial del primer lado sometido a refusión pasa por el proceso de refusión, y en una placa de doble cara es posible que las piezas del segundo lado lo atraviesen de nuevo. La hoja de datos de cada componente indica una temperatura máxima de soldadura y un tiempo de exposición, y las piezas sensibles a la humedad incluyen además un límite de manipulación. Un componente que parece perfectamente normal en un esquema aún puede ser una mala elección si su especificación no deja margen para la cantidad de ciclos térmicos a los que estará sometida la placa.
La segunda consecuencia va en sentido contrario. Las piezas que no pueden tolerar el calor del reflow suelen ser las que se dejan para la etapa de orificio pasante. Los conectores con cuerpo de plástico, los condensadores electrolíticos y los relés son ejemplos comunes, aunque es la hoja de datos, y no la categoría de la pieza, lo que lo determina. En ese sentido, la secuencia no es solo una limitación. También te indica dónde puede ubicarse con seguridad una pieza sensible al calor: en la lista de orificio pasante, añadida después de que la placa ya haya pasado por el reflow.
La tercera consecuencia es el diseño. La etapa de orificio pasante funciona desde el lado donde sobresalen las patillas, y el equipo que las suelda necesita acceso físico alrededor de cada pin. Dependiendo del método de soldadura y del útil empleado, los componentes de montaje superficial en ese mismo lado, cerca de los pines de orificio pasante, pueden ser un problema. Puede que necesiten un área de exclusión o protección, y las distancias involucradas varían de un proveedor a otro, por lo que conviene preguntarlas en lugar de darlas por supuestas. Algunos ensambladores también usan pin-in-paste, en el cual se coloca pasta en los agujeros y las patillas de orificio pasante se sueldan durante el reflow, pero esa técnica solo funciona para componentes homologados para soportar el calor del reflow y solo si el proveedor realmente la ofrece.
También hay una compensación oculta en la elección entre un componente de orificio pasante y su equivalente de montaje superficial. Convertir un componente a montaje superficial puede eliminar por completo una etapa del proceso de fabricación de la placa, pero los conectores que soportan fuerza de acoplamiento o tensión del cable suelen ser de orificio pasante para lograr una sujeción mecánica, y sustituirlos es una decisión mecánica antes que una de ensamblaje.
También vale la pena analizar cuántas piezas de orificio pasante necesita realmente el diseño. Una placa que solo tiene una o dos de ellas aún debe pasar por una etapa de soldadura independiente para esas pocas piezas, por lo que el costo del proceso de una placa mixta a menudo está fuera de proporción con las piezas que lo provocan. Antes de comprometerse con ese paso, es razonable preguntarse si cada pieza de orificio pasante está ahí por una razón mecánica o simplemente porque estaba en la revisión anterior. Consolidar o sustituir las que no tienen una justificación mecánica puede simplificar el montaje sin tocar el resto del diseño.
Qué debes resolver antes de enviar archivos
La mayoría de estos conflictos son baratos de resolver sobre el papel y caros de detectar en una placa ya fabricada, por lo que el primer paso útil es hacer visible la información. Marca en la lista de materiales el tipo de montaje y el lado de cada componente, señala cualquier elemento con una clasificación de soldadura restringida e indica claramente si una pieza de orificio pasante no debe pasar por el proceso de reflujo. Luego pregunta al proveedor qué método utilizará para la etapa de orificio pasante y qué espacio de exclusión necesita. Una revisión de diseño es el lugar natural para que surjan estas preguntas, yPCBCart incluye una verificación gratuita de DFM/DFA de Valor entre sus servicios de ensamblajeexactamente para este tipo de problema.
Aparecen repetidamente algunos patrones.Suponiendo que los orificios pasantes puedan ir en cualquier parte de la placaes el más común, porque el lado de los pines necesita acceso que las piezas de montaje superficial pueden bloquear.Considerar la calificación de soldadura de una pieza como una formalidades el segundo, ya que una clasificación sin margen para múltiples ciclos térmicos se convierte en un problema de calidad en una construcción de doble cara.Sustituir una pieza de orificio pasante por una de montaje en superficie en una etapa tardía del diseñoes el tercero, porque cambia el comportamiento mecánico de la pieza, no solo el proceso por el que pasa.
Preguntas frecuentes
1.¿Se pueden someter las piezas de orificio pasante a refusión en su lugar?
A veces se utiliza la técnica de pin-in-paste, pero las piezas deben estar clasificadas para soportar el calor del reflow y el proveedor debe ofrecer este proceso. Consulta antes de diseñar en función de ello.
2.¿Por qué no se pueden colocar primero los componentes de agujero pasante?
Sus cuerpos y terminales obstruyen la impresión de pasta y la colocación, y las uniones que forman se enfrentarían a una segunda etapa de calor.
3.¿Una placa mixta cuesta más que una placa solo de montaje superficial?
Añade una etapa al proceso, así que pide que se cotice explícitamente en lugar de asumir que el precio es el mismo.
4.¿Debería reemplazar un conector de orificio pasante por una versión de montaje en superficie?
Solo si la carga mecánica lo permite. Los conectores que soportan fuerza de acoplamiento suelen ser de orificio pasante por su resistencia.
5.¿Quién decide cómo se suelda el paso de orificio pasante?
El proveedor, según la placa y las piezas. Pregunte qué método se aplica y qué espacio de exclusión necesita.
Si tu diseño combina ambas tecnologías, una lista de materiales que ya indique el tipo y el lado de cada componente hace que la primera conversación con cualquier proveedor sea mucho más productiva.
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Recursos útiles
•Comparación entre el montaje through-hole (THA) y el montaje en superficie (SMA)
•Soldadura por ola vs. soldadura selectiva para el ensamblaje de PCB
