Выводной монтаж печатных плат
Ручная пайка, селективная пайка, PIP монтаж с использованием современного оборудования
Что такое выводной (THT) монтаж?
Выводной монтаж (Through-Hole Technology / DIP-монтаж /навесной / объёмный монтаж) — это технология сборки электронных блоков, при которой выводы компонентов устанавливаются в сквозные металлизированные отверстия печатной платы и припаиваются с противоположной стороны. Этот традиционный метод обеспечивает высокую механическую прочность и надёжность соединения.
В цехе выводного монтажа А-КОНТРАКТ выполняется селективная и ручная пайка с использованием оборудования ведущих мировых производителей: SEHO, HAKKO, ERSA и др. Также применяется технология PIP (Pin-in-Paste). Мы работаем с заказами любой сложности и объёма — от единичных прототипов до серийного производства.
Почему THT-монтаж до сих пор незаменим?
Несмотря на существование более современной технологии SMT монтажа, выводной монтаж остаётся вариантом выбора для решения следующих задач:
1. Монтаж выводных компонентов для электронных сборок, работающих с высокими токами и нагрузками
Силовые транзисторы в корпусах TO-220 и TO-247, мощные резисторы, светодиоды, дроссели, электролитические конденсаторы и другие аналогичные выводные элементы работают с большими токами и выделяют тепло. THT монтаж обеспечивает надёжный электрический контакт и механическую устойчивость к нагреву и вибрациям.
2. Печатные узлы для электроники промышленного и медицинского оборудования, авионики, спутниковой и транспортной аппаратуры, устройств нефтегазовой отрасли
При производстве промышленных контроллеров, блоков питания медицинского оборудования, печатных узлов для аэрокосмической отрасли и железнодорожной автоматики ценой ошибки могут стать серьёзные финансовые потери или даже безопасность людей. В этих условиях отказ платы должен быть полностью исключён. Выводной монтаж обеспечивает большую механическую прочность паяного соединения по сравнению с поверхностным. В таких проектах THT зачастую является единственно верным решением.
3. Надёжный навесной монтаж разъёмов и соединителей
При пайке компонентов, испытывающих механическую нагрузку при подключении (USB, HDMI, D-Sub, клеммники, силовые разъёмы, слоты для плат расширения), необходимо обеспечить надёжное соединение элемента с платой. Сквозное крепление штыревых выводов в отверстиях платы гарантирует, что компонент останется на месте после сотен и тысяч циклов подключения.
4. Объёмный и поверхностный монтаж на одной плате
Современные электронные блоки редко содержат только выводные или только поверхностно-монтируемые компоненты. Обычно на одной стороне плотно расположены SMD-компоненты, а на другой — крупные навесные элементы. Мы монтируем оба типа в одном производственном цикле. Это удобно: вы получаете готовое изделие от одного исполнителя и не стыкуете результаты работы разных подрядчиков. Для таких проектов мы можем применить технологию PIP (Pin-in-Paste).
5. Пайка базовых элементов навесного монтажа
Разъёмы, клеммные колодки, электролитические конденсаторы, мощные транзисторы, трансформаторы, реле, дроссели — эти компоненты формируют силовую и интерфейсную часть большинства промышленных устройств. Они применяются в блоках питания, контроллерах и другой электронике, рассчитанной на эксплуатацию в жёстких условиях. Мы работаем со всей номенклатурой таких компонентов.
Технологии выводного монтажа: ручной метод, селективная пайка, PIP- и смешанный монтаж
На производственной базе А-КОНТРАКТ применяются все технологии монтажа выводных компонентов. Инженеры подбирают метод пайки, исходя из особенностей каждого проекта.
Классический THT-монтаж с ручной пайкой (традиционный монтаж)
Ручная пайка остаётся основным методом сборки в случаях, когда автоматизация нецелесообразна или технически невозможна. К таким случаям относятся:
- единичные прототипы и мелкосерийные партии, где программирование автомата занимает больше времени, чем сама пайка;
- наличие компонентов нестандартной формы, крупногабаритных модулей и элементов, требующих особого позиционирования;
- доработка и ремонт плат;
- монтаж термочувствительных компонентов, при котором критичен визуальный контроль процесса.
Ручная пайка в А-КОНТРАКТ — технологическая операция с отработанными процедурами, нормативами и многоступенчатым контролем.
Селективная пайка выводных компонентов
Для плат, у которых на одной стороне расположены SMD и THT компоненты, применяется автоматизированная селективная пайка. Автоматизированная система точечно наносит припой на каждый вывод по заданной программе. Остальные участки платы не подвергаются нагреву. Это особенно важно, когда, например, рядом с массивным силовым конденсатором расположен термочувствительный чип в миниатюрном корпусе. Селективная пайка исключает перегрев и сохраняет геометрию платы.
Возможности селективной пайки в А-КОНТРАКТ
Технология Pin-in-Paste (PIP): скорость без потери качества
PIP — хорошее инженерное решение для проектов с большим количеством смешанного монтажа. При использовании этой технологии паяльная паста наносится контактные площадки монтажных отверстий, затем установщик автоматизированной SMT линии размещает выводные элементы, после чего выполняется оплавление в конвекционной печи одновременно с SMD-компонентами. Плата проходит только один цикл пайки, что сокращает время и стоимость изготовления партии без ущерба для качества соединений.
Возможности PIP-монтажа в А-КОНТРАКТ
Обсудите с нашими специалистами, какой метод оптимален для вашего проекта.
Оснащение цеха выводного монтажа на заводе А-КОНТРАКТ
Производственный участок | Возможности | Оборудование |
|---|---|---|
Участок ручного монтажа |
| Паяльные станции HAKKO, ERSA, Metcal с термостабилизацией, монтажные микроскопы, антистатическое оснащение рабочих мест.
|
Участок селективной пайки |
| Три системы селективной пайки: две SEHO SelectLine C и одна SunEast SunFlow 3/450.
|
Участок сборки и механообработки
|
| Установки для запрессовки разъёмов PressFit HARTING; установки формовки и обрубки выводов F-1B/3F Fancort, PFL-1M PurBestTech; лазерный комплекс зачистки проводов SR-P60B; оборудование для зачистки и обрезки проводов Schleuniger; система автоматического разделения плат Aurotek; разделитель групповых заготовок Pierjiacomi DPF-300. |
Участок отмывки
|
| Системы струйной отмывки: Injet 388-MCD, PSB500 H70 KOLB, AQUBE-LH521 KOLB, две системы Riebesam 23-ОЗТ, две системы Riebesam 26-O3T. |
Участок влагозащиты
|
| Две автоматические системы селективного нанесения влагозащитных материалов MyCRONIC MYC50; две печи УФ-отверждения UV1600 и Axxon UV150. |
Участок маркировки
|
| Автоматические маркировщики NUTEK NTM5510-X и 1click; ручной маркировщик МиниМаркер-2. |
Сочетание автоматического и ручного методов позволяет нам одинаково эффективно работать и с сериями в тысячи плат, и с партиями из трёх прототипов.
Контроль качества при выводном монтаже
Входной контроль. Обязателен перед запуском любой партии. Проверяются печатные платы (качество металлизации отверстий, целостность контактных площадок) и выводные компоненты (соответствие спецификации, состояние выводов, сроки хранения). Входной контроль исключает брак на старте и экономит время на этапе сборки.
Визуальный контроль. Основной метод проверки качества паяных соединений для DIP-компонентов. При серийном производстве с селективной пайкой допустима выборочная проверка. При ручной пайке прототипов и мелких серий контролируется каждое соединение. Позволяет выявлять типовые проблемы: дефект паяного соединения, «холодную» пайку, перемычки припоя, трещины.
Рентген-контроль. Применяется для контроля заполнения припоем металлизированного отверстия в соответствии с критериями приёмки. По стандарту IPC-A- для 3-го класса 610 заполнение должно составлять не менее 75%. Рентген особенно важен, когда со стороны установки компонента визуально невозможно оценить протекание припоя, например, при монтаже крупногабаритных элементов с плотным прилеганием корпуса к плате или при скрытых соединениях.
Функциональный контроль. Рекомендуется для всех серийных заказов. Позволяет протестировать функциональность собранного устройства под нагрузкой, с рабочими напряжениями и сигналами, со снятием выходных параметров. При проведении функционального контроля объём визуальной инспекции может быть сокращён — устройство само подтверждает свою исправность. Это финальный этап перед отгрузкой.
Внутрисхемный контроль (ICT). Применяется для сложных изделий. Игольчатые контакты тестового адаптера касаются контрольных точек платы и проверяют параметры каждой цепи. Доступ к выводам DIP-компонентов для ICT-тестирования обычно проще, чем к мелким SMD-корпусам. Целесообразность ICT-контроля определяется для каждого проекта индивидуально.
На производственной базе А-КОНТРАКТ также доступны другие виды контроля и испытаний электронных блоков:
- Автоматическая оптическая инспекция (AOI);
- Периферийное сканирование;
- Климатические испытания;
- Механические испытания;
- Калибровка и тестирование.
Для электронных сборок, выполненных по технологиям выводного монтажа, возможность применения этих методов может быть ограничена техническими характеристиками печатного узла.
Оборудование производственной базы А-КОНТРАКТ обеспечивает качественный монтаж самой требовательной электроники.
Антистатическая защита (ESD)
Скрытый брак из-за статического электричества опасен тем, что он может не проявиться при тестировании и привести к отказу устройства через месяц эксплуатации. В А-КОНТРАКТ соблюдаются все требования по ESD-защите:
- антистатические полы и заземлённая мебель;
- браслеты и инструменты с контролем сопротивления;
- регулярная проверка всех ESD-средств.
Монтаж в отверстия выполняется в защищённой среде. Это страховка от скрытого брака.
Часто задаваемые вопросы о выводном монтаже
-
Чем выводной монтаж (THT) отличается от поверхностного (SMT)?
В отличие от поверхностного монтажа, где компоненты припаиваются к контактным площадкам на поверхности платы, выводной монтаж предполагает установку штыревых выводов в сквозные металлизированные отверстия. Это даёт значительно более прочное механическое крепление, что критически важно для массивных навесных элементов: разъёмов, трансформаторов, мощных транзисторов и конденсаторов.
Номер в картотеке: .405 Ссылка на этот ответ -
Что такое Pin-in-Paste и подходит ли это для моего проекта?
Pin-in-Paste (PIP) — технология монтажа выводных компонентов с помощью паяльной пасты. Она позволяет устанавливать DIP-элементы одновременно с SMD-компонентами. Это экономически выгодно для смешанного монтажа в мелко- и среднесерийном производстве. Пришлите документацию на наш электронный адрес Info@acont.ru и наши инженеры проверят, подходит ли ваш проект под PIP-монтаж.
Номер в картотеке: .406 Ссылка на этот ответ -
Почему до сих пор применяют сквозной монтаж?
Объёмный монтаж РЭА незаменим там, где требуется максимальная надёжность. Силовые выводные элементы должны выдерживать не только рабочие токи, но и механические нагрузки: вибрации, удары, многократные перепады температур. Традиционный штыревой монтаж даёт такое крепление этих компонентов, которое не способен обеспечить поверхностный. Кроме того, многие ЭК для высоких напряжений не выпускаются в SMD-исполнении.
Номер в картотеке: .407 Ссылка на этот ответ -
Что входит в понятие «объёмный монтаж печатных плат»?
Объёмный монтаж печатных плат — это исторически сложившееся наименование такой конструкции, при которой детали возвышаются над платой, занимая собой некоторый объём. Это накладывает свои требования к корпусированию, но даёт неоспоримое преимущество в ремонтопригодности и механической прочности узла.
Номер в картотеке: .408 Ссылка на этот ответ -
С какими типами корпусов вы работаете?
DIP, SIP, TO-220, TO-247, PGA, осевые и радиальные выводы, модульные сборки, разъёмы и соединители любых форматов. Если компонент предназначен для установки в отверстия — мы с ним работаем.
Номер в картотеке: .409 Ссылка на этот ответ -
Выполняете ли вы смешанный монтаж?
Да. Большинство наших заказов — это платы со смешанным монтажом. Мы забираем проект целиком: изготавливаем платы, монтируем SMD-компоненты на автоматических линиях, устанавливаем и паяем выводные элементы. На выходе Заказчик получает полностью готовое изделие.
Номер в картотеке: .410 Ссылка на этот ответ
Расчёт стоимости и сроков выводного (DIP / THT) монтажа
Для расчёта стоимости и сроков выполнения вашего проекта нам потребуются: Гербер-файлы (CAD) и Pick&Place (координаты), BOM-спецификация (номера и количество деталей), сборочный чертеж + файл проекта; программа испытаний (если нужно тестирование).
Вы можете прикрепить файлы в форму связи или отправить их нам на электронную почту info@acont.ru.
Запросить рассчёт стоимости
Справочная информация. Выводной монтаж — это также…
В документации и общении инженеров эта технология встречается под десятком названий.
Термин | Значение |
|---|---|
DIP-монтаж или THD (Through-Hole Device) | Речь о компонентах со штыревыми выводами в корпусах DIP, SIP, PGA |
Навесной монтаж печатных плат или объёмный монтаж | Исторические названия, подчёркивающие суть процесса: навесные элементы печатных плат навешиваются на основание и формируют трёхмерную структуру РЭА. Отсюда же и термин «навесная пайка» — так часто называют процесс соединения таких компонентов с платой. |
THT, PTH (Pin Through Hole), THM (Through-Hole Mounting) | Международные аббревиатуры технологии монтажа в отверстия. |
Pin-in-Paste (PIP) | Современная технология, по которой выводные компоненты монтируются через паяльную пасту с оплавлением в печи. Это пример того, как технология навесного монтажа развивается и адаптируется под задачи смешанного монтажа. |
Штыревой или сквозной монтаж | Дословный перевод, распространённый среди технологов. |
Какой бы термин вы ни использовали — мы правильно поймём поставленную задачу!