Служба сборки печатных плат с технологией Hybrid SMT THT

Служба сборки печатных плат Fanway с гибридной технологией SMT THT решает фундаментальную инженерную задачу: платы, для которых требуются как устройства для поверхностного монтажа с малым шагом для высокоскоростной обработки сигналов, так и компоненты со сквозными отверстиями для обеспечения мощности и механической прочности. Эта услуга не является простой комбинацией двух отдельных процессов; это тщательно продуманный рабочий процесс, который защищает соединения поверхностного монтажа во время пайки THT, применяет селективную или волновую пайку только после термической защиты и обеспечивает сборку, соответствующую стандартам IPC-A-610 класса 2. Обладая 12-летним опытом работы в смешанных технологиях, Fanway управляет критически важными взаимодействиями между зонами SMT и THT, гарантируя, что плотное размещение микросхем сосуществует с большими разъемами и силовыми устройствами без ущерба для производительности или надежности.

Когда необходима смешанная сборка?

Смешанная сборка решает фундаментальное ограничение проектирования: ни одна технология не может оптимально обрабатывать каждый тип компонентов.

Для обеспечения целостности и плотности сигнала SMT поддерживает пассивные компоненты 01005, BGA с шагом 0,3 мм и высокоскоростные интерфейсы. Эти компоненты требуют точной печати паяльной пастой и профилей оплавления.

Для обеспечения силовой и механической устойчивости компания THT работает с разъемами, реле, трансформаторами и большими конденсаторами, которые должны выдерживать вибрацию, циклы включения и высокие токи. Соединения со сквозными отверстиями обеспечивают усилие натяжения, превышающее 50 Н, чего не может достичь SMT.

Если для вашей печатной платы требуются обе категории, услуга сборки печатных плат с технологией Hybrid SMT THT становится единственным практическим производственным маршрутом. Попытка объединить все компоненты в одну технологию либо жертвует надежностью (используя SMT для силовых устройств), либо тратит впустую пространство (используя THT для микросхем с мелким шагом).

Как узнать, нужна ли вашему проекту смешанная сборка?

Просмотрите список материалов. Если он содержит обе следующие группы, требуется смешанная сборка.

Группа SMT: BGA, QFP, QFN, LGA, микросхемные резисторы/конденсаторы (0402, 0603) или любой компонент без проводов, проходящих через плату.

Группа THT: DIP-микросхемы, штыревые разъемы, клеммные колодки, большие электролитические конденсаторы, силовые МОП-транзисторы со сквозными выводами, трансформаторы или любые компоненты, требующие механической фиксации через плату.

Платы с обеими группами не могут быть эффективно собраны с использованием только SMT (компоненты THT не могут быть установлены методом «взять и разместить») или только THT (компоненты SMT с мелким шагом не могут быть спаяны волновой пайкой без перемычки). Служба сборки печатных плат с технологией Hybrid SMT THT — это решение, разработанное именно для этого сценария.

Наш рабочий процесс смешанной сборки

Мы соблюдаем фиксированную последовательность действий для защиты соединений SMT во время пайки THT.

Шаг 1:Печать паяльной пасты и размещение SMT. Трафаретная печать наносит пасту только на площадки SMT. Для смешанных досок мы используем ступенчатые трафареты, чтобы регулировать толщину пасты в разных зонах. Высокоскоростные установочные машины сначала монтируют компоненты SMT.

Шаг 2:Пайка оплавлением. Плата проходит через печь оплавления для завершения соединений SMT. Этот шаг необходимо выполнить до установки THT, поскольку температура оплавления может повредить большинство компонентов THT (особенно разъемы с пластиковым корпусом).

Шаг 3:Вставка ТТТ. Операторы или автоматические машины для ввода вставляют провода THT через металлизированные отверстия. Компоненты установлены заподлицо с платой; выводы остаются прямыми. Усилие вставки контролируется, чтобы избежать растрескивания близлежащих паяных соединений SMT или деформации печатной платы.

Шаг 4:Волновая или селективная пайка. Для плат с большим количеством компонентов THT волновая пайка завершает все соединения за один проход. Для плотных смешанных компоновок с компонентами SMT, расположенными рядом с контактами THT, мы применяем селективную пайку. Только контактные площадки THT подвергаются припою с меньшей высотой волны (2–5 мм по сравнению с обычными 8–12 мм), чтобы минимизировать тепловое воздействие на окружающие соединения SMT.

Шаг 5:Обрезка, чистка и осмотр. Лишние выводы обрезаются, остатки флюса очищаются, после чего проводится визуальный осмотр под углом обзора, рентгеновский снимок скрытых соединений (BGA, LGA) и функциональное тестирование.

Правила проектирования, определяющие доходность

Три правила DFM напрямую влияют на успех смешанной сборки.

Разделение зон: оставьте зазор не менее 3 мм. Размещайте компоненты THT (разъемы, большие конденсаторы) вблизи краев или углов платы; размещайте устройства SMT с мелким шагом (BGA) вдали от зоны THT. Зазор минимум 3 мм предотвращает механические помехи при установке и разбрызгивание припоя во время пайки волной.

Диаметр отверстия: допускайте зазор выводов 0,1-0,2 мм. Отверстия контактных площадок THT должны быть на 0,1–0,2 мм больше диаметра выводов компонента. Слишком туго, и введение становится трудным или невозможным; слишком ослаблено, и компонент смещается, что приводит к плохой заливке припоем или недостаточному контакту кольцевого кольца.

Тепловая разгрузка на больших медных пластинах: на контактных площадках THT, подключенных к земляным или силовым плоскостям, должны использоваться спицы для термозащиты. Без них медная плоскость слишком быстро отводит тепло, что приводит к переохлаждению паяных соединений. Кроме того, площадки SMT вблизи зон пайки волной должны быть покрыты высокотемпературной лентой, чтобы предотвратить перемычки припоя.

Приложения 

Услуга сборки печатных плат с технологией Hybrid SMT THT не является универсальным выбором; в этих секторах это является обязательным.

Автомобильная электроника:Модули ECU, BMS и ADAS сочетают в себе процессоры высокой плотности (SMT) с сильноточными разъемами и реле (THT), выдерживающими вибрацию и термоциклирование.

Промышленные средства управления и источники питания:ПЛК, сервоприводы и промышленные силовые модули используют SMT для логики управления и THT для силовых МОП-транзисторов, трансформаторов и конденсаторов большой емкости, требующих эффективного теплоотвода.

Медицинские приборы:Мониторы пациентов и диагностическое оборудование используют SMT для входных частей датчиков и THT для разъемов питания и часто сопрягаемых интерфейсов, где механическая долговечность имеет решающее значение.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность:Системы высокой надежности предусматривают THT для всех соединений, подверженных ударам и вибрации, а SMT обрабатывает ядра обработки. Смешанная сборка — единственный способ удовлетворить оба требования на одной плате.

Почему стоит выбрать Fanway для смешанной сборки?

1. 12 лет специального опыта работы в смешанных технологиях. С момента нашего основания мы специализируемся на смешанной сборке SMT-THT. Наша команда точно понимает, какие схемы вызывают перемычки, паяемые волной, какие при вставке вызывают растрескивание соединений SMT и какие термические профили защищают обе технологии. Эти знания черпаются только из многолетних производственных данных, а не из учебников.

2. Сертификат IPC-A-610 класса 2 и ISO 9001:2015. Каждая плата проходит AOI, рентгеновское и функциональное тестирование. Для клиентов из сферы медицины и автомобилестроения мы обеспечиваем полную отслеживаемость в соответствии со стандартами ISO 13485 и IATF 16949.

3. Комплексное обслуживание от DFM до доставки. Мы проверяем ваш Gerber и спецификацию, закупаем компоненты, выполняем сборку SMT и THT, а также проводим окончательное тестирование. Вы получаете полностью собранную, протестированную плату без необходимости координировать работу нескольких поставщиков.

4. Гибкие объемы от прототипа до больших объемов. Нет NRE для стандартных смешанных сборок. Для сложных плат мы проводим инженерную экспертизу и оптимизацию процесса до начала производства.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Каково типичное время выполнения смешанной сборки?
О: Прототипы занимают 5-7 рабочих дней. Небольшие объемы (до 1000 шт.) занимают 7-10 дней. Большие объемы оцениваются индивидуально, обычно 10-15 рабочих дней.

Вопрос: Когда вместо пайки волной следует использовать селективную пайку?
О: Когда компоненты SMT с мелким шагом (BGA, QFN) находятся в пределах 5 мм от площадок THT или когда компоненты THT чувствительны к нагреву (например, разъемы с пластиковыми корпусами). Селективная пайка нагревает только соединения THT, защищая близлежащие устройства SMT.

Вопрос: Требует ли смешанная сборка специального материала для печатной платы?
О: Стандарта FR-4 достаточно для большинства случаев. Однако если на плате установлены мощные компоненты THT (трансформаторы, силовые МОП-транзисторы), мы рекомендуем материал с высокой Tg (Tg ≥ 150°C), чтобы выдерживать термический удар при пайке волновой пайкой.

Вопрос: Можно ли разместить компоненты SMT и THT на одной стороне платы?
А: Да. Обычно оба размещаются на верхней стороне, оставляя нижнюю сторону чистой для пайки волновой пайкой. Поддерживайте зазор не менее 2–3 мм между колодками SMT и отверстиями THT.

Вопрос: Поддерживает ли Fanway пайку без свинца?
А: Да. Наши системы пайки оплавлением и волновой пайкой полностью совместимы с SAC305 и другими бессвинцовыми сплавами с соответствующими температурными профилями.

Нужна смешанная оценка сборки для вашего проекта? Отправьте файлы Gerber и спецификацию нашей команде инженеров. Мы предоставим отчет DFM и предложение в течение 24 часов.

Случай применения продукта

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Автоматизация Электроника

Медицинское оборудование

Телекоммуникации