Разъемы с трудом устанавливаются в монтажные отверстия

Исходные данные

На платах, которые были изготовлены согласно гербер-файлам заказчика,  в процессе сборки обнаружилась следующая проблема – разъемы типа PLS с трудом устанавливаются в монтажные отверстия. На некоторых платах для того, чтобы установить разъемы необходимо приложить усилия.

Исследование

Платы были изготовлены согласно техническим требованиям, указанным в сопроводительной записке к гербер-файлам. В частности, применялось покрытие типа HASL (Sn/Pb), класс точности платы  –  четвертый.

Согласно BOM-файлу (Bill of Material) разъемы типа PLS – это разъемы с позиционным обозначением Х5 (PLS-2R штыревая планка 2pin, угловая 2,54mm) и Х7 (PLS-2 штыревая планка 2pin, прямая 2,54mm). На скриншоте ниже показана информация о монтажных отверстиях для установки разъема Х5. Отверстия, о которых отображается информация, подсвечены белым цветом.

Изучение гербер-файлов и файлов сверловки показало, что указанный разъем будет установлен в отверстия диаметром 0,035 дюйма (отверстие диаметром 0,035" соответствует метрическому размеру 0,90 мм). Согласно ГОСТ 23751-86 (смотрите выдержку из ГОСТа ниже) для отверстий диаметром до 1,00 мм на таких платах, изготовленных по 4-му классу точности и имеющих оловянно-свинцовое покрытие, выполненное методом оплавления с выравниванием воздушными ножами, предельное отклонение диаметра отверстия может составлять от +0,00 мм до –0,13 мм.

Таким образом, диапазон размеров допустимых диаметров указанных отверстий составляет от 0,77 мм до 0,90 мм. Для таких отверстий, исходя из условий надежной и качественной пайки, максимальный диаметр вывода круглого сечения должен составлять не более 0,67 мм, либо же диагональ вывода квадратного или прямоугольного сечения не должна превышать 0,77 мм.

Штыревые разъемы типа PLS имеют выводы квадратного сечения размером 0,64 мм, выполненные с точностью ±0,02 мм (смотрите рисунки ниже).  Максимальное значение диагонали такого вывода, с учетом максимального положительного отклонения размера, составляет √2х(0,64+0,02)² = 0,93 мм.

Заключение

Очевидно, что выводы размером 0,93 мм не могут быть нормально установлены в заложенные в проект отверстия диаметром 0,90 мм, имеющие отклонения +0,00/–0,13 мм. Исключение может составлять только тот случай, когда погрешность на размер вывода составляет –0,02 мм, а погрешность на размер отверстия +0,00 мм. В этом случае диаметр отверстия составит 0,90мм, а диагональ вывода 0,88 мм. При такой комбинации отклонений от номинальных размеров отверстия и вывода установки разъема последующий монтаж может быть произведен без затруднений.

Рекомендация

Рекомендуем использовать для разъемов типа PLS, а также подобным им BH, PBD, WF(WH), имеющим такой же шаг и размер вывода, отверстия диаметром 1,20мм для печатных плат с металлизацией отверстия и покрытием типа HASL, или не менее 1,02 мм для однослойных плат, или плат без металлизации отверстий. Для плат с металлизацией отверстий, но с иммерсионными финишными покрытиями диаметр отверстия под монтаж указанных разъемов не должен быть менее 1,10 мм.
Ниже приведено рекомендуемое посадочное место от одного из производителей разъемов типа PLS – China BRIZ electronic Co.