老闆今天丢给188金宝搏苹果下载
一个问题：「假设同一片板子，要把同一个零件从原本的纯SMD零件，改成传统插件制程或SMD焊脚+通孔定位柱并採用「通孔锡膏(PIH, Paste-In-Hole)」或「通孔回流焊(Reflow Of Through-hole，ROT)」，这样对产线及设计会造成什么差别及影响？」
当时马上在头上冒出了三条线，但不管自己喜不喜欢都得开始思考这个问题。后来才知道，原来是为了避免连接器被粗鲁的客户插坏掉下来的解决方案之一。
PIH(Paste-in-Hole)有时候又称为PIP(Pin-In-Paste)，或称、「侵入式回流焊接 (Intrusive Reflow Soldering，IRS)」 和「通孔回流焊(Reflow Of Through-hole，ROT)」等。
188金宝搏苹果下载 首先想到的是PIH制程的传统插件零件(THD, Through-Hole Device)因为要走SMT的高温reflow制程，所以零件设计必须要符合以下规范，否则可能得不偿失：
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PIH零件最好要有捲带包装(tape & Reel)，这样才能使用SMT机器贴片/打件，如果没有捲带，至少也要使用硬tray盘。
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PIH零件的材质必须要能够承受SMT reflow的高温，一般要求PIH零件放在第二面才过炉，如果只是过一次炉，以目前无铅制程最好要求至少可以承受260˚C持续10seconds以上。
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PIH零件的焊脚不可以有弯脚(kink)及紧配(tight fit)的设计，否则零件将很难用机器贴片到板子上，如果勉强使用人工作业或插件机来插入这类零件，可能会因为需要加压电路板才能插入零件，造成电路板的振动，最后造成电路板上已经打好的零件偏位或掉落。
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PIH零件必须要在零件最上方设计有个平面让SMT的吸嘴可以吸取，也可以在上面贴一片防漏气的高温胶带，但要让吸嘴吸取零件时可以保持平衡。
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PIH零件焊脚与电路板交界的地方要保留0.2mm以上的空隙/架高(standoff)，用以防止锡膏沿着零件底部与PCB表面的细小缝隙发生毛细现象(Capillary action)而造成溢锡，导致不可控的锡珠产生残留于零件底部，最终影响产品功能的不确定性。
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PIH零件焊脚的高度建议超出电路板厚度0.3mm~1.0mm即可（实做几次后188金宝搏苹果下载 发现焊脚超出板厚的长度建议在0.2～0.6mm较佳），焊脚太长不利取放件作业，而且还会造成吃锡填孔率不足等问题，焊脚太短或长度低于板厚则又容易因为无法形成足够吃锡面积而造成零件脱落的风险，因为会採用PIH制程的零件大多是对外的连接器。
至于变更纯SMD零件成PIH或SMD+PIH零件对制程及产品有何影响，下面188金宝搏苹果下载 试着归纳出几个重点：
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工时：这两种零件的打件时间应该没有太大差异，但是如果通孔的焊脚较多，对位需要比较精准，时间上可能会长一点。
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成本：PIH零件的成本可能会比纯SMD增加，因为多了一些穿孔的PIN脚，而且需要使用可以耐较高温的材料。
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SMT打件零件间的间隙：根据经验打PIH零件的间隙要求最好有1.5mm以上，而纯SMD零件则只要在1.0mm就可以了，有些甚至可以在缩小到0.5mm。这是因为PIH的焊脚比较容易变形，所以通孔也会设计的大一点，一般建议焊脚直径/通孔直径的比率为0.5～0.8，其打件的偏差度也会比较大，所以需要比较大的间隙。
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重工及修理：一般来说PIH零件会比纯SMD零件难重工与维修，因为更换零件的时候需要把通孔中的銲锡移除，这点以现今的技术来说是比较困难的工艺，当然也可以考虑把整个零件破坏掉，但相对之下PIH零件重工的困难度还是比较高。
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电路板空间使用率：PIH零件的背面因为有PIN脚伸出，所以电路板上的使用空间就相对的变少了。
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吃锡填孔率问题：依据IPC-A-610规定(Class II)通孔零件焊脚的通孔吃锡率必须超过75%，但有时候先天上的限制，很难使用正规的锡膏印刷达到这样的锡量，所以有时必须额外增加焊锡量。
延伸阅读： 四种方法教你如何局部增加SMT制程中的锡膏或焊锡量
其实话说回来，把SMD零件改成插件PIH制程，其焊锡强度会比纯SMD来得强，也可以承受更大或更多次的外力插拔，依据以往的经验，其承受力大概可以变成1.5倍以上，当然也要看PIN数及PIN脚的粗细而定。
有机会的话，大家也帮188金宝搏苹果下载 想想如何回答这个问题吧！
延伸阅读：
如何将锡膏印刷于电路板(solder paste printing)
SMT回流焊的温度曲线(Reflow Profile)解说与注意事项
增加焊锡量的另一选择 ─ Solder preforms (预成型锡片)
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1.局部增加锡量可以参考这篇文章【如何让通孔元件/传统插件走回焊炉制程(Paste-in-Hole, PIH)】，其他就是设计限制了。
–感谢
2.不是很瞭解你说的单板没有填孔率的问题。如果有通孔回流焊制程，不论多层板或单层板都需要遵守填孔率，这关系到的是焊接强度，只有填孔率达到一定程度才能提昇零件因为振动、摇晃、摔落等应力的承受能力。
–单面板(FR-1 or Cem-1)没有导通孔(PTH)只靠着背面Wave soldering吃锡，如果关系到的焊接强度就都应该使用有通孔吃锡的板子。那为什么还是很多单面板的产品?
还是需要通孔填锡的零件才需要遵守(如Type C),
没有焊接强度的零件就不需要没有焊接强度的零件就不需要?
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阿思,
关于第2点「焊锡强度」的问题，我们应该先认清产品的设计目标，焊锡强度只是为了达到目标的一环而已，你要考虑的是你所谓的单面板无通孔的焊锡能否达到设计的需求？有无最大应力承受的要求？是否有要求耐摔几次几公尺或是耐插拔次数…等，而不是由单面板无通孔来推论设计。
就算是SMD零件走波焊也是有其焊锡强度需求的，至少要保证不会在操作使用过程中掉落下来。
如果是有通孔，但通孔内无导通，基本上锡是无法吃满通孔的，这又回到了设计的目的，设计要求的应力为何？其实单面板还是可以做到有导通孔的，就是看设计需求。
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熊大你好
两个问题
1.USB TypeC connector PIH作业的Pin pitch只有0.8mm针脚直径0.12mm下，开孔直径仅0.4mm。
锡膏如果是用钢板印刷方式作业，有什么方式可以改善通孔填锡呢?
2.多层板通孔的填孔率要Follow IPC规范，如果换成单面板却没有这样的问题，只因为没有导通孔就不用吗?
以上问题请教
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阿思,
1.局部增加锡量可以参考这篇文章【如何让通孔元件/传统插件走回焊炉制程(Paste-in-Hole, PIH)】，其他就是设计限制了。
2.不是很瞭解你说的单板没有填孔率的问题。如果有通孔回流焊制程，不论多层板或单层板都需要遵守填孔率，这关系到的是焊接强度，只有填孔率达到一定程度才能提昇零件因为振动、摇晃、摔落等应力的承受能力。
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您好，想请教文内中提到的”PIH零件焊脚与电路板交界的地方要保留0.2mm以上的空隙，用以防止虹吸现象发生…”，此处是如何产生虹吸现象? 还是您指的是防止焊脚爬锡的毛细现象(Capillary action)呢? 谢谢。
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MARC,
你是对的，文章已经做了修改。
Reply
熊大您好,,
我们近一年被客户要求导入Display Port以及USB TypeC connector
这两种connector都有其协会规范, 在PIH的开孔直径仅0.4mm, 针脚直径0.12mm.
我公司SMT工程师反应,此开孔太小,无法自动上件,而手摆上件不良率高达50%.
SMT工程师要求供应商修改规格,而供应商亦不敢违反协会规范
双方都有其道理,
想请问对于0.4mm开孔的PIH件,是否上件真如此困难?
或是有什么小技巧可改善此制程?
谢谢
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hohooh;
SMT上件取决于置件机的精度，通常越老的机器，其精度就越差，要看你们公司机器的精度了。
其次是焊脚的长度，焊脚越长，越不容易对到位。
再来是零件表面的平整区是否一致，这会影响吸嘴吸取零件后，能否对到其底下零件脚。
最后是PIN脚的数量，数量越多越难对。
另外，PIN脚的前端如果作成间锥形或许会叫容易对位。
Reply
针对PIH部位的钢板可选用STEP 加厚方式;
印刷时可调整印刷行程中的速度，PIH部位可放慢一些，多挤点锡进HOLE里面,如三段式印刷 慢－快–慢;
贴片机和炉膛对PIH零件的高度有限制，需考虑到;
炉前得安排一员工全检;
工艺边放置要考量PIH零件对裁板的影响.
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刚刚翻了一下IPC-610E(最新是F版,还没拿到手,不知道有没有差异)
若是以level 3为标准,确实只能75%
Level 1~2为标准,是有例外情况可接受50%的,
但不是所有pin都能适用这个条件
就如”滷蛋”所说的
参考章节7.3.5/7.3.5.1
Reply
ewew;
谢谢您的说明，按照规定50%的填孔率为例外说明，只允许Class 2，应该大部分的电子产品都可以使用这个条件。
而50%的填孔率还有如下的要求，最后一点可能有问题:
1. 锡要连接到散热层。(这个没有问题)
2. 元件的引脚必须可以辨识。(这个没有问题)
3. 填充润溼必须达到360˚涵盖孔内壁汲引脚的周围。(这个没有问题)
4. 焊接的起始面的焊垫区域必须被润湿75%。(这个可能有点争议)
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I厂的标准就是75%/50%!! 因为检验规范是我做的-.-”
PIP在置件的时候一般会降速及下压,所以花掉的秒数绝对比SMT type慢上
1~2秒钟,10000颗零件后秒数差异就很大了!!
重工的话一般都是用小锡炉,若没有小锡炉还真的会修的很痛苦!!
Reply
ewew;
通孔的吃锡率可以依照各厂的标准订定，只要符合功能需求就可以了，但IPC只有规定75。
PIP的置件的确会比较慢一点，但这里的PIP零件是比较大颗的外接连接器，所以不论是SMD零件或PIP零件都使用慢速机，时间差异并没有您说的这么大。
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版大，就我记忆所知W厂、I厂及Q厂的server板客规都差不多是这样，听说是因为有连接到inner-layer会吸热导致孔的爬锡效果不好。网通板的规范我忘记了。OSP板容易遇到不吃锡的问题，以前常被客诉>”<，无铅喷锡及化金板几乎没有。倒是从来没有遇到DIMM孔上件后在震盪及掉落测试中发生掉件。
以上各位大大参考
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根据小弟根据久远的某厂客规的记忆，填孔率75%是针对孔内没有inner-layer，若有inner-layer的话，规范是50%。但因表面处理的不同，偶尔会有不吃锡的状况。
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滷蛋;
吃锡只有50%是真的有点少，如果又是比较高的零件，震动或落下都会是一大考验！当然还是得看实际的使用状况而定。
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PIH因为pin 脚要精准打入孔中, 工时应该会比传统的SMT 的零件慢, 另外 pin 脚凸出那面的ring 第一面上锡时也可印上锡膏,当然锡膏用量会增加,灌孔75%我的认知是针对波峰焊制程,单纯SMT制程应该不容易达到,请参考
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肥喵;
基本上这里的架设是原本SMD零件直接改成DIP或是SMD脚+DIP定位pin，这类零件通常是一些对外连结的IO联接器，原本SMD打件的速度就已经比较慢了，所以这里才会归纳没有太大的差异。
另外，75%通孔的填孔率最主要在保证銲锡的牢靠度以及零件承受振动或外力的条件，外力的条件振所以不论是否波焊，我们一律以这个标准来判断通孔的零件，当然也有例外，比如说焊脚比板厚短的零件。
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第一个想到的居然是做切片看到的不良(孔洞、填满率)又要增加了…|||
题外一问: “PIH零件焊脚与电路板交界的地方要保留0.2mm以上的空隙，用以防止虹吸现象发生，造成溢锡，产生锡珠的问题。” 这个空隙，业界有共用的称唿方式吗? (我们公司要求零件厂商设计0.3mm以上，称做standoff…)
另，重工和修理那边有错字: 现金→现今
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wuhua;
Standoff似乎没有标准的中文名称，随着应用有可能叫架高、垫高、空隙、高度差…等都有机会。
0.2mm或0.3mm应该要看锡膏印刷的厚度而定，以我们公司目前来看绝大部分的锡膏厚度都在0.12mm，用到0.15mm就很少了，0.18mm的厚度有机会碰到0.2mm的standoff，但机会非常少，产生锡珠的机会更少，所以0.2mm的Standoff对我们来说是合理的，不同公司可能有不同应用，就会有不同的要求。
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电路板的空间使用率不仅仅是背面出脚的影响，还有插件的引脚密度必然不会有SMD的密度大，会使PCB的面积加大，这也带来了PCB本身的成本上升。
至于你提到的插件的返修，根据我在工厂的经验，是不需要清理孔里面的锡的。返修的过程是在小锡炉上先把旧的器件拔下来，然后板子不动，趁着孔里面的锡还是熔化的，再立即插一个新的器件上去。当然，即使这样也比SMD返修的成本高。
不过个人觉得通孔回流也不是一无是处。比如一些热熔很大的插件，采用传统波峰焊，上锡量很难保证75%，而如果器件能解决耐高温的问题而采用预印锡+通孔回流，则解决了爬锡高度的问题
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Mr_Reflow;
感谢您的经验之谈，只是一般修理中心没有小锡炉，DIP件只能用吸锡枪慢慢吸，很累人的。
“预印锡+通孔回流”有个很大的问题是通孔填不饱，比波焊还差，所以经常需要额外加锡量。
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