一般我们在做电路板佈线(PCB layout)设计时一定都会遇到下列几个问题。这片PCB该用几层板的叠构？单层板？双层板？或多层板？ESD/EMI该如何防护？电路板组装的焊接制程工艺会是单面板或双面板？电子零件该选用全通孔插件？还是全SMD贴片？或是贴片+插件混合？本文重点放在电路板的焊接生产制程工艺。
(188金宝搏苹果下载 不是RD，也不EE，所以文章中就不要期待可以看到太多如何解决ESD/EMI的设计与解决建议了，就188金宝搏苹果下载 的了解，ESD就是路径长短的问题，就像洪水，那里可以宣洩就往哪里跑，而ESD的传导就是那里可以有较近距离且良好的导体，电流就会往该处走，即使经由空气也可能跳过去，而EMI就是辐射干扰…这些真的不是我的强项)
1. 要用到几层PCB板？单层板？双层板？或多层板？
这里的层数指的是PCB的线路层数，PCB的走线基本上可以将之比喻成我们人类住的大楼层数来说明，层数越多，代表同样表面积可以承载越多的线路或住户，然后在层与层之间用导通孔(via)或楼梯来作为连结。
PCB的层数越多通常表示可以用越小的PCB尺寸设计出越多的功能，但是制作成本相对的也就越贵，理由同大楼建造。
一般来说越高级的板子所用到的PCB层数也会越多，而且最少会有一层当作接地，一层当作电源电压。
2. 单面板或双面板？单面焊接或是双面焊接？
这个关系到组装电路板的生产成本，如果可以的话，要尽量地将所有的零件只放在板子的单面（同一面），这样会大大地降低生产的制程，你要知道，即使在板子的另一面只有1颗零件，一般还是要开一条产线来做焊接，如果可以把这颗零件合併移到与其他零件同一面，就可以少掉一条产线的费用。
3. 电路板组装制程考虑？全直插？全贴片？直插+贴片？
如果可以做全通孔直插(波焊制程)或全贴片(SMT制程)最好，这样就不需要额外地多开一条不一样的产线，SMT与波焊分属于不同的焊接制程，而现在的EMS厂其实已经越来越少使用波焊炉了，如果可以不用波焊炉制程就尽量避免，因为开一条波焊炉光是加热将整个锡炉池加热到融锡温度的电费就够吓人。
4. SMT工厂是否支援红胶波焊制程？
红胶制程不是每家EMS厂都有的，设计前建议先问清楚，免得设计出来后无法生产。
其次，波焊与回焊制程针对同一颗电子零件的焊垫距离与大小设计会有不同的要求，建议先询问SMT工厂，取得相关的DFM要求。
相关文章阅读：
何谓SMT(Surface Mount Technology)表面贴焊(装)技术?
何谓SMT「红胶」制程？什么时候该用红胶呢？有何限制呢？
5. EMS或SMT代工厂是如何计算PCBA(电路组装板)代工费用的呢？
一般来说EMS(Electronics Manufacturing Service)或SMT代工厂大多是以工时(labor hours)来计算代工费用的，少数以BOM表的材料费用一定百分比来计算代工费，而且所有需要用到的治工具费用也会算你的。
如果组装板会同时用到SMT及波焊制程， 一般来说SMT的单位工时费用会比波焊来得贵，因为SMT的设备比较贵，而且作业员的素质要求比较高，所以相对的薪资也会比较好。
原则上，你如果可以减少制程，那么你就可以节省生产的成本，因为一条生产线不论你只用了它的1/10或1/2，开线后整条产线的基本费用就固定在那里，不会因为你少用而减少费用。
下面我们就来看看目前业界的5种主要的电路板组装制程的方案吧！
电路板组装大致可以分成下列几种主流制程：全直插？全贴片？直插+贴片？
电路板焊接制程方案一、单面板全直插件波焊制程
制程：单面插件 –> 波峰焊(wave soldering)
一般为单面板使用，全部的电子零件都为通孔的插件(insert parts or through hole parts)包括电阻、电容与电感，人工插件将零件插入单一面的板子后流经「波峰焊(Wave Soldering)」将零件焊接于电路板上，这种板子的特色就是零件全部在电路板的同一面上，因此只要过一次波焊就可以将零件焊接完毕。
早期在还没有SMD零件时，电路板组装几乎都是採用这类制程。缺点是需要较大的电路板空间，而且随着技术演进，许多零件都已经转成SMD而没有插件的型号，所以现在已经很少看到这类板子的制程了。
现在偶尔还是可以看到某些便宜的电源器/变压器或滑鼠板依然使用这种制程，原因是零件便宜，或是因为需要用到耐大电流或是电压的零件，如果选用SMD型号会贵上很多，而且大部分板子还是使用低价的纸质电路板。也有一些比较特殊的板子需要用耐大电流或是电压的零件，这类零件可能还找不到SMD型号零件可以取代。
相关文章阅读：何谓「波峰焊(wave soldering)」？波焊制程技术介绍
电路板焊接制程方案二：单面板贴片SMT+插件波焊制程
制程：单面印锡膏打SMD零件 –> 回焊炉(reflow) –> 单面插件 –> 波焊炉(wave soldering)
一般为单面板使用，在电路板的同一面同时放置有SMD贴片与通孔插件，制程上要将板子先经过SMT线印刷锡膏，将SMD零件打在板子上，经回焊将SMD零件焊接于板子上，然后还要来到插件站，人工或自动插件机将插件插入板子上，然后经过波峰焊将插件焊接于板子上。
因应板子尺寸越来越小，而且SMD零件越来越普及与便宜，所以现在大部份的消费性电路板组装制程几乎都已经朝向「SMD+插件」发展。也就是现在的组装电路板上大部份的电子零件都使用SMD封装，而少部份无法使用SMD取代的零件，或是基于价格因素考量而使用通孔插件。
所以，这类板子也是目前最经济的电路板组装制程。
电路板焊接制程方案三：双面板双面贴片SMT+点红胶+插件波焊制程
制程：第一面印锡膏打SMD零件 –> 第一次回焊炉(1st reflow) –> 第二面点红胶打SMD零件 –>第二次回焊炉(炉温依据红胶要求调整) –>第一面插件 –> 波焊炉(Wave Soldering)
这是较早期组装双面板焊接的制程工艺，早期电子零件还在从通孔插件过度到SMD零件封装的阶段，一片电路板上至少还会有10颗以上的传统通孔插件或者更多，而且当时的电阻、电容、电感等小零件(small chip)还在0603尺寸以上，有的甚至还在使用1206。
于是就有了在板子的第二面点红胶固定SMD零件，然后插件后走波峰焊制程出现，因为方案一及二都只能将电子零件佈置在单面板上使用，如果可以连板子的第二面都可以利用摆放零件，就可以大大的增加板子的利用率并缩小板材，可是如果一样将板子第二面印锡膏焊接后再拿去过波焊，因为板子上还是有很多插件，第二面已经固化的锡膏在流经波焊锡炉时会被融化，第二面的电子零件就会掉落的锡池当中，于是发展出了红胶制程，红胶一般为不可逆的环氧树脂材质，可以黏住SMD零件，就算在流经波焊炉时也不会重新融化。
使用限制：
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并不是所有的SMD零件都可以用点红胶过波焊炉的，只有一些双排脚往外伸的IC零件或是焊垫在两端的零件（如电阻、电容、电感等small chip）可以走波焊制程
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188金宝搏苹果下载 也有见过QFP这类四边都有外伸引脚的IC走波焊的，但是其脚间距必须要足够大才可以，否则容易发生短路问题。
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另外0603尺寸几乎已经是目前红胶制程的最小极限了，尺寸太小则红胶会干涉到焊垫的位置造成空焊，因为红胶的量不像锡膏那样容易控制。另外焊垫间的间距太小在流经波焊实则容易造成断路。
电路板焊接制程方案四：双面板双面贴片SMT+插件选择性波焊制程
制程：第一面印锡膏打SMD零件 –> 第一次回焊炉(1st reflow) –> 第二面印锡膏打SMD零件 –> 第二次回焊炉(2nd reflow) –> 插件 –> 选择性波焊炉(Selective wave soldering)或使用挡板过波焊锡炉载具(carrier wave soldering)
随着时代的演进，这种双面SMT贴片制程可以算是目前最普片的设计了，因为绝大部分的电子零件都已经可以找到SMD的封装型号了，只剩下少数几颗需要承受外力插拔的IO联接器基于功能与信赖性的考量，不得不採用通孔插件来确保其焊接不会被粗鲁的客人给插坏掉。
这种电路板组装制程已经捨弃了「红胶」制程，少数仍然需要用波焊制程来焊接的零件，可以考虑使用波焊的遮罩载具/托盘来覆盖住已经在SMT焊接完成的零件，然后仅露出需要波焊焊接的零件脚位置即可。
相关文章阅读：
选择性遮罩波焊制程的使用时机(selective mask wave soldering)
另外，也可以可虑引进这几年比较流行的选择性波焊炉设备，它利用小锡炉及喷嘴，採用电脑行程自动控制从底部来焊接通孔零件。
相关文章阅读：
选择性波焊锡炉(Selective Wave Soldering Machine)】的优缺点
但是，以上两种通孔插件的焊接制程都有避让空间(keep-out area)的需求，设计时需要查阅DFM需求。
除了以上两种波焊及类波焊制程外，因为通孔插件数量不多，所以有人会採用一些更便宜的制程：
1. 手焊：个人真心不建议手焊，因为品质难以管控，在接地脚位常见假焊、空焊发生，细间脚的零件更是考验技术与眼力，需要高技能工，而且人工长期焊接，对烙铁手的健康也不好。
2. 机器手臂或是自动焊接设备：自动焊接可以很便宜，也可以很豪华，这类设备一般还是使用烙铁与锡丝，只是让机器来取代人工焊接，利用简单的XYZ三轴以上table就可以达成，只是精密度及参数需要较常的时间调试。
其实，还有一种通孔回流焊(PIH, Paste-in_Hole)制程，它虽然也有通孔插件，但是提昇材料的耐热等级后，可以将通孔插件当成SMD零件做贴片并过回焊炉后直接焊接，省去了后续插件焊接的制程。不过PIH的要求也很多，详细可以参考《如何让通孔元件/传统插件走回焊炉制程(Paste-in-Hole, PIH)》一文。
电路板焊接制程方案五：双面板全双面贴片SMT
制程：第一面印锡膏打SMD零件 –> 第一次回焊炉(1st reflow) –> 第二面印锡膏打SMD零件 –> 第二次回焊炉(2nd reflow)
目前智慧型手机及部份消费性电子产品几乎都採用此种制程，这是因为现今的智慧型手机几乎只剩下一颗Type-C或是Lighting的IO联接器，顶多再加一颗耳机孔，而且智慧手机属于个人用品，一般客户会爱惜使用，不会粗暴的插拔，所以完全可以使用SMD的联接器型号，只要在设计上做一些止挡及防掀的机构就可以确保保固期间或是寿命期间不会有联接器掉落问题。
延伸阅读：
PCB电路板为何要有测试点？
PCB名词解释：通孔、盲孔、埋孔
电路板上为何要有孔洞？何谓PTH/NPTH/vias(导通孔)
[影片]电路板生产线制程简介(PCB Production Process)
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我有一个疑惑，当正反面都有SMD器件需要通过SMT焊接时。能否让双面的SMD器件一起过炉，一起焊接。请问是否能实现这一想法呢？
Reply
鑫,
理论上没有问题，因为锡膏具有一定的黏性，但是你得设置两台锡膏印刷机，还得自动翻面，放在下方的SMD零件不可以太大太重，否则会掉件，网路上看过有人讨论，似乎也执行过，但是良率有待进一步确认。
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