老板今天丟了一個(gè)問(wèn)題：假設同一片板子，把同一個(gè)零件從原本的純SMD零件，改成傳統插件零件制程或SMD焊腳+通孔定位柱并采用「通孔錫膏(PIH, Paste-In-Hole)」，這樣對產(chǎn)線(xiàn)及設計會(huì )造成什么差別及影響？

印制電路板

當時(shí)頭上馬上冒出了三條線(xiàn)，但不管自己喜不喜歡都得開(kāi)始想這個(gè)問(wèn)題。 后來(lái)才知道，原來(lái)是為了避免連接器被粗魯的客戶(hù)插壞掉下來(lái)的方法。
PIH(Paste-in-Hole)有時(shí)候又稱(chēng)為PIP(Pin-In-Paste)。

首先想到的是PIH制程的傳統插件零件因為要走SMT的高溫reflow制程，所以零件設計必須要符合以下規范，否則可能得不償失：

PIH零件最好要有卷帶包裝(tape & Reel)，這樣才能使用SMT機器貼片/打件，至少也要使用硬tray盤(pán)。

PIH零件的材質(zhì)必須要能夠承受SMT reflow的高溫，一般要求PIH零件放在第二面過(guò)爐，如果只是過(guò)一次爐，以目前無(wú)鉛制程最好要求至少可以承受260?C持續10seconds以上。

PIH零件的焊腳不可以有彎腳(kink)及緊配(tight fit)的設計，否則零件將很難用機器放到板子上，如果勉強使用人工操作來(lái)放這類(lèi)零件，可能會(huì )因為需要過(guò)壓電路板才能插入零件，造成電路板振動(dòng)，最后造成電路板上已經(jīng)打好的零件偏位或掉落。

PIH零件必須要在零件最上方設計有個(gè)平面讓SMT的吸嘴可以吸取，也可以在上面貼一片防漏氣的高溫膠帶。

PIH零件焊腳與電路板交界的地方要保留0.2mm以上的空隙/架高(standoff)，用以防止虹吸現象發(fā)生，造成溢錫，產(chǎn)生不確定錫珠影響產(chǎn)品功能的問(wèn)題。

PIH零件焊腳的高度建議超出電路板厚度0.3～1.0mm即可，太長(cháng)不利取放件作業(yè)，太短容易造成吃錫不足容易脫落的風(fēng)險，因為會(huì )采用PIH制程的零件大多是對外的連接器。

至于變更純SMD零件成PIH或SMD+PIH零件對制程及產(chǎn)品有何影響，下面我試著(zhù)歸納出幾個(gè)重點(diǎn)：

工時(shí)：這兩種零件的打件時(shí)間應該沒(méi)有太大差異。

成本：PIH零件的成本可能會(huì )比純SMD增加，因為多了一些穿孔的PIN腳。

SMT打件零件間的間隙：根據經(jīng)驗打PIH零件的間隙要求最好有1.5mm以上，而純SMD零件則只要在1.0mm就可以了，有些甚至可以在縮小到0.5mm。 這是因為PIH的焊腳比較容易變形，所以通孔也會(huì )設計的大一點(diǎn)，一般建議焊腳直徑/通孔直徑的比率為0.5～0.8，其打件的偏差度也會(huì )比較大，所以需要比較大的間隙。

重工及修理：一般來(lái)說(shuō)PIH零件會(huì )比純SMD零件難重工與維修，因為更換零件的時(shí)候需要把通孔中的焊錫移除，這點(diǎn)以現今的技術(shù)來(lái)說(shuō)是比較困難的工藝，當然也可以考慮把整個(gè)零件破壞掉，但相對之下HIP零件重工的困難度還是比較高。

電路板空間使用率：PIH零件的背面因為有PIN腳伸出，所以電路板上的使用空間就相對的變少了。

吃錫填滿(mǎn)問(wèn)題：IPC-610規定通孔零件焊腳的通孔吃錫率必須超過(guò)75%，但有時(shí)候先天上的限制，很難使用正規的錫膏印刷達到這樣的錫量，所以有時(shí)候必須額外增加焊錫量。

其實(shí)話(huà)說(shuō)回來(lái)，把SMD零件改成插件PIH制程，其焊錫強度會(huì )比較純SMD強，可以承受更大或更多次的外力插拔，依據以往的經(jīng)驗承受力大概可以變成1.5倍，當然要看PIN數及PIN腳的粗細而定。