老板今天丟了一個(gè)問題：「假設(shè)同一片板子，把同一個(gè)零件從原本的純SMD零件，改成傳統(tǒng)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(duì)產(chǎn)線及設(shè)計(jì)會(huì)造成什么差別及影響？」
當(dāng)時(shí)頭上馬上冒出了三條線，但不管自己喜不喜歡都得開始想這個(gè)問題。后來(lái)才知道，原來(lái)是為了避免連接器被粗魯?shù)目蛻舨鍓牡粝聛?lái)的方法。
PIH(Paste-in-Hole)有時(shí)候又稱為PIP(Pin-In-Paste)。
首先想到的是PIH制程的傳統(tǒng)插件零件因?yàn)橐?a href="http://xjxinya.com" target="_blank">SMT的高溫reflow制程，所以零件設(shè)計(jì)必須要符合以下規(guī)范，否則可能得不償失：
1、PIH零件最好要有卷帶包裝(tape & Reel)，這樣才能使用SMT機(jī)器貼片/打件，至少也要使用硬tray盤。
2、PIH零件的材質(zhì)必須要能夠承受SMT reflow的高溫，一般要求PIH零件放在第二面過爐，如果只是過一次爐，以目前無(wú)鉛制程最好要求至少可以承受260?C持續(xù)10seconds以上。
3、PIH零件的焊腳不可以有彎腳(kink)及緊配(tight fit)的設(shè)計(jì)，否則零件將很難用機(jī)器放到板子上，如果勉強(qiáng)使用人工作業(yè)來(lái)放這類零件，可能會(huì)因?yàn)樾枰^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。
4、PIH零件必須要在零件最上方設(shè)計(jì)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。
5、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(xiàn)象發(fā)生，造成溢錫，產(chǎn)生不確定錫珠影響產(chǎn)品功能的問題。
6、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(zhǎng)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(xiǎn)，因?yàn)闀?huì)采用PIH制程的零件大多是對(duì)外的連接器。
至于變更純SMD零件成PIH或SMD+PIH零件對(duì)制程及產(chǎn)品有何影響，下面我試著歸納出幾個(gè)重點(diǎn)：
1、工時(shí)：這兩種零件的打件時(shí)間應(yīng)該沒有太大差異。
2、成本：PIH零件的成本可能會(huì)比純SMD增加，因?yàn)槎嗔艘恍┐┛椎腜IN腳。
SMT打件零件間的間隙：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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?yàn)镻IH的焊腳比較容易變形，所以通孔也會(huì)設(shè)計(jì)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。
3、重工及修理：一般來(lái)說PIH零件會(huì)比純SMD零件難重工與維修，因?yàn)楦鼡Q零件的時(shí)候需要把通孔中的銲錫移除，這點(diǎn)以現(xiàn)今的技術(shù)來(lái)說是比較困難的工藝，當(dāng)然也可以考慮把整個(gè)零件破壞掉，但相對(duì)之下HIP零件重工的困難度還是比較高。
4、電路板空間使用率：PIH零件的背面因?yàn)橛蠵IN腳伸出，所以電路板上的使用空間就相對(duì)的變少了。
5、吃錫填滿問題：IPC-610規(guī)定通孔零件焊腳的通孔吃錫率必須超過75%，但有時(shí)候先天上的限制，很難使用正規(guī)的錫膏印刷達(dá)到這樣的錫量，所以有時(shí)候必須額外增加銲錫量。
其實(shí)話說回來(lái)，把SMD零件改成插件PIH制程，其焊錫強(qiáng)度會(huì)比較純SMD強(qiáng)，可以承受更大或更多次的外力插拔，依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)承受力大概可以變成1.5倍，當(dāng)然要看PIN數(shù)及PIN腳的粗細(xì)而定。
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