一般電路板廠家在對(duì)電路板進(jìn)行混合(焊接)技術(shù)(Mixed Technology)之組裝；亦即所謂的SMT錫膏回焊，再加上通孔波焊等兩種製程的前后參與。此等做法一向行之有年，即使進(jìn)入無(wú)鉛焊接之世代仍可依法炮製無(wú)甚新鮮。問(wèn)題是無(wú)鉛焊接的熱量大增，即使正反面兩次回焊，已逼得板材與零組件岌岌可危，若再多加上一道波焊的肆虐，其情況當(dāng)然就更為不妙了。何況除了大型低階產(chǎn)品外，幸孔零件已愈來(lái)愈少，是故波焊的生存價(jià)值確有檢討的馀地。

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目前仍需用到插孔波焊的零件以連接器(Connector)，或功率較大或插拔式元件等為主，但數(shù)量卻愈來(lái)愈少。此等講究結(jié)構(gòu)力的焊點(diǎn)仍以插孔焊接為主，因其抗拉強(qiáng)度平均是SMT的10倍。早在多年前某些業(yè)者為了節(jié)省波焊設(shè)備與管理的負(fù)擔(dān)，曾試行過(guò)一種“錫膏進(jìn)孔”式，以熱風(fēng)回焊代替波焊的做法號(hào)完成引腳插孔與填錫的焊接。此法特稱為Pin in Hole  (PIH)  或Pin in Paste (PIP)，目前在手機(jī)電路板組裝中又開始流行，對(duì)未設(shè)置波焊機(jī)之業(yè)者而言，成本上似乎還算合理。

 圖1、此為電路板錫膏插孔焊接示意圖

一、事先淮備

（1）耐熱性的差異

將原先插腳之波焊改成錫膏入孔回焊時(shí)，最首要關(guān)切的重點(diǎn)是零件本體，是否能夠耐得住無(wú)鉛Reflow強(qiáng)大熱量的考驗(yàn)而不致受傷。須知波焊時(shí)底面零件腳雖受到270℃約4秒鐘的強(qiáng)熱煎熬，但隔著PCB又遠(yuǎn)離錫波的零件本體，即使通過(guò)前后兩道錫波時(shí)卻始終未超過(guò)160℃，至于預(yù)熱中的頂板面也只有120℃而已。不過(guò)回焊的做法卻大異其趣，不但零件本體必須直接置身于220℃熔點(diǎn)以上，遭受熱氣流的折磨，且其TA L (融錫歷時(shí)）更長(zhǎng)達(dá)60秒以上。故知採(cǎi)用PIH的零組件其耐熱性已與波焊者完全不同，必須要達(dá)一般SMD的基本要求才行。

（2)填錫量的考慮

電路板制作過(guò)程中錫膏重量比的組成是金屬占88-90％ ，其馀10-12％為有機(jī)輔料。但體積比卻是各占一半，以致完成癒合凝結(jié)成焊點(diǎn)后，其體積將至少萎縮一半，因而在設(shè)計(jì)孔徑時(shí)即應(yīng)考慮其塡錫量的要求。一般經(jīng)驗(yàn)法則是孔徑要比起圓腳直徑所大出的尺寸不宜超過(guò)10mi1〈即單邊5mi1)。若為方腳時(shí)，其對(duì)角線所測(cè)的厚度與孔徑相比時(shí)，兩者相差値不宜超過(guò)5mil 。唯其如此回焊后孔內(nèi)的塡錫高度，才較容易達(dá)到著名規(guī)范J-STD-001D表6-5中明文指出起碼塡錫量75％的規(guī)格。

圖2、左圖之填錫量尚可，右圖只剩下半孔沾錫別顯然未達(dá)孔長(zhǎng)75％的規(guī)格。

（3）鋼板的開口。

為了要在插腳孔內(nèi)妥備填錫量起見(jiàn)，刮刀所印出的錫膏體積必須要夠多才行，因而同一片鋼板對(duì)此種PIH的印膏，必須要採(cǎi)用擴(kuò)大印刷Over Print的做法，亦即鋼板要更厚且開口要比孔環(huán)更大，其印膏量才勉強(qiáng)夠用。事實(shí)鋼板增厚對(duì)其他小墊而言并不容易實(shí)行，反倒是對(duì)超出環(huán)面所擴(kuò)印的錫膏，其實(shí)并不需要擔(dān)心向外流失，因其癒合中強(qiáng)大的內(nèi)聚力會(huì)將外圍的錫量拉回中心來(lái)，因而無(wú)須去擔(dān)憂焊后的短路問(wèn)題。

圖3、此二圖均為PIH切片的暗視畫面，左圖之錫量不足應(yīng)與印膏量欠缺，

以及孔徑腳徑之差距太大有關(guān)，通常二者差距以10mil以下為宜。

還有一種簡(jiǎn)單的做法，就是無(wú)需增加鋼板的厚度，只要去回印刷兩次錫膏，再加擴(kuò)印的幫助亦可達(dá)到孔中填錫量的要求。至于先印一次薄膏后印二次厚膏的兩片鋼板重合印刷法，則于成本與施工上都很不適合，但對(duì)密集組裝全無(wú)馀地，擴(kuò)印者卻頗為有利。不過(guò)要注意的是錫膏用量增加后，助焊劑的殘?jiān)哺兌唷y免會(huì)對(duì)目檢帶來(lái)煩惱。

圖4、可採(cǎi)同一片鋼板來(lái)回刮印兩次，以增加孔中錫膏的印入量。

圖5、左圖壓低刮刀的攻角（由60°到45°〉將可增多入孔之印膏量，

右圖說(shuō)明剪腳不可太長(zhǎng)，以免捅出錫膏而減少填錫并帶來(lái)其他麻煩。

二、現(xiàn)場(chǎng)施工

（1）蓋孔覆環(huán)法

此為早期的做法，是利用鋼板開口將PTH孔口及環(huán)面全部予以覆蓋錫膏，且刻意壓低刮刀的攻角或刮印兩次，可使錫膏之進(jìn)孔量增多。然后將末端呈圓形或錐形的引腳，刺穿錫膏伸入孔中之后再去進(jìn)行回焊。此法的缺點(diǎn)是錫膏經(jīng)常會(huì)被太長(zhǎng)的引腳所擠出或脫落，帶來(lái)不少麻煩。最好是剪腳長(zhǎng)度只要比板厚稍微多出50mil即可，如此將可得到良好的焊點(diǎn)。

（2）孔環(huán)單遞或雨側(cè)擴(kuò)印法

刻意採(cǎi)擴(kuò)大開口的鋼板進(jìn)行超多量錫膏的擴(kuò)印  (Over P rint)，使插腳回焊后能夠達(dá)到填錫量的規(guī)范要求(75％)，目前以孔環(huán)兩側(cè)的雙邊印膏法較為盛行。由于孔口并未蓋滿’因而不致發(fā)生引腳捅出錫膏的麻煩，但此種擴(kuò)印術(shù)還要看板面的馀地是否夠用’以做為施工的取捨。

圖6、左上即為追加錫量的各種焊錫預(yù)料，左下為錫量飽滿的PIH切片圖。

右上為印膏上所另貼追加的預(yù)料，右下為未加預(yù)料前的晝面。

(3)追加預(yù)料法

即使採(cǎi)雙邊或單側(cè)擴(kuò)印的方式，也很難將插腳孔填錫到達(dá)規(guī)范之所需，于是只好在擴(kuò)印的錫膏表面，再追加補(bǔ)貼一小塊事先成型的焊錫預(yù)料商品(Preform)，而此種預(yù)料是從扁平焊料所衝切出來(lái)的各種薄片，完全不含任何有機(jī)物，因而體積非常實(shí)在，焊后效果很好(最新商品亦有已附帶助焊劑之預(yù)料）。不過(guò)卻因市場(chǎng)有限而價(jià)格非常昂貴（單一小片竟索價(jià)新臺(tái)幣2元之多），而且自動(dòng)貼放的動(dòng)作也還要另傷腦筋。事實(shí)上此等棘手問(wèn)題，只要人工夠便宜手藝也夠好時(shí)，烙鐵手焊法仍是最佳的選擇。

圖7、此為雙面SMT流程中加入PIH的說(shuō)明，也就是當(dāng)頂面完成回焊后，

即在頂面先行插腳彎腳，然后翻面在底面完成印膏與貼件，

并另于插焊處專門注射錫膏，最后才將PIH與底面貼件同時(shí)完成回焊。

(4)引腳出口局部擠膏法(Dispense)

當(dāng)板子正面完成回焊后，即將各插裝件之引腳插入孔內(nèi)，并打彎所穿出的腳尾，當(dāng)其翻板執(zhí)行反面的錫膏刷之同時(shí)，再利用機(jī)械手臂定點(diǎn)擠膏腳尾，進(jìn)爐后即可完成底面的插貼兩種回焊。

三、冷門再度炒熱

手機(jī)板電路板與其他手執(zhí)型電子機(jī)器的多層板類，雙面均需過(guò)爐回焊上各式貼裝元件，但某些需要強(qiáng)度更好的少數(shù)焊接位置(例如充電插座等)，則仍以通孔插焊為宜。對(duì)于如此之少數(shù)需求當(dāng)然不可能大動(dòng)干戈再去另做波焊’于是錫膏入孔的PIH or PIP做法，最近又大行其道矣。下左圖即為手機(jī)板OSP處理之通孔，與兩側(cè)刻意加大之孔環(huán)設(shè)計(jì)，另圖則為其第二板面錫膏回焊后的畫面。

圖8、左為手機(jī)電路板需多次插拔之充電接點(diǎn)，其焊點(diǎn)強(qiáng)度當(dāng)然要比SMT更好才行，

于是即採(cǎi)用PIH方式進(jìn)行錫膏入孔的插焊法。為了孔內(nèi)填充錫量起見(jiàn)，

乃刻意利用馀地加大孔環(huán)面積以便容納更多的印膏，使于熔合時(shí)能夠拉回孔中。