老板今天丟了一個問題：「假設同一片板子，把同一個零件從原本的純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)」，這樣對產線及設計會造成什么差別及影響？」

當時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問題。后來才知道，原來是為了避免連接器被粗魯的客戶插壞掉下來的方法。

PIH(Paste-in-Hole)有時候又稱為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：

1、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。

2、PIH零件的材質必須要能夠承受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，以目前無鉛制程最好要求至少可以承受260?C持續10seconds以上。

3、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，如果勉強使用人工作業來放這類零件，可能會因為需要過壓電路板才能插入零件，造成電路板振動，最后造成電路板上已經打好的零件偏位或掉落。 

4、PIH零件必須要在零件最上方設計有個平面讓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)，用以防止虹吸現象發生，造成溢錫，產生不確定錫珠影響產品功能的問題。

6、PIH零件焊腳的高度建議超出電路板厚度0.3～1.0mm即可，太長不利取放件作業，太短容易造成吃錫不足容易脫落的風險，因為會采用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零件對制程及產品有何影響，下面我試著歸納出幾個重點：

1、工時：這兩種零件的打件時間應該沒有太大差異。

2、成本：PIH零件的成本可能會比純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，所以通孔也會設計的大一點，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比較大，所以需要比較大的間隙。

3、重工及修理：一般來說PIH零件會比純SMD零件難重工與維修，因為更換零件的時候需要把通孔中的銲錫移除，這點以現今的技術來說是比較困難的工藝，當然也可以考慮把整個零件破壞掉，但相對之下HIP零件重工的困難度還是比較高。

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

5、吃錫填滿問題：IPC-610規定通孔零件焊腳的通孔吃錫率必須超過75%，但有時候先天上的限制，很難使用正規的錫膏印刷達到這樣的錫量，所以有時候必須額外增加銲錫量。

其實話說回來，把SMD零件改成插件PIH制程，其焊錫強度會比較純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。