PCB工艺 二次回焊时避免第一面零件掉落的解决方法

随着手机技术的快速发展，大陆地区EMS(电子组装厂)不时传出严重的缺工问题，还有EMS厂为了追求更自动化的要求日益高涨，所以现在很多原本还不一定可以过SMT制程的零件也都被要求零件要符合走PIH(Paste-In-Hole)的制程，比如说 Type A 的USB连接器、网线(Ethernet)的连接器、电源插座、变压器... 等比较笨重的零件，以前这种零件大多是SMT制程后才后复(touch-up)手焊上去的。

印制电路板

因为人工的短缺，也为了节省后续的制程费用，另一方面是质量上的考虑，现在很多系统厂及EMS商都陆续开始要求那些还不能改成SMD制程的零件，至少要可以先符合PIH的制程要求，让电路板上的所有电子零件只要走完SMT制程，就可以完成电路板的所有的焊接制程。

不过把零件改成SMD或是PIH制程可是有其要求的，麻烦先参考这篇文章 把SMD零件改成通孔锡膏(Paste-In-Hole)制程有何差别及影响? 以了解其材料要求。

另外，把所有电子零件全部改成SMT制程会碰到一个新的问题，就是电路板第二面过回焊炉时，原来第一面已经吃锡的零件，如果有比较重的零件会有掉落的问题，这个其实大部分的公司都会在其造设计规范(DFx)上头定义较重零件必须设计在同一面的电路板上，可是随着科技的演化，以及上面提到的种种需求，RD似乎也越来越无法遵守这条规则了。

那工厂制程上有没有什么方法可以避免第二面过炉时，第一面的重零件掉落呢?

工作熊目前知道的几个方法相信大部分的SMT工程师都已经在执行了，这里只是提出来给一些还未遇到的朋友们参考：

方法一、在零件的底下或是旁边点红胶

其实早期的SMT加工线，点胶机是必备的设备，因为点过胶的SMD零件可以拿去过波峰焊(wave soldering)，不过现在大部分的SMT线几乎都没有这个设备了。 如果没有点胶机(dispenser)，就必须使用人工手动来点胶，个人不太建议人工啦，因为人工操作除了耗费人力及工时外，质量也较难管控，因为一不小心就会碰到其他已经贴片好的零件， 如果有机器点胶机质量当然比较好管控。

点红胶的目的是要将零件黏着在电路板上，所以红胶一定要点在电路板上面，并且沾粘住零件，然后过回焊炉，利用回焊炉的高温将黄胶固化，这种红胶属于不可逆胶，无法在经由加热软化。

如果红胶要点在零件的下方，点胶作业必须在电路板印完锡膏后马上点上去，然后再将比较重的零件覆盖在其上面。 要注意的是，红胶点在零件下方会有撑起零件的风险，所以一般都是比较重且大的零件才会这样作业。

另一种点胶作业会点在零件的侧边，这个必须等锡膏印刷完毕及零件放到固定位置以后才能作业，如果不小心会有碰掉零件的风险，所以一般会使用于PIH的零件。

如果使用机器点胶于侧边的话，必须精准控制胶量及点胶位置，将胶点于零件的边缘，然后用贴片机的吸嘴轻压零件至固定深度，以确保零件没有浮高的风险。

方法二、使用过炉载具/托盘(carrier)

过炉载具可以设计成肋条刚好支撑住较重的零件位置，这样比较重的零件在过二次回流焊时就不易掉落。 但是过炉载具的费用不便宜，而且载具全部数量排起来要大于回焊炉 (reflow oven)的长度，也就是要计算回焊炉内同时有多少片板子行走其间，还要加上缓冲(buffer)及备品，全部加起来没有三十个也有二十个，可能还要更多，所费不眦。

另外，过炉载具因为需要承受多次重复经过回流焊的高温，所以一般会采用金属材质或特殊耐高温的塑料制成。 还有一点需要特别提醒，使用Carrier会需要多一个人工成本，把板子放到Carrier上面要人工，载具回收重复使用也要人工。

其次，使用载具可能会有造成融锡状况变差的风险，因为这个过炉载具通常都是金属材质，面积大容易吸热，会造成温度上升不易的风险，所以调炉温的时候一定要连过炉载具一起量测，还有载具应该尽量把没有用到的肉偷掉，只要确保载具足够支撑不变形为原则就可以了。

方法三、调整回焊炉的上、下炉温差

回焊炉通常都可以控制上、下炉温，早期电子零件都还在1206大小的年代，我们在调整回焊炉时通常会将下炉温条得比上炉温少个5～10°C ，目的就是希望第二面回焊时，第一面已经焊接好的零件不要因为重新融锡而掉落，但现在大部分的SMT工程师都已经不这样调炉温了，因为零件都很小，没有掉落的风险。

随着上述的要求而来在第一面的大零件过第二面回焊时掉落是一定的，只是如果是连接器这么大又重的零件，就算调整上下炉温差，依然是无法达到零件不掉落的要求的。

所以调整回焊炉的上、下温差只对小零件有用，也就是发现有些零件会掉落，有些零件不会掉落的时候有效，如果全部掉件，这个方法就无效了。

方法四、回去用后复焊接吧（机器焊接、人工焊接）

计算一下后复焊接的成本与零件掉落所需要花费的成本，比较一下那个划算，有时候在时机还未成熟时一味的追求自动化，不见得可以节省成本，还是得多比较，算计算计是否划算。

后复焊接除了使用人工焊接外，也可以考虑机器人焊接，人工焊接的质量毕竟比较有疑虑。