通孔回焊（PIH）怎麼做：零件能不能過爐、錫膏量怎麼算、鋼板怎麼開，從選零件、算錫量、設計電路板與鋼板、調印刷到驗證的 5 個階段

通孔回焊做不做得成，關鍵在錫膏夠不夠：錫膏裡的錫大約只占一半體積，換算係數一般在 0.45 到 0.55 之間（來源 1），所以通孔要的錫，常得靠溢印或階梯鋼板補。

通孔回焊（Pin-in-Hole、Pin-in-Paste，也叫侵入式回焊）是把錫膏印在插件孔上與孔周圍，插上零件後和表面黏著零件一起過回焊爐，省掉波焊或手焊。能不能做，先看三件事：零件能不能耐回焊的溫度（一篇論文寫，零件本體在波焊時受的溫度通常比回焊低 50 到 100 °C，很多插件是照波焊設計的）、零件底部和錫膏之間有沒有足夠的間隙、腳和孔的大小差多少。錫膏量要算：焊點需要的錫＝孔的體積－腳的體積＋上下兩個焊點的體積，再除以錫膏裡錫所占的比例（大約一半）。量通常不夠，所以要把錫膏印到防焊上（溢印）、用階梯鋼板，或加預成形的錫片。改了以後也要注意印刷參數、助焊劑殘留與測試。 本文談的是把插件零件改成跟著回焊的做法、錫膏量怎麼估、電路板與鋼板怎麼配合；選擇性焊錫、波焊的參數，不在範圍內。分成 5 個階段：

• 階段①｜先看零件能不能過爐： 耐溫、材料、間隙、腳的形式與長度、插入力。
• 階段②｜算錫膏量： 孔、腳、焊點的體積，再換算成錫膏。
• 階段③｜設計電路板與鋼板： 孔徑、焊墊、溢印、階梯鋼板、留空區。
• 階段④｜調印刷與回焊： 印刷參數的副作用、回焊曲線、錫膏的選擇。
• 階段⑤｜驗證與下游的影響： 允收標準、助焊劑殘留、電測。

下面每個階段寫：怎麼做、公開資料怎麼說，有對應時再寫嘉鴻能幫的；來源、例外與整理放在文末的「備註」。此為一般情況，仍需視個案而定。

階段①：先看零件能不能過爐

怎麼做：

• 耐溫：零件要能撐過表面黏著製程的溫度（來源 1）；一份印刷機廠的說明寫，零件要能耐 220 到 235 °C 的回焊溫度（來源 2）。
• 無鉛要再核對：那份 220 到 235 °C 是 1999 年、以錫鉛為主時寫的。來源 1 那家錫膏廠的 SAC305 無鉛焊料（錫 96.5%、銀 3%、銅 0.5%）資料表寫，固相線 217 °C、液相線 220 °C（參考 C）。光是熔化區間就碰到上面耐溫範圍的下限，所以無鉛製程的零件耐溫，要照實際的回焊曲線向零件廠規格書重新確認（本文的整理）。
• 很多插件是照波焊設計的：波焊時零件本體受的溫度，通常比回焊低 50 到 100 °C；殼體材料要選能過回焊的（來源 3）。
• 底部要有間隙：零件底部要和錫膏保持距離，避免焊錫碰到零件本體（來源 1）；那份印刷機廠的說明寫，間隙至少 0.010 吋（來源 2）。
• 腳和孔不要差太多：腳和孔差太多，要的錫膏量變大、空洞變多，錫也可能從孔裡流出來；太緊又會透錫不足、插不進去（來源 1）。
• 腳不要太長：腳太長，插入時會把錫膏推出孔外，也會把錫吸走（來源 1）；一篇論文建議，腳伸出板面的長度不要超過 0.050 吋（腳長比板厚多出的部分），腳太長，被推出去的錫膏回焊時流不回焊墊（來源 3）。
• 插入力要小：插入力要小於置件機 Z 軸的力，理想上接近零；插入的衝擊太大，會把旁邊的小零件撞歪；腳數多的零件要有定位設計，人工置件時引導作業員對準孔（來源 3）。

公開資料怎麼說： 一家錫膏廠的技術文章（版權標示 2024 年）寫：導入通孔回焊要先確認零件能撐過表面黏著製程的溫度、插件方式；零件底部要有足夠間隙，避免焊錫接觸零件底部；腳與孔的比例要盡量緊，太大會增加錫膏量、空洞與焊錫流出孔外的機會，太緊會透錫不足與插不進去；腳長要盡量短，太長會在插入時推開錫膏、把錫從孔裡帶走。一份印刷機廠的應用說明（1999 年）寫：零件要能耐 220 到 235 °C 的回焊溫度，間隙至少 0.010 吋，才能避開印上的錫膏。一篇期刊論文（2000 年）寫：很多零件是為波焊設計的，波焊時零件本體的溫度通常比回焊低 50 到 100 °C；插入力要小於置件機 Z 軸的力、理想上接近零，插入的衝擊要小，以免撞掉較小的表面黏著零件（備註表 1）。

階段②：算錫膏量

怎麼做：

• 焊點要多少錫：孔的體積減掉腳的體積，再加上上下兩個焊點的體積（來源 1）。
• 換成錫膏：錫膏裡錫大約只占一半的體積，所以要除以一個係數，一般在 0.45 到 0.55 之間，看錫膏配方（來源 1）；那份印刷機廠的說明直接乘以 2（來源 2）。
• 換成鋼板開口：圓形開口的錫膏量是開口面積乘鋼板厚度，方形是長乘寬乘厚度；用這個反推開口要多大（來源 1）。
• 一個開口的例子：前面那篇期刊論文舉例：雙排、間距 100 mil（mil 是千分之一吋；100 mil 即 2.54 mm）的連接器，孔徑 45 mil（1.143 mm）、腳徑 35 mil（0.889 mm）、板厚 48 mil（1.219 mm），通孔 150 mil（3.81 mm）內沒有其他零件與導通孔；用 6 mil（0.152 mm）厚的鋼板、85 × 170 mil（2.159 × 4.318 mm）的溢印開口，就能印出足夠的錫膏，讓板子上下兩面都形成焊點（來源 3）。本文的計算例（假設每孔一個開口）：開口印出的錫膏 85 × 170 × 6 ＝ 86,700 mil³，約 1.42 mm³；乘 0.5 換成錫約 0.71 mm³（係數取 0.45 到 0.55 時約 0.64 到 0.78 mm³）；孔的體積減腳的體積約 0.49 mm³，剩下約 0.22 mm³（0.15 到 0.29 mm³）留給上下兩個焊點。論文沒有寫焊墊尺寸，焊點體積本文沒有另算。
• 開口不夠大時：孔和腳差太多、開口大不起來時，可以考慮換零件；孔距太近時，只能靠一部分錫膏填進孔裡，或用多層、階梯鋼板；那份說明也寫，階梯鋼板只當不得已的手段，階差上限 0.002 吋（來源 2）。
• 填孔的量不穩：插入時孔裡的錫膏很多會被腳推出去，每次黏在腳上的量不一定，而且會隨錫膏黏度、溫度與濕度變（來源 2）。

公開資料怎麼說： 前面那篇錫膏廠的文章寫：需要的焊點體積是通孔的體積減掉腳的體積，再加兩倍的焊點（焊錫圓角）體積；因為錫膏大約一半體積是錫，要除以一個係數，一般介於 0.45 到 0.55，看錫膏配方；圓形開口的錫膏量是開口面積乘鋼板厚度，矩形是長乘寬乘厚度。前面那份印刷機廠的說明寫：錫膏量＝（孔的體積－腳的體積＋焊點的體積）×2；若孔和腳差太多，開口會太大，可以考慮換零件；孔距太近時，只能依靠一部分孔內填充，或用多層、階梯鋼板，階梯鋼板只當不得已的手段、階差上限 0.002 吋；插入時孔內很多錫膏會被腳推出，每次黏在腳上的量不一定，和錫膏黏度有關，黏度又受溫度、濕度影響（備註表 2）。

階段③：設計電路板與鋼板

怎麼做：

• 焊墊小一點：孔周圍的焊墊在機械強度夠的前提下盡量小，一般約是孔徑的兩倍，可以減少需要的錫膏（來源 1）。
• 孔徑怎麼訂：孔徑要考慮置件精度、孔位與孔徑的公差、腳位與腳徑的公差；孔和腳的間隙越大，要的錫膏越多（來源 3）。
• 孔比腳大多少：那份印刷機廠的說明給的起點是：圓腳的孔徑，比腳徑加上腳徑公差大約 0.012 吋（約 0.30 mm）；方腳的孔，比最大對角線加公差大 0.010 吋（約 0.25 mm）。這個差距讓錫膏排氣、減少空洞，也留給自動插件機一點置件公差（來源 2）。前面那篇期刊論文則用統計算法：成品孔徑＝腳徑標稱值＋（置件精度、孔位、孔徑、腳位、腳徑五項公差的平方和開根號）（來源 3）。
• 溢印到防焊上：錫量通常不夠，要把錫膏印到焊墊外的防焊上（溢印）（來源 1）；防焊的表面能高，溢印可以比較大；表面能低，溢印的錫膏容易縮成錫珠（來源 3）。
• 留空區：通孔零件周圍要留一塊沒有其他零件、沒有開窗導通孔的區域讓錫膏溢印；太近的開窗導通孔會分走錫、造成橋接；文字油墨可能影響錫膏回焊時的流動，讓它分開成錫珠（來源 3）。
• 三種鋼板做法：同一厚度的鋼板加大開口溢印、階梯鋼板（局部加厚）、兩次印刷用的厚鋼板（來源 3）；另有噴印錫膏與預成形錫片可以補錫（來源 1）。
• 鋼板厚度看細間距的零件：鋼板厚度主要照板上細間距的零件來訂，再用要的錫膏量反推通孔的開口（來源 2）。
• 厚度與留空的數字：那份印刷機廠的說明寫，鋼板厚度一般在 0.005 到 0.008 吋（約 0.13 到 0.20 mm）（來源 2）。前面那篇期刊論文給階梯鋼板的設計原則：通孔開口到階梯邊緣，可以小到 25 mil（約 0.64 mm）；階梯邊緣到減薄區最近的開口，每減薄 1 mil 至少留 35 mil，例如 8 mil 減到 6 mil 要留 70 mil（約 1.78 mm）。兩次印刷時，第一片是一般約 6 mil 的鋼板，第二片厚鋼板一般 16 到 30 mil（約 0.41 到 0.76 mm），接觸板子的那面，在已印錫膏的位置要蝕刻讓位至少 10 mil（來源 3）。

公開資料怎麼說： 前面那篇錫膏廠的文章寫：孔周圍的焊墊在機械性能足夠下要盡量小，一般約是孔徑的兩倍；要滿足錫量通常要把錫膏印到防焊上；防焊與焊墊表面處理影響很大，表面能高的防焊讓熔錫保持平坦，低的會縮成珠、可能在熔融時干擾零件；非測試用的導通孔要蓋防焊；可以用階梯鋼板、噴印錫膏或預成形錫片增加錫量。前面那篇期刊論文寫：孔徑由置件精度、孔位公差、孔徑公差、腳位公差與腳徑公差決定，間隙越大要的錫膏越多；通孔零件周圍要留沒有零件與開窗導通孔的溢印區，開窗導通孔太近會分走錫並造成橋接，文字油墨可能影響錫膏回焊時的流動、讓它分開成錫珠；常用的鋼板有不分階、階梯與兩次印刷三種。前面那份印刷機廠的說明寫：鋼板厚度主要依板上細間距的零件設計，再用要的錫膏量反推開口，通常都需要溢印到防焊上（備註表 3）。

嘉鴻能幫的：

• 嘉鴻工程部可以協助看 PCB 設計好不好生產，包括拼板。
• 鋼網清潔：嘉鴻已上線的〈鋼網清潔做對了嗎？70% 的 SMT 缺陷從這裡開始〉寫到「很多人對清潔的理解是『看起來乾淨就好』，但這個標準在細間距和超細間距產品上是不夠的。」

階段④：調印刷與回焊

怎麼做：

• 調印刷參數會影響全部：降低刮刀速度、加大壓力，會把更多錫膏壓進所有開口，不只通孔；細間距零件可能更容易橋接，鋼板擦拭的頻率也可能要增加（來源 2）。
• 擦拭與刮刀：那份說明舉的例子，是從每 10 片擦一次鋼板，改成每 5 片擦一次。改用聚氨酯刮刀，會把更多錫膏壓進孔裡，但也會把開口裡的錫膏挖走；降低刮刀角度，會加大把錫膏壓進開口的力；這兩種改法同樣可能要多擦鋼板，細間距也更容易橋接（來源 2）。
• 降速的代價：刮刀速度降低，週期時間會變長（來源 2）；加大壓力，刮刀與鋼板磨耗增加（來源 2）。
• 可調的項目：離板印刷、刮刀速度、壓力、角度與刮印次數，都可以小幅調整來增加透錫（來源 1）。
• 回焊曲線看整片板：曲線要同時顧到錫膏的建議、零件的耐溫、整片板的熱容量與爐子的能力，不只照顧通孔零件（來源 1）。
• 錫膏的選擇：抗熱塌的錫膏比較不會在熔化前從孔裡掉出去；潤濕好的錫膏可以補償一部分設計上的不足（來源 1）。
• 熱塌怎麼量：來源 1 寫，錫膏的熱塌依 IPC-TM-650 2.4.35 測，量的是錫膏在 150 °C 下 10 到 15 分鐘抵抗變形的能力。IPC 這份測試方法（1995 年 1 月版）的做法是：一片試片在 25 ± 5 °C、相對濕度 50 ± 10% 下放 10 到 20 分鐘後看塌落；另一片加熱到 150 ± 10 °C、10 到 15 分鐘，冷卻後再看，記錄哪些間距已經橋接（參考 A）。

公開資料怎麼說： 前面那份印刷機廠的說明寫：要全部或部分填孔時，可能要改印刷參數；降低刮刀速度與加大壓力，會把更多錫膏壓進所有開口，可能要提高擦拭頻率，細間距零件可能更容易橋接；降速會增加週期時間，加壓會增加刮刀與鋼板的磨耗。前面那篇錫膏廠的文章寫：可以小幅調整印刷機設定來增加透錫，包括離板印刷、刮刀速度、壓力、角度與刮印次數；回焊曲線要同時滿足錫膏建議、零件溫度限制、組裝熱容量與爐子能力，影響的是整片板；錫膏的熱塌性能、潤濕性能、焊料種類與殘留特性都很重要，抗熱塌的錫膏比較不會在熔化前從孔裡掉出去（備註表 4）。

嘉鴻能幫的：

• 掉件或空焊的原因，可能出在錫膏印刷、鋼板設計、回焊爐、PCB 設計或置件位置；嘉鴻工程部可以從這幾處協助您找原因。回焊爐這一處，調整通孔回焊的條件要量實際的爐溫曲線，可以用爐溫測試儀。
• 錫膏印刷：嘉鴻已上線的〈錫膏印刷不良怎麼排查？照印出來的樣子，倒推該換哪一個耗材〉寫到「壓片磨損或鬆脫，會造成刮板行程中 PCB 位移，直接導致印刷偏位、空焊等缺陷。」

階段⑤：驗證與下游的影響

怎麼做：

• 照允收標準看：焊點要符合電子組裝允收標準對應等級的要求；非破壞的檢查與切片可以確認透錫（來源 1）。
• 透錫要多少：一篇 2006 年在 IPC 研討會發表的論文（一家電腦廠的工程師與一所大學合寫）寫，IPC-A-610D 的通孔透錫要求沒有因為改用無鉛焊料而改變；該論文內文寫二、三級多數孔 75%、接電源／接地層孔允許 50%；其表 2 則把三級列為全部 75%，二級接地孔 50%（參考 B）。這是 D 版的數字，論文談的是波焊、厚板，並主張某些情況可接受較低的透錫；實際請以您取得的標準版本與客戶要求為準。
• 助焊劑殘留變多：錫膏大約一半體積是助焊劑，為了透錫多印的錫膏，會讓殘留變多，也可能在回焊爐裡滴落（來源 1）。
• 錫膏掉進爐子：插入時被推出孔的錫膏，可能從腳尖掉下、累積在回焊爐底部（來源 1）。
• 殘留流到端子：助焊劑殘留或錫膏可能流到連接器的端部，違反品質標準或影響間隙（來源 1）。
• 電測要另外留點：腳尖與下面的焊點會覆蓋助焊劑殘留，探針接觸不良；要另外加測試點（來源 3）。
• 改一顆先試：先挑一顆零件小量試做，量透錫、看殘留與電測，再擴大（本文的整理）。

公開資料怎麼說： 前面那篇錫膏廠的文章寫：通孔回焊的焊點要符合電子組裝允收標準的一、二、三級要求，非破壞檢查與破壞性切片可以確認製程是否成功；錫膏約一半體積是助焊劑，為了透錫多加的錫膏，可能造成助焊劑殘留與在回焊爐內滴落；插入時被推出孔的錫膏可能從腳尖掉下、累積在爐底；助焊劑殘留或錫膏可能流到連接器的端部，違反品質標準或影響間隙公差。前面那篇期刊論文寫：通孔回焊會影響在線電測，腳尖與下方焊點覆蓋助焊劑殘留，用腳尖當測試點時探針接觸不良，要另外加測試點；沒有塞孔的導通孔可能讓測試治具真空不足，非測試導通孔可以蓋防焊（備註表 5）。

常見問題

Q1：什麼是通孔回焊（PIH）？

把錫膏印在插件孔上與孔周圍，插上零件後和表面黏著零件一起過回焊爐，省掉波焊或手焊；也叫 Pin-in-Paste 或侵入式回焊。能不能做，先看零件耐不耐回焊溫度、底部和錫膏之間有沒有間隙、腳和孔差多少。

Q2：通孔回焊的錫膏量怎麼算？

焊點要的錫＝孔的體積－腳的體積＋上下兩個焊點的體積，再除以錫膏裡錫所占的體積比例，一般在 0.45 到 0.55 之間（看錫膏配方）；一份印刷機廠的說明直接乘以 2。再用開口面積乘鋼板厚度，反推鋼板開口要多大。

Q3：哪些插件零件不適合通孔回焊？

耐不了回焊溫度的零件。一份印刷機廠說明寫，零件要能耐 220 到 235 °C；一篇論文寫，波焊時零件本體受的溫度通常比回焊低 50 到 100 °C，很多插件是照波焊設計的。底部沒有間隙（說明寫至少 0.010 吋）、腳太長或插入力太大的零件，也不適合。

Q4：錫膏量不夠怎麼辦？

常見三種補法：把錫膏溢印到焊墊外的防焊上、用階梯鋼板局部加厚、或加預成形錫片。那份印刷機廠說明把階梯鋼板當不得已的手段，階差上限 0.002 吋；降刮刀速度、加壓雖然能多壓錫膏進孔，但會影響全板的細間距零件，週期時間也會變長。

備註：來源與例外

以下給需要核對的人看，不看也不影響上面的做法。零件廠的規格書、您的產品規範與您自己的驗證，和本文不同時，以它們為準。

各階段的出處

補充參考資料：編號用英文字母，和上表的來源 1～3 分開。

• 參考 A：IPC, IPC-TM-650 Test Methods Manual 2.4.35「Solder Paste—Slump Test」（1995 年 1 月）：原始文件（PDF）
• 參考 B：Ferrer et al., “Reliability of Partially Filled SAC305 Through-Hole Joints”（IPC APEX 2006 發表）：原始文件（PDF）
• 參考 C：一家錫膏廠的 SAC305 資料表（簡體中文，Document Rev NF7；與站上來源 1 同一家，不同文件）：原始文件（PDF）

表 1｜零件能不能過爐

來源：見各列；來源 2 是 1999 年的資料，耐溫以零件廠規格書為準。

表 2｜錫膏量

來源：見各列。

表 3｜電路板與鋼板

來源：見各列。

表 4｜印刷與回焊

來源：見各列。

表 5｜驗證與下游

來源：見各列。

例外與限制

• 看到什麼、沒看到什麼：本文讀到的是 3 份公開資料（一家錫膏廠的技術文章、一份印刷機廠的應用說明、一篇期刊論文），另加 3 份補充參考（IPC 的錫膏塌落測試方法、一篇 IPC 研討會論文、一家錫膏廠的無鉛焊料資料表，見參考 A 到 C）。電子組裝允收標準的原文，本文沒有讀；只引用來源與參考裡提到它的部分（透錫 75%／50% 是參考 B 轉述的 IPC-A-610D）。
• 來源的立場與年代：來源 1 是錫膏廠，來源 2 是印刷機廠，來源 3 有鋼板廠參與；來源 2、3 是 1999、2000 年的資料，當時以錫鉛為主，溫度與材料請以現在零件廠的規格書為準。
• 公式的係數：錫膏換算的係數（0.45 到 0.55，或乘以 2）隨錫膏配方變，實際要照錫膏廠的資料與試印結果調。
• 本文的整理：階段⑤的「改一顆先試」、圖 2、圖 3、階段②的「本文的計算例」、階段①「無鉛要再核對」的最後一句，是本文的整理；其餘句子都能在來源、參考或嘉鴻的頁面找到對應的敘述。
• 嘉鴻的協助範圍：「嘉鴻能幫的」只寫嘉鴻工程部的協助範圍與站上已發佈頁面的原句。

本文為一般情況的整理，不是標準條文的轉述，也不是對某一家錫膏廠、設備廠或鋼板廠的背書，更不構成對您產品與製程的保證。請以零件廠與錫膏廠的資料、您的產品規範，以及您自己的驗證為準；此為一般情況，仍需視個案而定。