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二次回焊時如何避免第一面較重零件掉落掉件的解決方法
隨著手機技術的快速發展，大陸地區EMS(電子組裝廠)不時傳出嚴重的缺工問題，其次是工業4.0讓EMS廠追求自動化的需求日益高漲，所以現在很多原本還不一定可以走SMT製程的零件也都被要求零件要符合走PIH(Paste-In-Hole)製程，比如說 Type A 的USB連接器、網線(Ethernet)的連接器、電源插座、變壓器…等比較笨重的零件，以前這種零件大多是SMT製程後才「後復(touch-up)手焊」上去的。
因為人工的短缺，也為了節省後續的製程費用，另一方面是品質上的考量，現在很多系統廠及EMS商都陸續開始要求那些還不能改成SMD製程的零件，至少要可以先符合PIH的製程要求，讓電路板上的所有電子零件只要走完SMT製程，就可以完成電路板的所有的焊接製程。
不過把零件改成SMD或是PIH製程可是有其要求的，麻煩先參考這篇文章【把SMD零件改成通孔錫膏(Paste-In-Hole)製程有何差別及影響?】來了解其材料及設計上的要求。
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另外，要將所有電子零件全部改成SMT製程時還會碰到一個新的問題，就是電路板第二面過回焊爐時，原來第一面已經吃錫的零件，如果有比較重的零件會有掉落的問題，這個問題其實大部分的公司都會在其製造設計規範(DFx)上頭定義較重零件必須設計在同一面的電路板上，可是隨著科技的演化，以及上面提到的種種需求，RD似乎也越來越無法遵守這條規則了。
如果你還不知道什麼是電路板的第一面與第二面，請先參考【介紹PCBA雙面回焊製程(SMT)及注意事項】及【給初學者的Q&A：關於SMT鋼板、打件面順序決定、DFM、DFX】這兩篇文章。
那工廠製程上有沒有什麼方法可以避免第二面過爐時，第一面的較重零件的掉落呢?
工作熊目前知道的幾個方法相信大部分的SMT工程師也都已經在執行了，這裡只是提出來給一些還未遇到的朋友們參考：
方法一、在零件的底下或是旁邊點紅膠
相關閱讀：何謂SMT「紅膠」製程？什麼時候該用紅膠呢？有何限制呢？
其實早期的SMT線，點膠機是必備的設備，因為點過膠的SMD零件可以拿去過「波峰焊(wave soldering)」，不過現在大部分的SMT線幾乎都沒有這個設備了。如果沒有點膠機(dispenser)，就必須使用人工手動來點膠，工作熊個人其實不太建議人工啦，因為人工作業除了耗費人力及工時外，品質也較難管控，因為一不小心就會碰到其他已經貼片好的零件，如果可以用機器來點膠，品質上才會比較能管控。
點紅膠的目的是要將零件黏著在電路板上，所以紅膠一定要點在電路板上面，並且沾黏住零件，然後過回焊爐，利用回焊爐的高溫將紅膠固化，這種紅膠屬於不可逆膠，所以無法經由加熱來軟化。
如果紅膠要點在零件的下方，點膠作業必須在電路板印完錫膏後馬上點上去，然後再將比較重的零件覆蓋在其上面。要注意的是，紅膠點在零件下方會有稍稍撐起零件的風險，所以一般都是比較重且大的零件才會做這樣的作業。
另一種點膠作業會點在零件的側邊，這個必須等錫膏印刷完畢及零件放到固定位置以後才能作業，如果不小心會有碰掉零件的風險，所以一般會使用於PIH的零件。
如果使用機器點膠於側邊的話，必須精準控制膠量及點膠位置，將膠點於零件的邊緣，然後用貼片機的吸嘴輕壓零件至固定深度，以確保零件沒有浮高的風險。
現在因為機器人的進步，很多早期點膠不易控制的項目都可以有解決方案，工作熊就看過使用簡單的機器手臂來架在SMT流線上做點膠的解決方案，費用也不會很貴，提供有需要做點膠製程的朋友，當然，這個只適合少量的點膠作業。另外，這種點膠的精度要求一般不會太高，因為點在較大的零件上，膠量及位置就不需要太精準，所以工作雄也看過有人用XY-Table點膠機來與SMT做連線，達到電路板零件點膠的需求。
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方法二、使用過爐載具/托盤(carrier)
過爐載具可以設計肋條(ribs)剛好支撐住較重零件的位置，這樣就可以避免比較重的零件在過二次回流焊時掉落下來。但是過爐載具的費用不便宜，而且載具全部數量排起來要大於回焊爐 (reflow oven)的長度，也就是要計算回焊爐內同時有多少片板子行走其間，還要加上緩衝(buffer)及備品，全部加起來沒有三十個也需要至少二十個，可能還要更多，所費不眥。
另外，過爐載具因為需要承受多次重複經過迴流焊的高溫，所以一般會採用金屬材質或特殊耐高溫的塑料製成。還有一點需要特別提醒，使用Carrier會需要多一個人工成本，把板子放到Carrier上面要人工，載具回收重複使用也要人工。
其次，使用載具可能會有造成融錫狀況變差的風險，因為這個過爐載具通常都是金屬材質，面積大容易吸熱，會有造成溫度上升不易的風險，所以調爐溫的時候一定要連過爐載具一起量測，還有載具應該盡量把沒有用到的肉偷掉，只要確保載具足夠支撐不變形為原則就可以了。
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方法三、調整回焊爐的上、下爐溫差
回焊爐通常都可以分開控制上、下爐溫，早期電子零件都還在1206大小的年代，我們在調整回焊爐時通常會將下爐溫度調得比上爐溫少個5～10°C，目的就是希望第二面回焊時，第一面已經焊接好的零件不要因為焊錫重新融錫而發生掉件，但現在大部分的SMT工程師都已經不這樣調爐溫了，因為零件都很小，沒有掉落的風險。
不過隨著大型零件走SMT製程要求而來的挑戰，在第一面的大零件過第二面回焊時掉落是一定會的，只是底面如果有連接器(connector)這種又大又重的零件，就算調整上下爐溫差，依然是無法達到零件不掉落要求。
所以調整回焊爐的上、下溫差只對小零件有用，也就是發現有些零件會掉落，有些零件不會掉落的時候有效，如果全部掉件，這個方法就無效了。
請注意，如果上下爐溫差過大會容易引起板彎的結果。
方法四、採用高、低錫膏混搭的方式
工作熊其實不太推薦這個方法，因為低溫錫膏的焊錫強度不佳，使用前請務必經過嚴格的信賴度評估。而且，工廠內有不同溫度的錫膏，擔心會有用錯錫膏的風險。
方法就是第一面Reflow的時候印刷高溫錫膏，第二面Reflow時印刷低溫錫膏，這樣就不用擔心第一面的零件過二次Reflow掉件了。
比如說板子的第一面印刷SAC305錫膏，熔點為217°C，Reflow的峰值最高為250°C。然後在第二面印刷Sn42Bi58低溫錫膏，熔點為138°C，Reflow的峰值最高建議不超過220°C（建議控制在200°C以下），這樣已經打好的第一面使用SAC305的錫點就完全不會有重新融錫的機會。
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方法五、回去用後復焊接吧（機器焊接、人工焊接）
計算一下後復焊接的成本與零件掉落所需要花費的成本，比較一下那個划算，有時候在時機還未成熟時一味的追求自動化，不見得可以節省成本，還是得多比較，算計算計是否划算。
後復焊接除了使用人工焊接外，也可以考慮機器人焊接，人工焊接的品質畢竟比較有疑慮。
延伸閱讀：
合成石過爐托盤(Reflow carrier)
電子製造工廠如何產出一片電路板
增加錫膏量可以改善BGA焊接不良？
為什麼SMT二次回焊時第一面零件不會掉落？再回焊熔錫溫度會升高?
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