我的一整天都是在印刷電路板(PCB)堆中度過的，白天在一家快速組裝PCB（PCB Assembly）的車間工作；晚上，住在看起來像組裝廠的地方。當(dāng)我寫這些字時(shí)，在視力所及，有我自己設(shè)計(jì)的、已完工的十幾塊板子，或許更多，我想說的是，我經(jīng)常被各種經(jīng)驗(yàn)水平相差懸殊的人問及：做板子時(shí)，是否仍應(yīng)使用通孔插件？或應(yīng)盡可能使用表面貼裝技術(shù)(SMT)組件？

世事如謎，當(dāng)我第一次用電烙鐵焊板子時(shí)，本地餐館才不再提供“原生湯”(編注：這里指的是一碗充滿化學(xué)原料的濃湯)。在那些日子里，我們確實(shí)有“表面貼裝”組裝的PCBA版本，但它只涉及使用Fahnestock夾子(一種彈簧式接線夾)、焊接端子(lug)和松木板上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)聯(lián)機(jī)。對(duì)了，類似面包板那類的東西。

今天，表面貼裝組裝涉及PCB表面上的銅焊盤，組件沒有管腳穿透PCB，機(jī)器人每小時(shí)可將數(shù)萬個(gè)這些微小組件貼放在PCB上。

圖1 快速表面貼裝設(shè)備。(來源：Duane Benson)

現(xiàn)在，如果每月需要銷售100萬部手機(jī)，那么每小時(shí)貼放48,000個(gè)組件可以滿足要求。但對(duì)于可能需要1,000塊板子的早期初創(chuàng)公司，或100塊板子的業(yè)余愛好者，或只需一兩塊板子的一次性設(shè)計(jì)，那又該如何？對(duì)這種需求的人來說，是否仍應(yīng)著眼表面貼裝組件？還是應(yīng)堅(jiān)持使用那些看起來更容易處理和焊接的可靠通孔組件？

我個(gè)人主張盡可能多地使用表面貼裝組件，我確實(shí)意識(shí)到這樣做會(huì)讓事情變得復(fù)雜，而且某些組件只有通孔封裝。有時(shí)表面貼裝組件的機(jī)械強(qiáng)度不足以承受組件的重量或施加在其上的應(yīng)力，在這些情況下，我肯定會(huì)選擇通孔或通孔/表面貼裝混用的方式。

你可能希望使用通孔組件的原因有以下幾個(gè)：

●非常大的組件，如變壓器、繼電器和電容；要么沒有相應(yīng)的表面貼裝封裝，要么需要通孔連接器提供額外機(jī)械強(qiáng)度。

●要承受很大機(jī)械應(yīng)力的連接器。

●如果對(duì)查看和處理小型表面貼裝組件感到不舒服。

●就是喜歡通孔封裝。

●只做幾塊PCB和/或你要使用已有的組件。

除以上幾點(diǎn)外，盡管表面貼裝技術(shù)尺寸小，有很多理由在PCB設(shè)計(jì)時(shí)選用表面貼裝組件。首先，很多新的和最先進(jìn)的組件根本沒有通孔封裝，如果堅(jiān)持使用通孔封裝，將把許多最新和功能最多的組件排除在外。

圖2中右側(cè)的通孔板是我在商業(yè)制造車間制造的第一批PCBA之一。左側(cè)的表面貼裝板具有相同功能，還另有馬達(dá)控制器和USB連接，手工焊接這兩塊板上的組件，使用的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片沒有通孔封裝。

圖2 表面貼裝(左)與通孔(右)MCU電路板。(來源：Duane Benson)

在過去幾年，大多數(shù)芯片都有各種尺寸可供選擇，從0.1英吋(2.54mm)間距通孔雙列直插式封裝(DIP)到當(dāng)時(shí)最小的通孔封裝。今天競(jìng)爭(zhēng)如此激烈，加上各種各樣的專用組件，支持這么多封裝形態(tài)的成本正成為一個(gè)重要制約因素，許多芯片公司透過生產(chǎn)更實(shí)用、更小的封裝來適應(yīng)這些市場(chǎng)狀況。

Microchip Technology仍在提供各種封裝這一方面值得稱贊，同一芯片從0.1英吋間距的DIP到超小型0.5mm間距的QFN或BGA封裝，應(yīng)有盡有。但是誰知道這種情況將維持多久？我見過很多新的功率組件—像LiPoly充電器和B類放大器—僅有QFN或BGA封裝，且一些高速組件也是如此。

微小的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備和移動(dòng)計(jì)算的普及是這一趨勢(shì)的重要推手。3×3mm的組件可用于微型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和大型桌面系統(tǒng)，相比之下，20管腳的通孔組件，甚至不太小的SOIC都只能用于桌面產(chǎn)品，而不能用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因此，制造商可能決定只生產(chǎn)較小的組件封裝。你可以找到其中一些組件的通孔轉(zhuǎn)接板(breakout board)，但并非全部組件。

表面貼裝組件幾乎總是比其通孔版便宜。這是肯定的，所用原材料少得多的組件的成本當(dāng)然會(huì)更低，且該規(guī)則適用于許多電子組件，特別是被動(dòng)組件。在Digi-Key網(wǎng)站上，通孔和表面貼裝電阻的價(jià)格往往都是0.10美元/顆，但購買100顆時(shí)，表面貼裝電阻的價(jià)格只有通孔的一半。

尺寸大小也影響組件收藏。在圖3中，左邊的卷帶中有略少于500個(gè)表面貼裝組件，與右側(cè)的少量通孔電容相比，兩者所占的空間顯而易見，PCB大小也是個(gè)重要的考慮因素。可以在同一PCB上貼裝更多表面貼裝組件，也可以縮小PCB尺寸并節(jié)省生產(chǎn)成本。

圖3 表面貼裝(左)與通孔(右)組件。(來源：Duane Benson)

如果計(jì)劃批量生產(chǎn)，那么從表面貼裝封裝開始是明智之舉。這樣，就不需要在原型和生產(chǎn)之間重新設(shè)計(jì)PCB，這可以節(jié)省大量時(shí)間和金錢。

然而，最大的問題是成本。因?yàn)樾枰獍砻尜N裝PCB的生產(chǎn)組裝，那使用表面貼裝不是更花錢嗎？好吧，任何時(shí)候有人為你干活，你都要花錢，但這種權(quán)衡并非如此決斷。

大多數(shù)人，有一些耐心、有個(gè)好的放大鏡(或大倍數(shù)閱讀用放大鏡)，以及一個(gè)可以墊手腕的東西，都可以手工焊接0603或0402封裝的被動(dòng)組件。有些人甚至想出了如何手工焊接QFN和BGA封裝，但在組件小到一定程度時(shí)，沒有專門的設(shè)備，手工焊接是不切實(shí)際的(盡管可以這樣做)。

如果手頭上是個(gè)純愛好的項(xiàng)目，你會(huì)堅(jiān)持用自己能手工焊接的組件、設(shè)置一款焊機(jī)，或找到一家追求低成本而非高可靠的廠家。當(dāng)在做的事情開始成為一種事業(yè)，那么時(shí)間就是金錢，此時(shí)可根據(jù)需要，在時(shí)間和金錢間權(quán)衡取舍。

最重要的是，如果你更喜歡通孔組件，那就盡可使用它們，不需妄自菲薄。只是要清楚，你可能無法使用某些最新且功能最強(qiáng)大的組件，因此我個(gè)人建議盡可能使用表面貼裝組件。