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不知道怎么搞的，最近怎么有那么多人問深圳宏力捷關(guān)于HotBar(熱壓熔錫焊接)的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)問題，老實(shí)說自從有了軟硬結(jié)合板(Rigid board)之后，深圳宏力捷個(gè)人就不太喜歡使用HotBar(熱壓熔錫焊接)的設(shè)計(jì)了，因?yàn)镠otBar(熱壓熔錫焊接)雖然可以省下1～2個(gè)連接器的費(fèi)用并節(jié)省一些高度空間，但其生產(chǎn)的品質(zhì)問題也不少。

先看下面這個(gè)HotBar(熱壓熔錫焊接)設(shè)計(jì)的實(shí)際案例好了，這是一片單面的FPC，0.9mm焊墊寬度及0.9mm間隙的HotBar(熱壓熔錫焊接)焊墊設(shè)計(jì)，焊墊到焊墊之間的間距(pitch)為1.8mm，焊墊長(zhǎng)度有5.0mm。基本上尺寸已經(jīng)夠大了，PCBA工廠的吃錫也應(yīng)該不是什么太大的問題，可是偏偏生產(chǎn)時(shí)的不良率居然高達(dá)0.5～1.0%，而且絕大部分的不良都是短路。怎么會(huì)這樣？

 

就如同下面這張照片所顯示的，PCBA工廠實(shí)際進(jìn)行HotBar(熱壓熔錫焊接)焊接的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這類焊墊之間短路的問題，下面的圖示為比較嚴(yán)重的案例，大部分都只有部份溢錫，但這對(duì)品質(zhì)信賴度已經(jīng)產(chǎn)生了極大的危害，既使現(xiàn)在測(cè)試沒有出現(xiàn)問題，也難保日后在高溫高濕的環(huán)境下不會(huì)出現(xiàn)電子遷移(Electromigration)的現(xiàn)象。

追究HotBar(熱壓熔錫焊接)溢錫的原因之前，深圳宏力捷想請(qǐng)看官們先想一下，為何HotBar(熱壓熔錫焊接)容易出現(xiàn)溢錫短路的問題？又該如何避免？

 

為何HotBar(熱壓熔錫焊接)容易出現(xiàn)溢錫造成短路？

這是因?yàn)镠otBar(熱壓熔錫焊接)的熱壓頭(thermodes)下壓時(shí)，為了達(dá)到焊接FPC于PCB的目的，需要加熱并施以一定的壓力于事先印好錫膏并經(jīng)過回流焊(reflow)后的焊墊。

當(dāng)thermodes加熱時(shí)會(huì)重新熔融已經(jīng)吃在焊墊上的錫膏，熔融的錫又被來自熱壓頭壓力擠壓后，會(huì)順著可以吃錫的地方流動(dòng)，如果吃錫的焊墊或FPC已經(jīng)滿溢無法再容納更多的錫，錫就會(huì)被迫往容易流動(dòng)的地方宣洩，這時(shí)候最容易宣洩的地方就是焊墊與焊墊之間的空隙，而且上面還蓋有FPC，更容易形成所謂的虹吸現(xiàn)象(capillary action)，造成短路的問題。

 

如何避免HotBar(熱壓熔錫焊接)發(fā)生溢錫短路問題？

既然知道了為何HotBar(熱壓熔錫焊接)容易出現(xiàn)溢錫造成短路？解決的方向有二，其一是減少多余的焊錫量；其二是增加可以容許焊錫外溢的空間。

下面這個(gè)HotBar(熱壓熔錫焊接)吃錫的設(shè)計(jì)已經(jīng)做對(duì)了一半，在印刷錫膏的時(shí)候在焊墊的中間位置減少錫膏，如果治具的設(shè)定正確的話，熱壓頭(thermodes)要壓在焊墊中間的位置，焊錫印出來結(jié)果如下面右圖所示。

有沒有看到上面的問題點(diǎn)出在哪里？這個(gè)錫膏中間內(nèi)縮的距離還是不夠大，而且錫膏的厚度也太厚了，一般深圳宏力捷在設(shè)計(jì)HotBar(熱壓熔錫焊接)錫膏印刷于焊墊上的形狀時(shí)，像這種間距夠大的焊墊，深圳宏力捷通常將錫膏印刷成一長(zhǎng)條狀于焊墊的正中間，錫膏只占焊墊面積的50%就可以了，這樣可以給予較大的空間給熱壓頭在焊墊的位置上下移動(dòng)，而且也較能避免因?yàn)樘嗟暮稿a而溢出焊墊。如果還是看不懂深圳宏力捷的敘述，有機(jī)會(huì)再來畫一張圖說明好了。

說完了第一種解決的方法，接著說明第二種解決方法－增加焊錫可以外溢的空間。這個(gè)方法通常要做設(shè)計(jì)變更，可以嘗試在FPC的金手指上下兩端打孔，讓擠壓出來焊錫透過通孔溢出。另外一個(gè)方向是把FPC上面的金手指設(shè)計(jì)得比PCB的焊點(diǎn)短。

以這個(gè)例子來說，深圳宏力捷會(huì)建議FPC上面的金手指焊墊長(zhǎng)度從5.0mm減少到3.0mm，PCB的焊墊長(zhǎng)度維持在5.0mm。HotBar(熱壓熔錫焊接)作業(yè)時(shí)將FPC的金手指對(duì)齊PCB焊墊的中間，兩端各留下1.0mm的空間，這樣可以讓多余的焊錫有更多的空間可以留在焊墊上而不會(huì)溢出來。