FPC軟板與硬線路板焊接時(shí)怎樣避免連錫短路——廣州藍(lán)能電子科技
在脈沖電流加熱焊接時(shí)(hotbar 脈沖熱壓機(jī))，經(jīng)常會(huì)遇到焊接短路連錫的問(wèn)題。
先看下面這個(gè)HoBar設(shè)計(jì)的實(shí)際案例好了，這是一片單面的FPC，0.9mmPIN腳（金手指）寬度及0.9mm間隙的HotBar PIN腳（金手指）設(shè)計(jì)，PIN腳（金手指）到PIN腳（金手指）之間的間隙為1.8mm，PIN腳（金手指）長(zhǎng)度有5.0mm。基本上尺寸已經(jīng)夠大了，工廠的吃錫也應(yīng)該不是什么太大的問(wèn)題，可是偏偏做出來(lái)的不良率就高達(dá)0.5～1.0%，而且絕大部分的不良都是短路。
就如同下面這張圖所顯示的，工廠實(shí)際進(jìn)行HotBar焊接的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這類PIN腳（金手指）之間短路的問(wèn)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)質(zhì)量信賴杜已經(jīng)產(chǎn)生了及大的為害，既使現(xiàn)在測(cè)試沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，難保在高溫膏濕的環(huán)境下不會(huì)出現(xiàn)電子遷移(Electromigration)的現(xiàn)象。
究其HotBar溢錫的原因之前，我想請(qǐng)看官們先想一下，為何HotBar容易出現(xiàn)溢錫短路的問(wèn)題？又該如何避免？
為何HotBar容易出現(xiàn)溢錫造成短路？
因?yàn)?/span>HotBar的熱壓頭(thermode)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將過(guò)回流焊(reflow)后的PIN腳（金手指），當(dāng)thermode加熱時(shí)會(huì)重新熔融已經(jīng)吃在PIN腳（金手指）上的錫膏，熔融的錫膏被擠壓之后會(huì)順著可以吃錫的地方流動(dòng)，如果吃錫的PIN腳（金手指）或FPC已經(jīng)滿溢無(wú)法再容納更多的錫膏，錫膏就會(huì)被迫往容易流動(dòng)的地方宣泄，這時(shí)候最容易宣泄的地方就是PIN腳（金手指）與PIN腳（金手指）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)，造成斷路的問(wèn)題。(廣州藍(lán)能電子科技，Hotbar脈沖熱壓機(jī)專業(yè)生產(chǎn)商)
如何避免HotBar發(fā)生溢錫短路問(wèn)題？
既然知道了為何HotBar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；其二是增加焊錫可以外溢的空間。
下面這個(gè)HotBar吃錫的設(shè)計(jì)已經(jīng)對(duì)了一半，在印刷錫膏的時(shí)候在PIN腳（金手指）的中間位置減少錫膏，如果治具的設(shè)定正確的話，熱壓頭(thermode)要壓在PIN腳（金手指）中間的位置，焊錫的印出來(lái)結(jié)果如下面右圖所示。
有沒(méi)有看到上面的問(wèn)題點(diǎn)出在哪里？這個(gè)錫膏中間內(nèi)縮的距離還是不太夠，而且錫膏的厚度也太厚了，一般我在設(shè)計(jì)HotBar錫膏印刷于PIN腳（金手指）上的形狀時(shí)，像這種間距夠大的PIN腳（金手指），我喜歡將錫膏印刷成一長(zhǎng)條于PIN腳（金手指）的正中間，錫膏只占PIN腳（金手指）面積的50%就可以了，這樣比較可以容許較大的空間給熱壓頭在PIN腳（金手指）的位置上下移動(dòng)，而且也較能避免因?yàn)閴蚨嗟暮稿a而溢出PIN腳（金手指）。如果還是看不懂我的敘述，有機(jī)會(huì)再來(lái)畫(huà)一張圖說(shuō)明好了。(廣州藍(lán)能電子科技，Hotbar 脈沖熱壓機(jī)專業(yè)生產(chǎn)商)
說(shuō)完了第一種解決的方法，接著說(shuō)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(lái)焊錫透過(guò)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(lái)說(shuō)，我會(huì)建議FPC上面的金手指PIN腳（金手指）長(zhǎng)度從5.0mm減少到3.0mm，PCB的PIN腳（金手指）長(zhǎng)度維持在5.0mm。HotBar作業(yè)時(shí)將FPC的金手指對(duì)齊PCBPIN腳（金手指）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PIN腳（金手指）上而不會(huì)溢出來(lái)。
解決問(wèn)題時(shí)首先要了解問(wèn)題的本質(zhì)及工作原理，然后對(duì)癥下藥。
