HotBar焊接短路的问题处理原则与解决方法

不知道怎么搞的，最近怎么有那么多人问188金宝搏苹果下载 关于HotBar的设计及生产问题，老实说自从有了软硬板(Rigid board)之后，188金宝搏苹果下载 个人就不太喜欢使用HoBar的设计了，因为HotBar虽然可以省下1～2个连接器的费用并节省一些高度空间，但其生产的品质问题也不少。

先看下面这个HoBar设计的实际案例好了，这是一片单面的FPC，0.9mm焊垫宽度及0.9mm间隙的HotBar焊垫设计，焊垫到焊垫之间的间距(pitch)为1.8mm，焊垫长度有5.0mm。基本上尺寸已经够大了，工厂的吃锡也应该不是什么太大的问题，可是偏偏生产时的不良率居然高达0.5～1.0%，而且绝大部分的不良都是短路。怎么会这样？

就如同下面这张照片所显示的，工厂实际进行HotBar焊接的时候，经常会出现这类焊垫之间短路的问题，下面的图示为比较严重的案例，大部分都只有部份溢锡，但这对品质信赖度已经产生了极大的危害，既使现在测试没有出现问题，也难保日后在高温高湿的环境下不会出现电子化学迁移(Electrochemical migration)的现象。

追究HotBar溢锡的原因之前，188金宝搏苹果下载 想请看官们先想一下，为何HotBar容易出现溢锡短路的问题？又该如何避免？

为何HotBar容易出现溢锡造成短路？

这是因为HotBar的热压头(thermodes)下压时，为了达到焊接FPC于PCB的目的，需要加热并施以一定的压力于事先印好锡膏并经过回流焊(reflow)后的焊垫。

当thermodes加热时会重新熔融已经吃在焊垫上的锡膏，熔融的锡又被来自热压头压力挤压后，会顺着可以吃锡的地方流动，如果吃锡的焊垫或FPC已经满溢无法再容纳更多的锡，锡就会被迫往容易流动的地方宣洩，这时候最容易宣洩的地方就是焊垫与焊垫之间的空隙，而且上面还盖有FPC，更容易形成所谓的虹吸现象(capillary action)，造成短路的问题。

如何避免HotBar发生溢锡短路问题？

既然知道了为何HotBar容易出现溢锡造成短路？解决的方向有二，其一是减少多余的焊锡量；其二是增加可以容许焊锡外溢的空间。

下面这个HotBar吃锡的设计已经做对了一半，在印刷锡膏的时候在焊垫的中间位置减少锡膏，如果治具的设定正确的话，热压头(thermodes)要压在焊垫中间的位置，焊锡印出来结果如下面右图所示。

有没有看到上面的问题点出在哪里？这个锡膏中间内缩的距离还是不够大，而且锡膏的厚度也太厚了，一般188金宝搏苹果下载 在设计HotBar锡膏印刷于焊垫上的形状时，像这种间距够大的焊垫，188金宝搏苹果下载 通常将锡膏印刷成一长条状于焊垫的正中间，锡膏只佔焊垫面积的50%就可以了，这样可以给予较大的空间给热压头在焊垫的位置上下移动，而且也较能避免因为太多的焊锡而溢出焊垫。如果还是看不懂188金宝搏苹果下载 的叙述，有机会再来画一张图说明好了。

说完了第一种解决的方法，接着说明第二种解决方法－增加焊锡可以外溢的空间。这个方法通常要做设计变更，可以尝试在FPC的金手指上下两端打孔，让挤压出来焊锡透过通孔溢出。另外一个方向是把FPC上面的金手指设计得比PCB的焊点短。

延伸阅读：HotBar FPCB软板设计注意事项—PTHs

以这个例子来说，188金宝搏苹果下载 会建议FPC上面的金手指焊垫长度从5.0mm减少到3.0mm，PCB的焊垫长度维持在5.0mm。HotBar作业时将FPC的金手指对齐PCB焊垫的中间，两端各留下1.0mm的空间，这样可以让多余的焊锡有更多的空间可以留在焊垫上而不会溢出来。

解决问题时首先要瞭解问题的本质及工作原理，然后对症下药～

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延伸阅读：
HotBar钢板开孔及品质验证
HotBar(热压熔锡焊接)介绍─HotBar原理及制程控制
浸金及电镀金在电路板焊接中所扮演的角色

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