脉冲热压机焊接时短路问题应该怎样解决——广州精源脉冲热压机

在脉冲电流加热焊接时(hotbar 脉冲热压机)，经常会遇到焊接短路连锡的问题。

先看下面这个HoBar设计的实际案例好了，这是一片单面的FPC，0.9mmPIN脚（金手指）宽度及0.9mm间隙的HotBar PIN脚（金手指）设计，PIN脚（金手指）到PIN脚（金手指）之间的间隙为1.8mm，PIN脚（金手指）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，可是偏偏做出来的不良率就高达0.5～1.0%，而且绝大部分的不良都是短路。

就如同下面这张图所显示的，工厂实际进行HotBar焊接的时候，经常会出现这类PIN脚（金手指）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，但这对质量信赖杜已经产生了及大的为害，既使现在测试没有出现问题，难保在高温膏湿的环境下不会出现电子迁移(Electromigration)的现象。

究其HotBar溢锡的原因之前，我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？

因为HotBar的热压头(thermode)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将过回流焊(reflow)后的PIN脚（金手指），当thermode加热时会重新熔融已经吃在PIN脚（金手指）上的锡膏，熔融的锡膏被挤压之后会顺着可以吃锡的地方流动，如果吃锡的PIN脚（金手指）或FPC已经满溢无法再容纳更多的锡膏，锡膏就会被迫往容易流动的地方宣泄，这时候最容易宣泄的地方就是PIN脚（金手指）与PIN脚（金手指）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)，造成断路的问题。(广州精源电子科技，Hotbar 脉冲热压机专业生产商)

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；其二是增加焊锡可以外溢的空间。

下面这个HotBar吃锡的设计已经对了一半，在印刷锡膏的时候在PIN脚（金手指）的中间位置减少锡膏，如果治具的设定正确的话，热压头(thermode)要压在PIN脚（金手指）中间的位置，焊锡的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太够，而且锡膏的厚度也太厚了，一般我在设计HotBar锡膏印刷于PIN脚（金手指）上的形状时，像这种间距够大的PIN脚（金手指），我喜欢将锡膏印刷成一长条于PIN脚（金手指）的正中间，锡膏只占PIN脚（金手指）面积的50%就可以了，这样比较可以容许较大的空间给热压头在PIN脚（金手指）的位置上下移动，而且也较能避免因为够多的焊锡而溢出PIN脚（金手指）。如果还是看不懂我的叙述，有机会再来画一张图说明好了。(广州精源电子科技，Hotbar 脉冲热压机专业生产商)

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，以这个例子来说，我会建议FPC上面的金手指PIN脚（金手指）长度从5.0mm减少到3.0mm，PCB的PIN脚（金手指）长度维持在5.0mm。HotBar作业时将FPC的金手指对齐PCBPIN脚（金手指）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PIN脚（金手指）上而不会溢出来。

解决问题时首先要了解问题的本质及工作原理，然后对症下药。