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HOT-BAR(热压熔锡焊接)原理及流程控制

发布时间:2018-05-30 14:12:13    浏览量:    新闻来源:深圳市光和精密自动化有限公司

一、HOT-BAR的原理
HOT-BAR(热压熔锡焊接)又称「脉冲热压焊接」,但业界大部分人则直译叫它为「哈巴(HOT-BAR)」,HOT-BAR的原理是先把锡膏印刷在电路板(PCB)的焊垫上,经回焊炉后将锡膏融化并预先焊在电路板上,随后将待焊物(一般为FPC)放置于已经印有锡膏的电路板上,然后再利用热压头的热将焊锡融化并连接导通两个需要连接的电子零组件。
 
因为使用长条形的热压头将扁平的待焊物(一般为FPC)焊接于电路板上,因此称之为HOT-BAR。个人觉得其命名是为了区别同样也是用热压头黏贴ACF于LCD或电路板的HeatSeal制程。
 
HOT-BAR通常是将软板(FPC)焊接于PCB上(如上图),如此可以达到轻、薄、短、小目的。另外还可以有效的降低成本,因为可以少用1~2个软板连接器(FPC connector)。
 
一般的HOT-BAR热压机,其原理都是利用【脉冲电流(pulse)】流过钼、钛等具有高电阻特性材料时所产生的巨大【焦耳热】来加热【热压头】(thermodes/heater tip),再借由热压头加热熔融PCB上已经有的锡膏以达到互相焊接的目的。
 
既然是用pulse加热,pulse的能量及时间控制就相当重要,其控制方法是利用热压头前端的【电热偶】(thermocouple)线路,即时反馈热压头的温度回电源控制中心,借以控制pulse的讯号来保证热压头上温度的正确性。
 
二、HOT-BAR的制程控制
1、控制热压头与待压物(通常为PCB)之间的间隙。热压头下降到待压物时,必须与待压物完全平行 ,这样待压物的受热才会均匀。一般的做法是先鬆开热压头锁在热压机上的螺丝,然后调成手动的模式,将热压头下降并压住待压物时,确认完全接触后再把螺丝锁紧,最后再抬起热压头。通常待压物为PCB,所以热压头应该压在PCB上,最好找一片未上锡的板子来调机比较好。
 
2、控制待压物的固定位置。一般的待压物为PCB及软板,需确认PCB及软板可以被固定于治具载台上,同时需确认每次下压HOT-BAR时的位置都是固定的,尤其是前后的方向。没有固定的待压物时容易造成空焊或是压坏附近零件的品质问题。为了达到待压物固定的目的,设计PCB及软版(FPC)时,要特别留意增加定位孔的设计,位置最好在熔锡热压的附近,以避免下压时FPCB移位。
 
3、控制热压机的压力。 请参考热压机厂商所提供的建议。
 
4、HOT-BAR是否需添加助焊剂?可酌量添加助焊剂以利焊接顺利。当然,可以不加就达成目标最好。因为锡膏印刷在电路板后流经回焊炉后,原来锡膏内的助焊剂就已经挥发殆尽,所以压HOT-BAR时,通常还得再加一次助焊剂以提高其焊接能力。助焊剂的目的在清除氧化物,因为是前印刷在电路板上的锡膏,经过一定时间与空气接触后,会产生氧化物于表面,且空气中也存在许多的杂质、有机物,这些都会影响到焊接的品质,所以HOT-BAR焊接时一般都会再使用助焊剂以利焊接顺利。
 
5、HOT-BAR助焊剂涂抹注意事项?工作熊会建议使用液态助焊剂来涂抹于HOT-BAR的位置,涂抹时要留意助焊剂的量要均匀,尤其是对于HOT-BAR范围比较宽的产品,之前发现作业员作业时一路从左到右刷了一次,结果助焊剂从左边越刷越少,所以右边经常焊接不良。另外一个例子是作业员作业后每次都把小瓶装的助焊剂正放,中场休息或午休后经常发现焊接不良,后来才发现助焊剂还每完全沾附到小瓶装上面的刷毛,以致于刷出来的助焊剂不均匀。对于细间脚距的HOT-BAR在选用助焊剂时也要注意,因为助焊剂藏在FPC的下面,不易完全散逸,也就是助焊剂容易残留在焊垫之间,因为部份助焊剂内的成份在高温高湿的环境下有机会造成微短路,所以选用时需注意,最好产品在设计的时候就要尽量避免将有电位差的线路设置在相邻的脚位上,否则时间久了可能出现CAF的现象。
 

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