Hot-Bar 軟板設計注意事項
Hot-Bar reflow (熔錫熱壓焊接),其最只要功能,就是利用熱壓頭熔融已經印刷於電子印刷電路(PCB)上的錫膏,藉以連接兩個各自獨立的電子零件,最常見到的是將軟排線(FPB)焊接於電子印刷電路(PCB)上。
由於Hot-Bar機的熱壓頭為唯一熱源,當熱壓頭壓在軟排線(FPC)時,必須把熱向下傳導致電子印刷電路板(PCB),才能熔融已印刷於電子印刷電路板上的錫膏,所以軟排線必須有熱傳導的功能設計。
一般來說,在的焊錫墊上製作電鍍孔(Plating holes)或稱為導通孔(Vias)為最普遍的熱傳導功能設計,如下圖的結構。建議每一個FPC的焊墊上要有三個Vias,或是2.5個Vias。製作電鍍孔還有一個好處,在熔錫熱壓焊接作業時,可以讓多餘的錫由電鍍孔中溢出,不至於造成焊墊之間的短路。
軟排線應該要貼上雙面膠,用來固定軟排線於電子印刷電路板上,因為作業員不太可能一直用手抓著FPC直到Hot-Bar reflow完成。另外,也會產生品質不穩的問題。
總結一下FPC的設計需求如下,(另外有不需要電鍍孔及導通孔的設計需求,將另文討論)
- 每一個FPC的焊墊上最好要有三個電鍍孔或導通孔,至少要有兩個+半個電鍍孔或導通孔。
- 在軟排線(FPB)貼在電子印刷電路板的那一面貼上雙面膠,雙面膠的厚度應該要小於0.15mm,從FPC的焊墊的邊緣到雙面膠的距離要保持0.20mm的距離。
建議的Hot-Bar軟板尺寸設計如下:
- 導通孔的孔徑為0.4mm
- 導通孔中心到中心為1.2mm
- 焊墊中心到中心距離為1.8mm
- 焊墊寬度為0.9mm
為了避免應力集中折斷軟排線,強烈建議錯開軟排線的絕緣層(cover film, Polymide)邊緣,參考下列軟排線的結構圖。
為配合Hot-Bar作業,避免壓商或損壞零件,下面是建議的零件位置限制尺寸:
- 零件到FPC的前端邊緣最小尺寸為2.0mm。
- 零件到FPC左、右兩端邊緣最小尺寸為3.0mm。
- 當FPC是延伸向外時,應該保留5.0mm的最小空間,讓FPC可以黏貼於印刷電路板上。也可以考慮在FPC上製作定位孔,並在熱壓治具上設計定位柱(Alignment Pins)來定位,可以節省雙面膠及印刷電路板上的空間,但必須考慮精確度。
- FPC下的零件到FPC的後端邊緣最小尺寸為10.0mm(為了確保雙面膠可以黏貼於印刷電路板上)。
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