hot-bar热压焊接工艺详解.ppt

HotBar工艺详解 技术支持部 1 Hotbar工艺概述 TS PR66SMU R立式脉冲热压机 Hotbar工艺是脉冲加热回流焊接 pulse heatedreflowsoldering 的俗称 简单的说 此工艺就是将两个预先上好了助焊剂 镀了锡的零件加热到足以使焊锡熔化的温度 无铅焊锡熔点 217 冷却固化后 这两个零件就通过固化的焊锡形成一个永久的电气机械连接 优点 那些不能使用SMT 回流炉进行焊接的器件 原本我们可以用恒温烙铁进行手工焊接 但手工焊接容易出现焊接外观不一致 不平整 甚至虚焊或焊坏产品等缺陷 而脉冲热压机则不同于恒温烙铁 脉冲热压机在通电瞬间即可达到所需温度 而一旦压头两端不加电压 瞬间风冷即可达到室温 而且压头平整 所以焊接出来的产品外观也平整一致 极少出现虚焊不良 2 脉冲热压机的工作原理 通过在热压头上加载一定的脉冲电压 利用低电压大电流 令高阻抗的热压头发热 将与此相接触的物体升温 当温度升至焊锡的熔点之后 与之相接触的两物体将熔接在一起 这里要补充说明的是 脉冲加热控制是通过焊接在压头发热部分的热电偶进行实时温度检测并将其反馈到温控器进行闭环控制来实现的 2 1 FOB制程 PCB LCM焊接 目的 LCM模组焊于主板PCB工具 脉冲热压机制程参数 压接时间 温度 压力 压头平整度 对位精度 压接位置控制 机器设定参考参数 4 6S 380 400 实测约230 250 3 5kgf cm2 图示 3 焊锡工艺常见7种问题 3 1 引脚中心距 pitch 与金手指间隙的选择3 2 引脚可焊接长度 即压接面宽度 的选择3 3 两物料金手指宽度大小与开孔要求3 4 对有铺铜及易散热引脚的处理3 5 对定位精度的处理3 6 对引脚旁边及反面元件的设计3 7 锡膏量选择及钢网设计 下图是PCB FPC焊锡设计的参考数据 它具体的描述了焊锡工艺常见7种问题 当两引脚pitch 0 8mm时建议使用ACF工艺焊接 3 1 引脚 金手指 中心距与间隙选择 3 1 引脚 金手指 中心距与间隙选择 3 1 1一般情况下 用于焊锡工艺的两物料引脚中心距 pitch 要 1 0mm 因为大间距可保证产品不易因锡球造成短路 如因产品空间不足 pitch也可选择在1 0mm以下 但不能 0 8mm 此情况下采用焊锡工艺往往会降低良品率 如果要保证较高良品率 必须对引脚设计及焊锡量的选择有足够的经验 3 1 2金手指之间的间隙一般 0 5mm 约为引脚中心距 pitch 的二分之一 PCB金手指的长度一般为2 4mm 3 2 引脚可焊接长度 即压接面宽度 3 2 引脚可焊接长度 即压接面宽度 3 2 1引脚的焊接长短关系到产品压接后牢固性 理想长度为1 3mm 3 2 3当焊接引脚长度较小时 产品压接面相应也较小 易造成压头温度较难传到焊锡上引起假焊 且相应的压头压接面积也会很小 因此压头下压时产生的应力较为集中 如切刀一般下压 更易压伤产品金手指 另外 即使焊好了的产品因压接面较小 也影响了焊接剥离强度 3 2 4验证剥离强度是否合适的简单方法 拿一片压接好的产品 左手按住PCB 右手相对垂直PCB的方向 均力上拉FPC 如果FPC上的金手指完全或部分脱落 留在PCB压接位 说明产品剥离强度正合适 如果FPC上金手指未脱落 说明需找原因 如压接温度不够等 3 2 2FPC上金手指长度比PCB上金手指长度一般短0 5 1mm 3 3 两物料金手指宽度大小与开孔要求 3 3 两物料金手指宽度大小与开孔要求 3 3 1一般上层金手指宽度 下层金手指宽度 也可以选相同宽度 3 3 2如FPC的引脚上有开孔的话 孔位设计应在压接部位范围之内 开孔直径 一般为 1 2金手指宽 3 3 3在FPC的引脚上有开孔 主要是方便观察焊接效果 一般在孔周围有一圈溢锡 说明焊接效果较好 由于我们的压头下压时 十分平整 并有一定压力压紧产品 所以要求过孔完全透锡是不可能的 一般透锡量较大说明压头平整度不良或有赃物 需要调试或清洁 3 4 对有铺铜及易散热引脚的处理 3 4 对有铺铜及易散热引脚的处理 3 4 1对有铺铜的引出线要先用较细的走线布出再接铺铜 避免铺铜散热造成铺铜脚假焊不良 3 4 2地线铜箔 应采用细颈设计 避免地线铜箔散热过快 细颈最好小于金手指宽 需引出1 2mm长后再接入大块铜箔 3 5 对定位精度的处理 3 5 对定位精度的处理 3 5 1 当Pitch间距较大时 1 0mm 可考虑选择用定位针进行对两物料对位 开定位孔时选择相同大小或下层孔较上层孔大一些 此方法可提高产能及降低生产成本 3 5 2 定位针的直径一般选1 5mm 位置在FPC金手指的下方两侧 如果定位孔在金手指的两侧 则要注意孔与压头的间距 一般大于2mm 3 6 对引脚旁边及反面元件的设计 3 6 对引脚旁边及反面元件的设计 3 6 1通常距压接面2mm之内不允许有其它元器件 以避免热压焊接时熔化较近小元件的焊锡 在压头风冷吹气时吹飞这些小元件 如果空间不允许 小元件可以事先点红胶处理 3 6 2通常需压接部分反面不放置元件或尽可能少放元件 主要是产品压接时底部需要支撑面 避免热压时产品压弯变形 对较薄多层PCB影响更大 金手指变形拉长易断 3 7锡膏量选择及钢网设计 3 7 1在锡膏量选择方面可从两方面去控制 锡少会有焊接不牢固现象 锡多易造成连锡短路 在PCB上刷锡膏或选择喷锡工艺 锡量约0 03 0 1mm厚 3 7 2根据产品及设计选择合适锡量 可控制钢网开孔大小限制锡膏量 最佳 ThankYou TechsonAutomationSy