PCBA大讲堂：低温锡膏制作HotBar焊接的可行性评估

最近有个关于HotBar的特殊需求，这个问题一直困扰着深圳宏力捷，就是RD要求使用一条三层线路的FPC制作HotBar，而且FPC只能单面有焊垫(pad)，也就是热压头的热量无法直接接触到FPC及PCB的焊垫来导热融化銲锡，热压头的热量需要透过三层的FPC才能导到焊锡面。

其实这样的HotBar制程也不是不能作，最主要担心的就是热量太高或加热太久可能烧焦FPC，以致造成后续的品质信赖度问题。

左思右想之后，除了使用HotBar机台用传统的方法来完成这道制程之外，我们想出了两个办法来达到这样的要求：

1、使用低温锡膏，并用HotBar机台完成FPC焊接。

缺点是一般低温锡膏的可靠度会比较差，而且容易脆裂，无法承受太大的拉扯力道。所以这个制程不可以将低温锡膏印刷在PCB板端，如果PCB上只有HotBar及其他小电阻小电容，可以考虑直接印刷低温锡膏，否则建议将低温锡膏印刷在FPC过回流焊炉，在拿去做 HotBar制程。 

2、将FPC直接打SMT过炉焊接。

缺点是FPC可能需要手摆件，而且需要制作过炉治具来固定并压住FPC。没有实际做过这样的制程，但应该是可行的，因为有看过别人的产品这样制作。

另外，有人提议是否可以使用ACF来取代HotBar制程？其实ACF大多使用在COG制程，就算现在大部分LCM的FPC都是使用ACF来做为焊接的媒介，但因为ACF的Bonding force实在太小了，在10mmx3mm的ACF面积下，X-direction的抗剥离力约在500克左右，Y-direction的抗剥离力约在200g左右，随便拉就可以拉起来了，所以大都需要额外添加防护材料来增加其抗剥离力，目前比较常看到的是使用硅胶(silicone)覆盖于COG与FPC上。而且ACF还有两个致命伤，第一是其信赖度不佳，经过长时间的使用之后，尤其在高温高湿环境下容易出现剥离的缺点；其次是ACF原材的储存环境很重要，在高温高湿环境下容易质变，造成bonding不良。
 

低温锡膏

为了这个目的，这次我们选用了 Indium 5.7LT 的58Bi/42Sn(铋锡)低温锡膏，其融点只有138°C，峰值建议为175°C。完成HotBar热压后，测试其HotBar的剥离拉力为1.5Kgf，比我预期的要低一些；另外，我们也是推同样使用了低温锡膏的LED零件，其推力为4.0Kgf。

基本上这样的结果还算勉强可以接受，如果没有找到更好的制程，就会先选用这个制程条件了。

(我们也有使用SAC305的锡膏尝试过，拉力结果非常好，可以到达4.5Kgf左右，但是FPC软板会出现烧焦痕迹。)