FPC又称柔性电路板,FPC的PCBA拼装焊接流程与硬性电路板的拼装有很大的不同,因为FPC板子的硬度不行,较柔软,假如不运用专用载板,就无法完结固定和传输,也就无法完结印刷、贴片、过炉等根本SMT工序。
一.FPC的预处理
FPC板子较柔软,出厂时一般不是真空包装,在运送和存储进程中易吸收空气中的水分,需在SMT投线前作预烘烤处理,将水分缓慢强行排出。不然,在回流焊接的高温冲击下,FPC吸收的水分快速气化变成水蒸气杰出FPC,易构成FPC分层、起泡等不良。

预烘烤条件一般为温度80-100℃时刻4-8小时,特别状况下,能够将温度调高至125℃以上,但需相应缩短烘烤时刻。烘烤前,一定要先作小样实验,以承认FPC是否能够接受设定的烘烤温度,也能够向FPC制作商咨询适宜的烘烤条件。烘烤时,FPC堆叠不能太多,10-20PNL比较适宜,有些FPC制作商会在每PNL之间放一张纸片进行阻隔,需承认这张阻隔用的纸片是否能接受设定的烘烤温度,假如不能需将阻隔纸片抽掉今后,再进行烘烤。烘烤后的FPC应该没有显着的变色、变形、起翘等不良,需由IPQC抽检合格后才干投线。
二.专用载板的制作
依据电路板的CAD文件,读取FPC的孔定位数据,来制作高精度FPC定位模板和专用载板,使定位模板上定位销的直径和载板上的定位孔、FPC上定位孔的孔径相匹配。许多FPC因为要维护部分线路或是规划上的原因并不是同一个厚度的,有的当地厚而有的当地要薄点,有的还有加强金属板,所以载板和FPC的结合处需求按实践状况进行加工打磨挖槽的,作用是在印刷和贴装时确保FPC是平坦的。载板的质料要求轻浮、高强度、吸热少、散热快,且通过屡次热冲击后翘曲变形小。常用的载板资料有组成石、铝板、硅胶板、特种耐高温磁化钢板等。
三.出产进程.
咱们在这里以一般载板为例胪陈FPC的SMT关键,运用硅胶板或磁性治具时,FPC的固定要便利许多,不需求运用胶带,而印刷、贴片、焊接等工序的工艺关键是相同的。
1. FPC的固定:
在进行SMT之前,首要需求将FPC精确固定在载板上。特别需求留意的是,从FPC固定在载板上今后,到进行印刷、贴装和焊接之间的寄存时刻越短越好。载板有带定位销和不带定位销两种。不带定位销的载板,需与带定位销的定位模板配套运用,先将载板套在模板的定位销上,使定位销通过载板上的定位孔显露来,将FPC一片一片套在显露的定位销上,再用胶带固定,然后让载板与FPC定位模板别离,进行印刷、贴片和焊接。带定位销的载板上现已固定有长约1.5mm的绷簧定位销若干个,能够将FPC一片一片直接套在载板的绷簧定位销上,再用胶带固定。在印刷工序,绷簧定位销能够彻底被钢网压入载板内,不会影响印刷作用。
办法一(单面胶带固定):用薄型耐高温单面胶带将 FPC 四边固定在载板上,不让 FPC 有偏移和起翘,胶带粘度应适中,回流焊后有必要易剥离,且在FPC上无残留胶剂。假如运用主动胶带机,能快速切好长短共同的胶带,能够明显进步功率,节省本钱,避免糟蹋。
办法二(双面胶带固定):先用耐高温双面胶带贴在载板上,作用与硅胶板相同,再将 FPC 粘贴到载板,要特别留意胶带粘度不能太高,不然回流焊后剥离时,很简略构成FPC撕裂。在重复屡次过炉今后,双面胶带的粘度会逐渐变低,粘度低到无法牢靠固定FPC时有必要当即替换。此工位是避免FPC脏污的要点工位,需求戴手指套作业。载板重复运用前,需作恰当整理,能够用无纺布蘸清洗剂擦拭,也能够运用防静电粘尘滚筒,以除掉外表尘埃、锡珠等异物。取放FPC时切忌太用力,FPC较软弱,简略产生折痕和开裂。
2. FPC的锡膏印刷:
FPC对焊锡膏的成分没有很特别的要求,锡球颗粒的巨细和金属含量等以FPC上有没有细间隔IC为准,但 FPC对焊锡膏的印刷功用要求较高,焊锡膏应具有优秀的触变性,焊锡膏应该能够很简略印刷脱模并且能结实 地附着在FPC外表,不会呈现脱模不良堵塞钢网漏孔或印刷后产生陷落等不良。
因为载板上装载FPC,FPC上有定位用的耐高温胶带,使其平面不共同,所以FPC的印刷面不可能象PCB那 样平坦和厚度硬度共同,所以不宜选用金属刮刀,而应选用硬度在80-90度的聚胺酯型刮刀。 锡膏印刷机最好带有光学定位体系,不然对印刷质量会有较大影响,FPC尽管固定在载板上,可是FPC与载 板之间总会产生一些细小的空地,这是与PCB硬板最大的差异,因而设备参数的设定对印刷作用也会产生较大 影响。
印刷工位也是避免FPC脏污的要点工位,需求戴手指套作业,一起要坚持工位的清洁,勤擦钢网,避免焊 锡膏污染FPC的金手指和镀金按键。
3. FPC的贴片:
依据产品的特性、元件数量和贴片功率,选用中、高速贴片机进行贴装均可。因为每片FPC上都有定位用 的光学MARK符号,所以在FPC上进行SMD贴装与在PCB上进行贴装差异不大。需求留意的是,尽管FPC被固 定在载板上,可是其外表也不可能像PCB硬板相同平坦,FPC与载板之间肯定会存在部分空地,所以,吸嘴下 降高度、吹气压力等需精确设定,吸嘴移动速度需下降。一起,FPC 以联板居多,FPC 的成品率又相对偏低, 所以整PNL中含部分不良PCS是很正常的,这就需求贴片机具有BAD MARK辨认功用,不然,在出产这类非整 PNL都是好板的状况下,出产功率就要大打折扣了。
4. FPC的回流焊:
应选用强制性热风对流红外回流焊炉,这样FPC上的温度能较均匀地改变,削减焊接不良的产生。假如是 运用单面胶带的,因为只能固定FPC的四边,中心部分因在热风状况下变形,焊盘简略构成歪斜,熔锡(高温 下的液态锡)会活动而产生空焊、连焊、锡珠,使制程不良率较高。
1)温度曲线测验办法:
因为载板的吸热性不同,FPC上元件品种的不同,它们在回流焊进程中受热后温度上升的速度不同,吸收 的热量也不同,因而细心地设置回流焊炉的温度曲线,对焊接质量大有影响。比较保险的办法是,依据实践生 产时的载板间隔,在测验板前后各放两块装有FPC的载板,一起在测验载板的FPC上贴装有元件,用高温焊锡 丝将测验温探头焊在测验点上,一起用耐高温胶带将探头导线固定在载板上。留意,耐高温胶带不能将测验点 掩盖住。测验点应选在接近载板各边的焊点和QFP引脚等处,这样的测验成果更能反映真实状况。
2)温度曲线的设置:
在炉温调试中,因为FPC的均温性欠好,所以最好选用升温/保温/回流的温度曲线办法,这样各温区的参 数易于操控一些,别的FPC和元件受热冲击的影响都要小一些。依据经历,最好将炉温调到焊锡膏技能要求值 的下限,回焊炉的风速一般都选用炉子所能选用的最低风速,回焊炉链条稳定性要好,不能有颤动。
5. FPC的查验、测验和分板:
因为载板在炉中吸热,特别是铝质载板,出炉时温度较高,所以最好是在出炉口添加强制冷却电扇,协助 快速降温。一起,作业员需带隔热手套,避免被高温载板烫坏。从载板上拿取完结焊接的FPC时,用力要均匀, 不能运用蛮力,避免FPC被撕裂或产生折痕。
取下的FPC放在5倍以上放大镜下目视查验,要点查看外表残胶、变色、金手指沾锡、锡珠、IC引脚空焊、连焊等问题。因为FPC外表不可能很平坦,使AOI的误判率很高,所以FPC一般不适协作AOI查看,但通过凭借专用的测验治具,FPC能够完结ICT、FCT的测验。
因为 FPC 以联板居多,可能在作 ICT、FCT 的测验曾经,需求先做分板,尽管运用刀片、剪刀等东西也能够完结分板作业,可是作业功率和作业质量低下,作废率高。假如是异形FPC的大批量出产,主张制作专门的FPC冲压分板模,进行冲压切割,能够大幅进步作业功率,一起冲裁出的FPC边际规整漂亮,冲压切板时产生的内应力很低,能够有用避免焊点锡裂。
在PCBA柔性电子的拼装焊接进程, FPC的精承认位和固定是要点,固定好坏的关键是制作适宜的载板。其次是FPC的预烘烤、印刷、贴片和回流焊。明显FPC的SMT工艺难度要比PCB硬板高许多,所以精确设定工艺参数是必要的,一起,紧密的出产制程办理也相同重要,有必要确保作业员严厉执行SOP上的每一条规则,跟线工程师和IPQC应加强巡检,及时发现产线的异常状况,剖析原因并采纳必要的办法,才干将FPC SMT产线的不良率操控在几十个PPM之内。
在PCBA出产进程中,需求依托许多的机器设备才干将一块板子拼装完结,往往一个工厂的机器设备的质量水平直接决议着制作的才能。
PCBA出产所需求的根本设备有锡膏印刷机、贴片机、回流焊、AOI检测仪、元器材剪脚机、波峰焊、锡炉、洗板机、ICT测验治具、FCT测验治具、老化测验架等,不同规划的PCBA加工厂,所装备的设备会有所不同。
四.PCBA出产设备
1、锡膏印刷机
现代锡膏印刷机一般由装版、加锡膏、压印、输电路板等组织组成。它的作业原理是:先即将印刷的电路板固定在印刷定位台上,然后由印刷机的左右刮刀把锡膏或红胶通过钢网漏印于对应焊盘,对漏印均匀的PCB,通过传输台输入至贴片机进行主动贴片。
2、贴片机
贴片机:又称“贴装机”、“外表贴装体系”(Surface Mount System),在出产线中,它装备在锡膏印刷机之后,是通过移动贴装头把外表贴装元器材精确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全主动两种。
3、回流焊
回流焊内部有一个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向现已贴好元件的线路板,让元件两边的焊料消融后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于操控,焊接进程中还能避免氧化,制形本钱也更简略操控。
4、AOI检测仪
AOI(Automatic Optic Inspection)的全称是主动光学检测,是根据光学原理来对焊接出产中遇到的常见缺点进行检测的设备。AOI是新鼓起的一种新式测验技能,但发展迅速,许多厂家都推出了AOI测验设备。当主动检测时,机器通过摄像头主动扫描PCB,收集图画,测验的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,通过图画处理,查看出PCB上缺点,并通过显现器或主动标志把缺点显现/标明出来,供修理人员修整。
5、元器材剪脚机
用于对插脚元器材进行剪脚和变形。
6、波峰焊
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡触摸到达焊接意图,其高温液态锡坚持一个斜面,并由特别设备使液态锡构成一道道相似波涛的现象,所以叫"波峰焊",其主要资料是焊锡条。
7、锡炉
一般状况下,锡炉是指电子接焊接中运用的一种焊接东西。关于分立元件线路板焊接共同性好,操作便利、方便、作业功率高,是您出产加工的好帮手。
8、洗板机
用于对PCBA板进行清洗,可铲除焊后板子的残留物。
9、ICT测验治具
%&&&&&%T Test 主要是*测验探针触摸PCB layout出来的测验点来检测PCBA的线路开路、短路、一切零件的焊接状况
10、FCT测验治具
FCT(功用测验)它指的是对测验方针板(UUT:Unit Under Test)供给模仿的运转环境(鼓励和负载),使其作业于各种规划状况,然后获取到各个状况的参数来验证UUT的功用好坏的测验办法。简略地说,便是对UUT加载适宜的鼓励,丈量输出端呼应是否符合要求。
11、老化测验架
老化测验架可批量对PCBA板进行测验,通过长时刻等模仿用户运用的操作,测验出有问题的PCBA板。
PCBA外协加工是指PCBA加工厂家将PCBA订单外发给其他有实力的PCBA加工厂家。那么,PCBA外协加工一般有什么要求呢?
一、物料清单
应严厉依照物料清单、PCB丝印及外协加工要求进行插装或贴装元件,当产生物料与清单、 PCB丝印不符,或与工艺要求相对立,或要求模糊不清而不能作业时,应及时与我公司联络,承认物料及工艺要求的正确性。
二、防静电要求
1、一切元器材均作为静电灵敏器材对待。
2、凡与元器材及产品触摸人员均穿防静电衣、佩带防静电手环、穿防静电鞋。
3、质料进厂与仓存阶段,静电灵敏器材均选用防静电包装。
4、作业进程中,运用防静电作业台面,元器材及半成品运用防静电容器盛放。
5、焊接设备牢靠接地,电烙铁选用防静电型。运用前均需通过检测。
6、PCB板半成品寄存及运送,均选用防静电箱,阻隔资料运用防静电珍珠棉。
7、无外壳整机运用防静电包装袋。
三、元器材外观标识插装方向的规则
1、极性元器材按极性插装。
2、丝印在旁边面的元器材(如高压陶瓷电容)竖向插装时,丝印朝右;横向插装时,丝印朝下。丝印在顶部的元器材(不包括贴片电阻)横向插装时,字体方向同PCB板丝印方向;竖向插装时,字体上方朝右。
3、电阻卧式横向插装时,差错色环朝右;卧式竖向插装时,差错色环朝下;电阻立式插装时,差错色环朝向板面。
四、焊接要求
1、插装元件在焊接面引脚高度1.5~2.0mm。贴片元件应平贴板面,焊点润滑无毛刺、略呈弧状,焊锡应超越焊端高度的2/3,但不该超越焊端高度。少锡、焊点呈球状或焊锡掩盖贴片均为不良;
2、焊点高度:焊锡爬附引脚高度单面板不小于1mm,双面板不小于0.5mm且需透锡。
3、焊点形状:呈圆锥状且布满整个焊盘。
4、焊点外表:润滑、亮堂,无黑斑、助焊剂等杂物,无尖刺、凹坑、气孔、露铜等缺点。
5、焊点强度:与焊盘及引脚充沛潮湿,无虚焊、假焊。
6、焊点截面:元件剪脚尽可能不剪到焊锡部分,在引脚与焊锡的触摸面上无裂锡现象。在截面处无尖刺、倒钩。
7、针座焊接:针座要求底部贴板插装,且方位规矩,方向正确,针座焊接后,底部浮高不超越0.5mm,座体歪斜不超出丝印框。成排的针座还应坚持规整,不允许前后错位或凹凸不平
五、运送
为避免PCBA损坏,在运送时应运用如下包装:
1、盛放容器:防静电周转箱。
2、阻隔资料:防静电珍珠棉。
3、放置间隔:PCB板与板之间、PCB板与箱体之间有大于10mm的间隔。
4、放置高度:距周转箱顶面有大于50mm的空间,确保周转箱叠放时不要压到电源,特别是有线材的电源。
六、洗板要求
板面应洁净,无锡珠、元件引脚、污渍。特别是插件面的焊点处,应看不到任何焊接留下的污物。洗板时应对以下器材加以防护:线材、衔接端子、继电器、开关、聚脂%&&&&&%等易腐蚀器材,且继电器严禁用超声波清洗。
七、一切元器材装置完结后不允超出PCB板边际。
八、PCBA过炉时,因为插件元件的引脚遭到锡流的冲刷,部分插件元件过炉焊接后会存在歪斜,导致元件本体超出丝印框,因而要求锡炉后的补焊人员对其进行恰当批改。