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Flex PCB组件一站式FPC解决方案

从柔性PCB制造到柔性电路组装的一站式解决方案

柔性电路组装:不像SMT刚性PCB

FPC是灵活的印刷电路. 印刷电路板组件(多氯联苯)及FPCs的焊接工艺(Flex PCB组装或挠性电路组装)是非常不同于刚性PCB板。由于Flex PCB缺乏硬度,所以相对柔韧。如果不使用专用的载波板,则无法固定和传输;此外,基本的表面贴装技术(SMT)无法完成打印、放置和回流炉程序等过程

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flex PCB组装

FPC预处理

FPC板比较软,出厂时一般不真空包装。因此,在运输和储存过程中,它很容易吸收空气中的水分,因此,在SMT过程之前,它需要预先烘烤,以迫使水分缓慢排出。否则,在高温的影响下再流焊时,被FPC吸收的水分会迅速蒸发,变成水汽从FPC凸出,很有可能造成FPC的脱层、起泡等缺陷。

预焙条件一般为温度80-100℃,时间为4-8小时。特殊情况下,温度可调至125℃以上,但烘烤时间必须相应缩短。在烘烤之前,一定要做一个样品测试确定FPC是否能承受设定的烘烤温度,或向FPC制造商咨询合适的烘烤条件。烘烤时,FPC不宜堆放过多,10- 20pnl为宜。

一些FPC制造商将在每个PNL之间放一张纸进行隔离。有必要确认该隔离纸是否可以承受设定的烘烤温度,然后如果没有必要去除释放纸,则烘烤。烘焙的FPC应该没有明显的变色,变形,翘曲或其他缺陷,它只能在存在之后投入线由IPQC合格

FPC组装支架夹具的生产

根据计算机辅助设计文件为线路板,读取钻孔FPC层制造高精度FPC定位模板和专用载体夹具。定位模板上的插销直径与支架板上的定位孔和支架孔直径一致FPC。许多fpc的厚度并不相同;例如,有些不同可能是为了保护电路的一部分,有些是为了设计原因。有些部分较厚,有些较薄,还有一些更硬的材料,如FR-4或PI铝

因此,载波板与FPC的连接需要根据实际情况进行订单流程,以及抛光和挖掘沟槽,以确保FPC是平坦的印刷和放置期间。载体板的材料要求轻薄、强度高、吸热低、散热快、多次热冲击后不易翘曲变形。常用的载体材料包括人造石、铝板、硅胶板、特种高温磁化钢板等。

柔性电路SMT生产工艺

flex电路组装

这里我们以一个普通的载波板为例来说明SMT点FPC的设计。当使用硅酮板或磁性夹具时,FPC的固定更加方便,无需使用胶带。印刷、打补丁等工艺要点,焊接其他过程也一样。

FPC的定位

之前表面安装,FPC需要准确地固定到载板板上。特别重要的是要注意,在FPC在载板上固定在FPC之后,打印,安装和焊接之间的存储时间越短。有两种载体板:有和没有的人定位销。不带定位销的载体板需要与带定位销的定位模板配合使用。

首先,将载体板放在模板的定位销上,使定位销通过载体板上的孔露出,并将FPC一块一块放好。先用胶带将裸露的定位销固定好,然后将载体板与FPC定位模板分离,进行打印、打补丁、焊接。载体板已用几根弹簧定位销左右固定1.5毫米在长度。FPC可以直接一个一个地放在弹簧定位销上,然后用胶带固定。在印刷过程中,弹簧定位销可被钢丝网完全压入托板而不会产生不良效果。

方法一(用单面胶带固定):使用薄的高温单面胶带将FPC的四面固定在载体板上,防止FPC移位和翘曲。胶带的粘度要适中,回流焊后必须容易脱落。没有胶水上面有残留物。如果使用自动胶带机,可以快速切割相同长度的胶带,这可以显著提高效率,节约成本,避免浪费。

方法二(用双面胶带固定):首先使用耐高温双面胶带粘贴到载体夹具上(效果与硅胶板相同),然后将FPC粘贴到载体夹具上。注意胶带的粘度;不要太高,否则回流后会脱落。容易导致FPC撕裂。经过几个烘箱后,液体的粘度双面胶带将逐渐减少。必须立即更换。

这个工作台是为了防止FPC变脏,工作时需要戴指套。载体板重复使用前,需要对载体板进行清洁。可用无纺布蘸洗涤剂擦拭,或用防静电粘辊擦拭表面灰尘、锡珠等异物。拾起FPC时不要用力过猛。FPC是脆弱的,容易折痕和断裂。

FPC锡膏印刷

FPCs对锡膏的组成没有非常特殊的要求。尺寸和金属含量焊球粒子受制于是否有细距集成电路(ICs)在FPC上。然而,FPC对焊膏的印刷性能具有更高的要求,焊膏应该具有优异的触变性;焊膏应该容易打印和释放并牢固地粘附在FPC的表面上,并且没有缺陷,释放差,阻挡模版印刷后渗漏或塌缩。

由于FPC是装载在载体板上的,因此需要在FPC上使用耐高温胶带进行定位。这使得平面不一致,所以FPC的印刷表面不能像PCB一样平整,厚度和硬度是一致的。因此,不适合使用金属刮刀,而是使用硬度为80-90度的聚氨酯型刮刀。的锡膏印刷机最好配备光学定位系统;

否则,就会对印刷质量产生较大的影响。虽然FPC固定在载波板上,但在FPC和载波板之间总是会有一些微小的间隙。板间差异最大,所以设备参数的设置也会对印刷效果产生较大的影响。

印刷站也是防止FPC脏的关键。工作时必须佩戴指套,(同时保持工位清洁),经常摩擦钢网,防止焊膏污染FPC的金手指S和镀金按钮。

FPC组装

根据产品的特点,进行了组件数量,以及所需的安置效率,中等和中等高速放置机可用于放置。由于每个FPC上都有一个用于定位的光学标记,所以FPC上的表面贴装设备(SMD)与FPC上的表面贴装设备(SMD)没有太大区别118金宝搏app下载。需要注意的是,虽然FPC是固定在载体板上的,但其表面不能像刚性PCB一样平整。

FPC和载板之间肯定存在部分间隙,因此需要精确设定吸入喷嘴降高,吹气压力等,并且需要减小喷嘴的移动速度。同时,FPC主要连接板,FPC的产量相对较低。因此,整个PNL包含一些坏PC是正常的。这要求放置机具有错误的标记识别功能。否则,当PNL是良好的板时,生产这种非整合的生产,生产效率将大大降低。

FPC回流焊接

灵活的PCB组件

被迫热空气对流红外回流应使用烤箱,使FPC上的温度可以更均匀地变化,降低焊接不良的发生。如果使用单面胶带 - 因为只能固定FPC的四个边 - 中间部分在热空气下变形,焊盘易于倾斜,并且熔融锡(高温下的液体锡)将流动,导致在空或连续焊接。锡珠使工艺缺陷率更高。

1)温度曲线试验方法

由于载体板的不同吸热性能和不同类型的组件在FPC上,在回流焊接过程中加热后,温度以不同的速度升高,并且吸收的热量也不同。因此,小心地设定了回流炉的温度曲线,以提高焊接质量。这对结果产生了重大影响。

更可靠的方法是在实际生产期间根据载体板间隔进行测试板之前和之后的两个配备载板板 - 并且在测试载板的FPC上安装组件,并使用高 -温度焊料线以测试温度。探头在测试点焊接,同时,探头用高温胶带固定在载体板上。请注意,此磁带无法覆盖测试点。的测试点应选择靠近载板每一侧焊点和四平封装(QFP)引脚的位置,使测试结果能更好地反映真实情况。

2)温度曲线设定

在烘箱温度调试中,由于FPC的温度均匀性不好,最好采用加热/保温/回流的温度曲线法。这样,各温度区的参数更容易控制,FPC和部件受热冲击的影响较小。根据经验,最好将炉温调整到锡膏技术要求的下限。回流炉的风速一般是炉能使用的最低风速。回流炉的链条应稳定,无抖动。

FPC检验,测试和分板

由于托板在烘箱中吸收热量(尤其是铝托板),烘箱排出时温度相对较高,所以最好在烘箱出口处增加一个强制冷却风扇,帮助它快速冷却。同时,操作人员需佩戴绝缘手套,以免被高温载体烫伤。当把焊接FPC从载体板开始,力应均匀,不能用蛮力防止FPC被撕裂或产生折痕。

FPC组装

取下的FPC在放大镜下目视检查5次以上,寻找表面残留胶水、变色、金手指锡、锡珠、集成电路引脚空焊接,连续焊接等问题。因为FPC的表面不能非常平滑,这使得AOI的误判率非常高,FPC通常不适合自动光学检验(AOI);但在专用测试夹具的帮助下,FPCs可以完成ICT.功能测试(FCT)

由于FPC主要连接板,因此可能需要在ICT和FCT过程之前分离电路板。虽然分裂也可以用刀片和剪刀等工具来完成,但操作的效率和质量较低,废料率高。关于批量生产特殊形状的FPC,建议采用特殊的FPC冲压和分裂模具,这可以大大提高效率。同时,冲孔FPC的边缘整齐美观,冲压和切割时产生的内应力非常低。从而有效地避免了焊点开裂。

组装及焊接工艺柔性PCBA中,FPCs的精确定位和固定是关键。固定的关键是制作合适的载体板,然后进行FPC预烘焙、印刷、放置和回流焊。显然,柔性电路板的表面贴装工艺比刚性电路板的表面贴装工艺困难得多,因此有必要精确设置工艺参数。

严格的生产过程管理也很重要。必须确保操作人员严格执行SOP中的每一项要求。工程师过程质量控制(IPQC)应加强检查,及时发现生产线异常情况,分析原因,并采取必要措施控制FPC的不良率SMT生产线在几十PPM之内。

加工生产在这个过程中,需要大量的机器和设备来组装一块板。通常,工厂机械设备的质量水平直接决定了制造能力。

PCBA生产所需的基本设备包括:锡膏打印机、拾取和放置机、回流焊、,自动化光学检测检波器、零件切边机、波峰焊、锡炉、洗衣机、ICT测试夹具、FCT测试夹具。对于老化试验架,不同尺寸的PCBA加工厂有不同的设备。

柔性PCB组装生产设备

1.锡膏印刷机

现代的锡膏印刷机一般包括板装载,锡膏添加,压印和电路板转移。它的工作原理是这样的:先把要印刷的柔性线路板固定在印刷定位台上,然后再用锡膏,或者红胶,由印刷机左右刮刀通过模板印刷在相应的焊盘上。转运站被输入到贴片机,用于自动贴片。

2.取放机

在生产线上又称“贴装机”和“表面贴装系统”,它是配置后的锡膏打印机通过移动放置头来准确地安装表面组件。它是放置在柔性PCB衬垫上的装置,分为手动和自动两种。

3.回流焊

在回流焊内部有一个加热电路,它将空气或氮气加热到足够高的温度,并吹到连接组件的柔性电路板上。这是这样做的,以便焊料在两面的组件是熔化和粘结到主板。该工艺的优点是温度易于控制,焊接过程中可避免氧化,并能有效地提高焊接效率制造成本更容易最小化。

4.AOI检测仪

自动光学检测是根据光学原理检测焊接生产中常见缺陷的一种设备。AOI是一种发展迅速的新型检测技术制造商先后引进AOI检测设备。

在自动检测过程中,机器通过摄像头自动扫描柔性PCBA,采集图像,将测试的焊点与数据库中合格的参数进行对比,经过图像处理,检测出PCB上的缺陷,并通过显示或自动标志显示/标记缺陷。然后由维修人员取出来维修。

5.组件滚边机

这是用来裁剪和制作针组件。

6.波峰焊接

波峰焊接确保插入板的焊接表面与高温液体锡直接接触,以达到焊接的目的。高温液体锡保持斜坡,并且特殊装置使其形成波状现象,因此名称。主要材料是焊条。

7.锡炉

一般来说,“锡炉”是指电子焊接中使用的焊接工具。对于分立元件电路板,焊接一致性好,操作方便、快捷,工作效率高。是您生产加工的好帮手。

8.清洁机

这用于清洁flex PCBA板,并可在焊接后清除板上的残留物。

9.ICT测试夹具

ICTs主要测试flex PCBA电路断路,短路,以及所有零件的焊接条件,通过接触PCB布局使用*测试探针。

10.FCT测试夹具

FCT,或功能测试,是指提供给测试目标板的模拟操作环境(刺激和负载)(被测单元[UUT]),使其在各种设计状态下工作,从而获得各状态的参数,验证UUT。函数好坏的测试方法。简单地说,就是给UUT加载一个合适的刺激,测量输出端响应是否满足要求。

11.老化试验框架

老化测试架可批量测试pcb板,并可模拟用户长时间操作,测试存在问题的柔性pcb板。

柔性PCB组装外包要求

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PCBA外包处理是指PCBA制造商向其他有能力的PCBA处理制造商发送订单。那么,一般要求是什么?

物料清单(BoM)

严格按照材料清单,嵌入或安装组件,柔性PCB丝印,以及外包处理需求。当材料与票据、PCB丝印不符,或与工艺要求不符,或要求不明确无法操作时,应及时与我公司联系,确认材料和工艺要求的正确性。

防静电要求

  1. 所有部件均作为静电敏感器件处理。
  2. 所有接触部件和产品的人员应穿戴防静电服、防静电手镯和防静电鞋。
  3. 入境时原料对于工厂和仓库,静电敏感设备均采用防静电包装。
  4. 在操作过程中,我们使用防静电工作台面,组件和半成品使用防静电容器。
  5. 焊接设备可靠接地,焊接设备电动烙铁采用防静电的类型。在使用前必须进行测试。
  6. 半成品PCB采用防静电盒存放运输,隔离材料采用防静电珍珠棉。
  7. 整个机器不带壳使用防静电包装袋
柔性PCB设计-制造-组装

部件外观标识方向的要求

  1. 根据极性插入极性分量。
  2. 用于侧面有丝印的元件(如高压元件)陶瓷电容器),垂直插入时,丝印朝右;当水平插入时,丝网朝下。当组件(不包括片式电阻器)顶部的丝印水平插入顶部,字体方向与PCB丝网印刷方向的字体方向相同;垂直插入时,字体顶部面向右侧。
  3. 当电阻水平插入时,误差色环向右;当电阻垂直插入时,误差色环朝下;当电阻垂直插入时,错误颜色环面向电路板。

柔性PCB焊接要求

  1. 插件组件在焊锡面上的引脚高度为1.5~0mm。SMD组件应紧贴板面,焊点应平整,无毛刺,略呈弧形。焊料应超过焊料端高度的2/3,但不得超过焊料端高度。少锡、球形焊点或焊锡覆盖的补丁都是不可接受的。
  2. 焊点高度:单面板的爬锡销高度不小于1mm,双面板的爬锡销高度不小于0.5mm,且需要锡渗透。
  3. 焊点形状:覆盖整个焊盘的圆锥形。
  4. 焊点表面:光滑、光亮,无黑点、助焊剂及其他杂质,无尖峰、凹坑、气孔、裸露铜等缺陷。
  5. 焊点强度:焊盘和焊脚完全润湿,无假焊或假焊。
  6. 焊点横截面:元器件的切割脚应尽量不切到焊料部分,导线与焊料的接触面应无裂纹。在横截面上没有尖刺或倒刺。
  7. 针座焊接:针座必须安装在底板上,位置和方向在针座焊接后,底部浮动高度不得超过0.5mm,座体歪斜不得超过丝网框。成排的持针器也应保持整齐,不允许错位或不均匀。
柔性PCB组件

运输

为防止Flex PCBA损坏,运输过程中应使用以下包装:

  1. 集装箱:防静电翻转箱。
  2. 隔离材料:防静电珍珠棉。
  3. 放置间距:Flex PCB板与板之间、PCB板与盒之间的距离大于10mm。
  4. 放置高度:周转箱顶面有大于50mm的空间,以确保周转箱不会压在电源上,特别是机器的电源上缆绳

洗涤要求和其他

Flex PCBA板表面应清洁,无锡珠、部件插销和污渍。特别是插件表面的焊点,不应留有任何焊接留下的污垢。清洗板时应保护以下设备:电线、接线端子、继电器、开关、聚酯电容器等易腐蚀设备。的继电器严禁用超声波清洗。

安装后,所有组件不得超出挠性PCB的边缘。flex PCBA通过炉时,因为插件的针组件由锡洗流,一些插件组件将倾斜炉焊接后,导致组件的身体超过丝网框架,所以修复焊接人员应适当的修正。