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柔性PCB组装一站式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(的加工)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)过程,如印刷,放置和回流炉程序不能完成

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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制造商会在每个PNL之间放置一张纸进行隔离。要确认此隔离纸是否能承受设定的烘烤温度,如果不需要取出离型纸,则进行烘烤。FPC烘烤后应无明显变色、变形、翘曲等缺陷,待成型后方可入线由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生产工艺流程

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。使用硅胶板或磁性夹具时,FPC的固定要方便得多,不需要使用胶带。印刷、修补、焊接其他过程也是一样的。

FPC的定位

之前表面安装时,需将FPC准确固定在载体板上。特别重要的是要注意,在FPC固定在载体板上之后,印刷、安装和焊接之间的存储时间越短越好。有两种载体板:有载体板和无载体板定位销.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(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。没有胶水残留在上面。如果使用自动胶带机,可以快速切割相同长度的胶带,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):先用耐高温双面胶带粘在载体夹具上(效果与硅胶板相同),再将FPC粘贴到载体夹具上。注意胶带的粘度;不能太高,否则回流后会脱落。很容易造成FPC撕裂。经过几个烤炉后,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。尺寸和金属含量锡球粒子受制于是否有细距集成电路(ic)FPC。但FPCs对锡膏的印刷性能有较高的要求,锡膏应具有优良的触变性;锡膏应易于印刷和释放,并牢固地附着在FPC表面,且不应有释放不良、堵塞等缺陷钢网印刷后渗漏或塌缩。

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和镀金纽扣。

FPC组装

根据产品的特点,进行了数量的组件,以及所需的放置效率,中等和高速放置机器可用于放置。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与托板之间肯定会有部分间隙,因此需要准确设置吸嘴下降高度、吹气压力等,并降低吸嘴的移动速度。同时,FPCs多为连接板,FPCs的成品率较低。所以整个PNL有一些坏的PCS是正常的。这就要求贴片机具备坏标识别功能。否则,这种非集成化的生产当PNL是好板时,生产效率会大大降低。

FPC回流焊接

柔性印刷电路板装配

强制热空气对流红外回流应使用烘箱,使FPC上的温度变化更均匀,减少钎焊不良的发生。如果使用单面胶带,因为只能固定fpc的四面,中间部分在热空气下变形,垫容易倾斜,熔化的锡(高温下的液体锡)会流动,导致空焊或连续焊。锡珠使工艺不良率较高。

1)温度曲线试验方法

由于载体板的吸热性能不同和类型不同组件在FPC上,回流焊过程中加热后的升温速度不同,吸收的热量也不同。因此,仔细设置回流焊炉的温度曲线,以提高焊接质量。这对结果有很大的影响。

一个更可靠的方法是将两个FPC-equipped载体板前后测试board-according承运人板间隔期间实际生产,同时挂载组件测试载波的FPC板上,并使用高温焊丝测试温度。探头焊接在测试点上,同时用耐高温胶带将探头线固定在载体板上。请注意,此胶带不能覆盖测试点。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、IC销空焊、连续焊等问题。因为FPC的表面不能很光滑,使得AOI的误判率很高,所以一般不适合FPC自动光学检验(AOI);但在专用测试夹具的帮助下,FPCs可以完成信息通信技术功能测试(FCTs)

由于fpc大多是连接的板,因此可能有必要在ICT和FCT流程之前将板分开。虽然也可以用刀片、剪刀等工具进行切割,但操作效率和质量较低,废品率较高。对于异形FPCs的批量生产,建议制作专用FPC冲压分型模具,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的精确定位和固定是关键。固定的关键是做一个合适的载体板-其次是FPC预焙,印刷,放置和回流焊。显然,FPCs的SMT工艺比刚性pcb的SMT工艺要困难得多,因此有必要准确设置工艺参数。

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生产线在几十个PPM之内。

加工生产在组装过程中,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生产能力。

PCBA生产所需的基本设备包括:锡膏打印机、取放机、回流焊、苍老师检波器、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,由印刷机的左右刮板通过网版印刷在相应的印台上。中转站输入到贴片机进行自动贴片。

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.再流焊

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生产成本更容易最小化。

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

波峰焊保证插件板的焊接表面与高温锡液直接接触,达到焊接的目的。高温液体锡保持斜坡,特殊装置使其形成波浪状现象,故名。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.清洗机

用于清洁柔性PCBA板,可清除焊接后残留在板上的残留物。

9.ICT测试夹具

主要测试柔性PCBA电路的开路、短路,通过接触各部分的测试点来判断各部分的焊接情况PCB布局*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)(被测单位[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组装外包的要求

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PCBA外包加工是指PCBA厂家将订单发送给其他有能力的PCBA加工厂家。那么,一般要求是什么?

物料清单(BoM)

严格按照材料清单插入或安装组件,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防静电工作服、佩戴防静电腕带、穿防静电鞋。
  3. 入境时原材料对于工厂和仓库,静电敏感器件均采用防静电包装。
  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. 焊接设备接地可靠,焊接设备接地可靠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袋包装
柔性PCB设计-制造-组装

部件外观标识方向的要求

  1. 极性元件按极性插入。
  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(不包括晶片电阻)丝印顶部均水平插入,字体方向与PCB丝印方向一致;当垂直插入时,字体顶部朝右。
  3. 当电阻水平插入时,误差色环朝右;当电阻垂直插入时,误差色环朝下;当电阻垂直插入时,误差色环面向板。

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:单面板爬锡销高度不小于1mm,双面板爬锡销高度不小于0.5mm,要求锡透。
  3. 焊点形状:圆锥形,覆盖整个焊盘。
  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:焊盘和引脚完全浸湿,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,位置和方向为针座焊接后,底部浮动高度不应超过0.5mm,底座倾斜不应超过丝印架。针座的排列也应保持整齐,不允许不对中或不均匀。
柔性印刷电路板装配

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:翻转盒顶面有大于50mm的空间,以保证翻转盒不被电源压着,特别是被电源压着电缆

洗涤要求及其他

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。