ПЕЧАТНАЯ PCB - Процесс пайки печатных плат в сборе для гибких печатей

Процесс пайки при сборке FPC PCBA сильно отличается от сборки жестких печатных плат, поскольку твердость платы FPC недостаточна, она более гибкая, и если вы не используете специальную несущую плату, она не сможет завершить крепление и передачу, а также не сможет завершить монтаж печатной платы. печать, монтаж над печью и другие основные процессы SMT.

1.Предварительная обработка FPC

Картон из гибкого полипропилена относительно мягкий, на заводе, как правило, нет вакуумной упаковки, в процессе транспортировки и хранения он склонен поглощать влагу из воздуха, поэтому перед процессом предварительной выпечки необходима линия литья SMT, влага будет медленно и принудительно удаляться. В противном случае под воздействием высокой температуры пайки оплавлением вода, поглощенная гибким печатным платом, быстро испаряется, превращаясь в водяной пар, выходящий из гибкого печатного платы, что легко может привести к расслоению, образованию пузырей и другим дефектам.

Условия предварительной выпечки, как правило, следующие: температура 80-100 ℃, время выпекания 4-8 часов, при особых обстоятельствах температуру можно регулировать до 125 ℃ и более, но необходимо соответственно сократить время выпекания. Перед выпечкой необходимо сначала сделать небольшой пробный тест, чтобы определить, выдержит ли тесто заданную температуру выпечки. При выпечке не следует накладывать слишком много теста, лучше всего использовать 10-20 ложек. После выпечки на листе FPC не должно быть явных дефектов, таких как обесцвечивание, деформация, коробление и т.д., и перед отправкой в линию он должен пройти сертификацию IPQC.

2.Специализированное производство несущих досок

В соответствии с CAD-файлом печатной платы считайте данные о позиционировании отверстий на гибком печатном плате для изготовления высокоточных шаблонов позиционирования на гибком печатном плате и специальных несущих плат, чтобы диаметр установочных штифтов на шаблонах позиционирования и установочных отверстий на несущих платах соответствовал диаметру установочных отверстий на гибком печатном плате. диаметр отверстий. Многие гибкие печатные платы из-за необходимости защиты части схемы или по конструктивным соображениям имеют разную толщину, в некоторых местах они толстые, а в некоторых местах должны быть тоньше, а в некоторых необходимо усилить металлическую пластину, поэтому комбинация несущей пластины и гибких печатных плат должна быть обработана в соответствии с реальной ситуацией. шлифовка и проточка канавок необходимы для того, чтобы гибкая печатная плата при печати и вставке была плоской. Требования к материалу несущей пластины заключаются в тонкости, легкости, высокой прочности, меньшем поглощении тепла, быстром отводе тепла, а также в том, что после нескольких тепловых ударов деформация коробления невелика. Обычно используемые материалы-носители включают синтетический камень, алюминиевую пластину, силиконовую пластину и специальную термостойкую намагниченную стальную пластину.

Сборка FPC PCBA

3. Производственный процесс

Здесь мы приводим в качестве примера обычную несущую плату, чтобы описать точки SMT FPC, использование силиконовых плат или магнитных креплений, то, что фиксация FPC намного удобнее, не требует использования скотча, а печать, монтаж, пайка и другие процессы - это те же самые технологические точки.

3.1 Крепление гибкого печатного платы

Перед SMT сначала необходимо точно закрепить FPC на плате-носителе. Особое внимание следует уделить FPC, закрепленному на плате-носителе, а затем, чтобы время между печатью, вставкой и пайкой было как можно короче. Несущие платы выпускаются как с установочными штифтами, так и без них. Несущую пластину без установочных штифтов необходимо использовать в сочетании с установочным шаблоном с установочными штифтами. Сначала установите несущую пластину на установочные штифты шаблона таким образом, чтобы установочные штифты проходили через установочные отверстия на несущей пластине, по частям закрепите гибкие печатные платы на открытых установочных штифтах и затем закрепите клейкой лентой, а затем отделите несущую пластину и шаблон позиционирования FPC для печати, монтажа и пайки. На несущей плате с установочными штифтами уже закреплено несколько пружинных установочных штифтов длиной около 1,5 мм, так что гибкие печатные платы можно поочередно надевать непосредственно на пружинные установочные штифты несущей платы, а затем закреплять с помощью клейких лент. В процессе печати пружинные установочные штифты могут быть полностью вдавлены трафаретом в несущую плату, что не повлияет на эффект печати.

Способ 1 (крепление односторонним скотчем) с помощью тонкой высокотемпературной односторонней ленты закрепите четыре стороны гибкого печатного листа на несущей плате, чтобы на гибком печатном листе не было смещения и коробления, вязкость ленты должна быть умеренной, пайка оплавлением должна быть легкой. отклеите, и на гибком диске не останется следов клея. Если вы используете автоматическую лентопротяжную машину, то можете быстро сократить длину ленты, значительно повысить эффективность, сэкономить средства, избежать отходов.

Способ 2 (крепление двусторонним скотчем) сначала нанесите на несущую плату термостойкий двусторонний скотч, эффект такой же, как от силиконовой платы, а затем приклейте гибкие печатные платы к несущей плате, обратите особое внимание на то, чтобы вязкость ленты не была слишком высокой, в противном случае она может при отслаивании гибкого печатного платы после пайки оплавлением ее легко разорвать. После многократных проходов через печь вязкость двусторонней ленты будет постепенно снижаться, вязкость настолько низкая, что ее невозможно надежно зафиксировать. FPC необходимо немедленно заменить. Эта станция является наиболее важной для предотвращения загрязнения FPC, и для работы необходимо надевать накладки на пальцы. Перед повторным использованием подложки ее следует тщательно протереть либо нетканой тканью, смоченной в чистящем средстве, либо с помощью антистатического валика для удаления пыли с поверхности, оловянных шариков и других посторонних предметов. Не прилагайте слишком больших усилий для снятия или установки гибких печатных плат, так как они хрупкие и подвержены образованию складок и поломкам.

3.2 Печать паяльной пастой для гибких печатных плат

К составу паяльной пасты FPC предъявляются не очень особые требования, размер частиц оловянного шарика и содержание металла и т.д. Для того, чтобы использовать FPC с микросхемой мелкого шага или без нее в стандартной комплектации, но требования к производительности печати FPC на паяльной пасте выше, паяльная паста должна обладать отличной тиксотропией, паяльная паста должна быть способна легко печататься с формы и прочно прикрепляться к поверхности гибкого печатного листа, не будет плохо отрываться от формы, блокируя отверстия для протечки трафарета или приводя после печати к разрушению. Не будет никаких дефектов, таких как отслаивание формы, блокирование отверстий для протечек трафарета или разрушение трафарета после печати.

Поскольку несущая плата загружена гибкими печатными платами, при позиционировании гибких печатных плат используется высокотемпературная лента, так что плоскость не является однородной, поэтому печатная поверхность гибких печатных плат не может быть такой же плоской, как печатная плата, и иметь толщину такой же твердости, поэтому нецелесообразно использовать металлический ракель, но следует использовать полиуретановый скребок жесткостью 80-90 градусов. Лучшая печатная машина с паяльной пастой с оптической системой позиционирования, в противном случае это окажет большее влияние на качество печати, хотя гибкие печатные платы закреплены на несущей плате, но между гибкими печатными платами и несущей платой всегда будут образовываться небольшие зазоры, что является самым большим отличием от печатных плат с печатной платой, и囙 установка настройка параметров также окажет большее влияние на качество печати.

Печатающая станция также предназначена для предотвращения загрязнения FPC рабочей станции с ключами, необходимости носить накладки для пальцев при работе и в то же время для поддержания чистоты рабочей станции, тщательного протирания трафарета, предотвращения загрязнения паяльной пастой золотых пальцев FPC и позолоченных ключей.

3.3 Ламинирование FPC

В зависимости от характеристик продукта, количества компонентов и эффективности пасты, для приготовления пасты можно использовать высокоскоростную и среднеразмерную пастообразную машину. Поскольку каждый FPC имеет оптическую маркировку для позиционирования, монтаж SMD на FPC мало чем отличается от монтажа на печатной плате. Следует отметить, что, хотя гибкая печатная плата закреплена на несущей плате, но ее поверхность не может быть такой плоской, как у печатной платы из оргалита, между гибкой печатной платой и несущей платой будет локальный зазор, поэтому высота опускания сопла, давление обдува и т.д. требуется точная настройка и снижение скорости перемещения сопла.

3.4 Пайка FPC методом оплавления

Следует использовать инфракрасную печь для пайки методом оплавления с принудительной конвекцией горячего воздуха, чтобы обеспечить более равномерное изменение температуры на FPC и уменьшить образование дефектов сварки. При использовании одностороннего скотча, поскольку он может фиксировать только четыре стороны гибкого печатного платы, средняя часть находится в состоянии горячего воздуха из-за деформации, на паяльной площадке легко образуется наклон, расплавленное олово (жидкое олово при высоких температурах) будет вытекать и производить пустую пайку, непрерывную пайка, припаивание шариками, так что в процессе более высокий процент дефектов.

3.4.1 Методы испытания температурной кривой

Из-за различного теплопоглощения несущей платы, различных типов компонентов на гибких печатях, они нагреваются в процессе оплавления, скорость повышения температуры различна, количество поглощаемого тепла также различно, поэтому температурная кривая печи для оплавления устанавливается тщательно, что имеет это оказывает большое влияние на качество пайки. Более надежный метод должен основываться на фактическом изготовлении несущей платы с интервалом, когда перед каждой испытательной платой и за ней помещаются по две части несущих плат, оснащенных гибкими печатными платами, и в то же время при испытании несущей платы из гибкого печатного платы, прикрепленной к компонентам, высокая температура паяльная проволока для проверки датчика температуры припаивается к контрольной точке и одновременно с помощью термостойкой клейкой ленты фиксируется вывод датчика на несущей плате. Обратите внимание, что термостойкая лента не должна закрывать место испытания. Точку тестирования следует выбирать рядом с паяными соединениями и контактами QFP на каждой стороне платы-носителя, чтобы результат теста лучше отражал реальную ситуацию.

3.4.2 Настройка температурной кривой

При отладке температуры печи, поскольку однородность температуры гибкого печатного листа неудовлетворительна, лучше всего использовать нагрев / разогревание / обратный поток трубопровода температурной кривой, чтобы было легче контролировать параметры температурной зоны, в дополнение к гибкому печатному плате и компонентам, подверженным тепловому удару влияние меньшего. Согласно опыту, лучше всего регулировать температуру печи в соответствии с нижним пределом значений технологических требований к паяльной пасте, скорость ветра в печи для оплавления, как правило, является самой низкой скоростью ветра, которую можно использовать в печи, стабильность цепи печи для оплавления должна быть хорошей, не должно быть дрожания.

3.5 Проверка, тестирование и снятие панелей с гибких печатных плат

Поскольку несущая плита в печи поглощает тепло, особенно алюминиевая несущая плита, температура вне печи выше, поэтому лучше всего установить новый мощный охлаждающий вентилятор на выходе из печи, чтобы помочь быстро снизить температуру. В то же время рабочие должны носить теплоизоляционные перчатки, чтобы не обжечься о высокотемпературную несущую пластину. При снятии готового гибкого пластика с несущей пластины усилие должно быть равномерным, а не грубым, чтобы избежать разрыва или смятия гибкого пластика.

Поместите снятый FPC под 5-кратную или более лупу для визуального осмотра, уделяя особое внимание остаткам на поверхности, обесцвечиванию, оловянному покрытию с золотым напылением, оловянным шарикам, пайке выводов микросхем, пайке пайкой и другим проблемам. Поскольку поверхность FPC не может быть очень плоской, вероятность ошибочной оценки AOI очень высока, поэтому FPC, как правило, не подходит для проверки AOI, но с помощью специализированных тестовых приспособлений FPC может выполнить тест ICT, FCT.

Поскольку FPC в основном изготавливается из соединяемых плат, может возникнуть необходимость в разделении плат перед проведением тестов ICT и FCT. Хотя разделение плат можно выполнить с помощью таких инструментов, как лезвия и ножницы, эффективность и качество работы невелики. Если массовое производство фасонного гибкого пластика, можно изготовить специальную пресс-форму для штамповки из гибкого пластика, подразделение штамповки, может значительно повысить эффективность работы, в то время как штамповка краев из гибкого пластика аккуратная и красивая, штамповка и резка платы, вызванная внутренним напряжением, очень низкая, можно эффективно избежать паяных соединений жестянка трескается.

В процессе сварки гибких электронных блоков PCBA ключевым моментом является точное позиционирование и фиксация гибких печатных плат, а ключом к исправлению недостатков является изготовление соответствующей несущей платы. Далее следует предварительная обработка гибких печатных плат, печать, ламинирование и пайка оплавлением. Очевидно, что процесс FPC SMT намного сложнее, чем процесс изготовления печатных плат, поэтому необходимо точно установить параметры процесса, и в то же время не менее важно строгое управление производственным процессом для обеспечения того, чтобы персонал строго соблюдал каждое положение SOP, следил за линейными инженерами, а IPQC должен усилить контроль, своевременно выявлять неисправности на производственной линии, анализировать причины и принимать необходимые меры, чтобы снизить уровень брака на производственной линии FPC SMT до нескольких процентов. Для того чтобы контролировать уровень брака на производственной линии FPCSMT в пределах десятков частей на миллион.

FPC перед сборкой PCBA

4.Оборудование для производства печатных плат

PCBA производит базовое оборудование, необходимое для печатной машины с паяльной пастой, монтажной машины, пайки оплавлением, детектора AOI, устройства для обрезки компонентов, пайки волной, печи для пайки, стиральной машины, приспособлений для тестирования ИКТ, приспособлений для тестирования FCT, стендов для тестирования старения и так далее.

4.1 Печатная машина для паяльной пасты

Современная печатная машина с паяльной пастой обычно состоит из монтажной пластины, паяльной пасты для добавления, тиснения, печатной платы для передачи и других компонентов. Принцип его работы заключается в закреплении печатной платы, подлежащей печати, на столе позиционирования печатной машины, а затем левый и правый скребки печатной машины пропускают паяльную пасту или красный клей через стальную сетку для печати на соответствующих прокладках, а затем печатная плата с равномерной утечкой вводится в систему ламинирования. машина проходит через передаточный стол для автоматического ламинирования.

4.2 Монтажник

SMD-машина также известна как “SMD-машина”, “Система поверхностного монтажа” (SurfaceMountSystem), в производственной линии она откладывается в сторону после печатной машины с паяльной пастой, это своего рода оборудование для точного размещения компонентов поверхностного монтажа на площадках печатных плат путем перемещения монтажной головки. Накладка на устройство, разделенное на два вида - ручную и полностью автоматическую.

4.3 Пайка оплавлением

При пайке оплавлением внутреннего нагревательного контура воздух или азот нагреваются до достаточно высокой температуры после того, как к печатной плате были прикреплены компоненты, так что компоненты с обеих сторон расплавляются припоем и соединяются с материнской платой. Преимущество этого процесса заключается в том, что температуру легко контролировать, процесс пайки также позволяет избежать окисления, а производственные затраты также легче контролировать.

4.4 AOI inspector

AOI (AutomaticOpticInspection) - это полное название автоматической оптической инспекции, основанной на принципе оптического контроля распространенных дефектов, возникающих при производстве сварочного контрольного оборудования. Устройство автоматически сканирует печатную плату с помощью монитора, собирает изображение, сравнивает проверенные паяные соединения с соответствующими параметрами в базе данных, обнаруживает дефекты на печатной плате с помощью обработки изображений и отображает/помечает дефекты на дисплее или автоматическом знаке, чтобы обслуживающий персонал мог их устранить.

4.5 Резак для деталей

Он используется для разрезания и деформации контактных компонентов.

4.6 Пайка волной

Волновая пайка заключается в том, чтобы позволить поверхности пайки платы вставки непосредственно соприкасаться с высокотемпературным жидким оловом для достижения цели пайки, ее высокотемпературное жидкое олово сохраняет наклонную поверхность, а жидкое олово образует волнообразное явление с помощью специального устройства, поэтому оно называется “волновой пайкой”., а его основным материалом является стержень припоя.

4.7 Печь для пайки

Как правило, паяльная печь - это инструмент для пайки, используемый при пайке электронных устройств. При сварке печатных плат отдельных компонентов обеспечивается хорошая стабильность, простота в эксплуатации, быстрота и высокая эффективность.

Машина для мойки печатных плат 4.8

Используется для очистки печатных плат PCBA, позволяет удалять остатки платы после сварки.

4.9 Устройство для тестирования ИКТ

ICTTest - это, в основном, тестовый датчик, выводящий контакт PCBA из тестовой точки для обнаружения обрыва линии PCBA, короткого замыкания, всех деталей сварочной ситуации.

4.10 Приспособление для испытания FCT

FCT (функциональный тест), который относится к целевой плате для тестирования (UUTUnitUnderTest), предназначенной для обеспечения аналогичной рабочей среды (возбуждения и нагрузки), чтобы она работала в различных проектных состояниях, чтобы получить параметры различных состояний для проверки работоспособности хорошего или плохого метода тестирования UUT. Проще говоря, он заключается в том, чтобы загрузить UUT соответствующим возбуждением и измерить, соответствует ли выходной сигнал предъявляемым требованиям.

4.11 Стенд для тестирования на старение

Стенд для тестирования на старение может представлять собой периодическое тестирование печатных плат PCBA в течение длительного периода времени и другие операции, аналогичные тем, которые выполняет пользователь для тестирования проблемных печатных плат PCBA.

iPCB Circuits специализируется на производстве и сборке печатных плат и FPC-модулей, закупке компонентов, обработке SMT SMD, сборке и тестировании по принципу "одного окна".Позиционируется как профессиональный и быстрый поставщик комплексных услуг EMS. Компания оснащена высокоточным оборудованием, полностью автоматической многофункциональной SMD-машиной, пайкой оплавлением, волновой пайкой, селективной волновой пайкой, рентгеновской инспекционной машиной, оборудованием AOI и так далее. Наша продукция охватывает широкий спектр областей, таких как автомобильная электроника, медицинское оборудование, промышленное управление, аэрокосмическая промышленность, коммуникационное оборудование и так далее.