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Die Lösung der Leiterplattenmontage SMD auf FPC
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Die Lösung der Leiterplattenmontage SMD auf FPC

Die Lösung der Leiterplattenmontage SMD auf FPC

2022-04-27
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Author:pcb

Die Lösung von Leiterplatte Montage SMD auf FPC,Entsprechend den Anforderungen an die Platzierungsgenauigkeit und den verschiedenen Arten und Mengen der Komponenten, Die derzeit gebräuchlichen Lösungen sind wie folgt: Multi-Chip-Platzierung: Mehrere FPCs werden auf der Hälfte des Trägers durch die Positionierschablone positioniert, und werden auf der Trägerplatte mit SMT im gesamten Prozess befestigt. mount.
1. Scope of application:
1.1 Komponententypen: Chipkomponenten haben im Allgemeinen ein Volumen größer als 0603, und QFQ und andere Komponenten mit einem Stiftabstand größer oder gleich 0.65.
1.2 Anzahl der Komponenten: von mehreren Komponenten bis zu mehr als einem Dutzend Komponenten auf jedem FPC.
1.3 Montagegenauigkeit: Die Montagegenauigkeit ist moderat.
1.4 FPC Eigenschaften: Die Fläche ist etwas größer, und es gibt keine Komponenten in geeigneten Bereichen. Jedes Stück FPC hat zwei MARK-Markierungen für die optische Positionierung und mehr als zwei Positionierlöcher.

Leiterplatte

2. Fixierung von FPC: Entsprechend den CAD-Daten der Metallbuchse, Lesen der internen Positionsdaten des FPC zur Herstellung einer hochpräzisen FPC-Positionierschablone. Passen Sie den Durchmesser des Positionierstifts auf der Schablone mit dem Durchmesser des Positionierlochs auf dem FPC an, und die Höhe ist etwa 2.5mm. Es gibt auch zwei untere Positionsstifte auf der Palette auf der FPC Positionierschablone. Erstellen eines Stapels von Paletten aus denselben CAD-Daten. Die Dicke der Palette sollte etwa 2mm sein, und die Verformung des Materials nach mehreren thermischen Schocks sollte klein sein, und gutes FR-4 Material und andere hochwertige Materialien werden bevorzugt. Vor der Durchführung von SMT, Legen Sie die Palette auf die Palettenpositionierstifte auf der Schablone, so dass die Positionierstifte durch die Löcher auf der Palette freigelegt werden. Setzen Sie die FPCs nacheinander auf die freiliegenden Pins, und befestigen Sie sie auf der Palette mit dünnem hochtemperaturbeständigem Band, so dass der FPC nicht versetzt wird, und trennen Sie dann die Palette von der FPC Positionierschablone zum Löten, Druck und Montage, die gegen hohe Temperaturen beständig ist. The adhesive tape (PA protective film) should be moderately sticky and easy to peel off after being impacted by high temperature. Und es gibt keinen Restkleber auf dem FPC. Es ist besonders wichtig zu beachten, dass je kürzer die Lagerzeit zwischen dem Fixieren des FPC auf der Palette und dem Löten, Druck und Platzierung, die bessere. Option 2. Hochpräzise Montage: Fixieren Sie ein oder mehrere FPC-Stücke auf einer hochpräzisen Positionierpalette für SMT-Montage 1. Scope of application:
2.1 Bauteiltypen: fast alle konventionellen Komponenten, QFPs mit Stiftabstand kleiner als 0.65mm sind auch erhältlich.
2.2 Anzahl der Komponenten: Dutzende von Komponenten oder mehr.
2.3 Montagegenauigkeit: Im Vergleich, Die Platzierungsgenauigkeit von QFP mit einer hohen Platzierungsgenauigkeit von 0.5mm kann auch garantiert werden.
2.4 FPC Eigenschaften: große Fläche, mehrere Positionierlöcher, MARK-Markierungen für optische FPC-Positionierung und optische Positioniermarkierungen für wichtige Bauteile wie QFP.

3. FPC- und kunststoffgekapselte SMD-Komponenten gehören zu "feuchtigkeitsempfindlichen Geräten". Nachdem FPC Feuchtigkeit absorbiert hat, Es ist wahrscheinlicher, Verzug und Verformung zu verursachen, und es ist leicht, bei hohen Temperaturen zu delaminieren. Daher, FPC, wie alle kunststoffgekapselten SMD-Komponenten, sollte in feuchtigkeitsbeständiger Lagerung zu normalen Zeiten aufbewahrt werden. Es muss vor dem Trocknen getrocknet werden. Allgemein, Die hohe Trocknungsmethode wird in großen Produktionsfabriken angenommen. Die Trocknungszeit bei 125°C beträgt etwa 12 Stunden. Kunststoff SMD bei 80℃-120℃ für 16-24 Stunden.

4. Konservierung der Lotpaste und Vorbereitung vor Gebrauch: Die Zusammensetzung der Lotpaste ist komplexer. Wenn die Temperatur hoch ist, Einige Komponenten sind sehr instabil und flüchtig, So sollte die Lotpaste versiegelt und in einer niedrigen Temperaturumgebung gelagert werden. Die Temperatur sollte größer als 0°C sein, und 4°C-8°C ist geeignet. Vor der Anwendung, return to normal temperature for about 8 hours (under sealed conditions), wenn die Temperatur mit der normalen Temperatur übereinstimmt. kann nach dem Rühren geöffnet und verwendet werden. Wenn es vor Erreichen der Raumtemperatur eingeschaltet ist, Die Lotpaste absorbiert Feuchtigkeit in der Luft, Verursachung von Spritzern beim Reflow-Löten, die zu unerwünschten Phänomenen wie Zinnperlen führen. Zur gleichen Zeit, Die absorbierte Feuchtigkeit reagiert leicht mit einigen Aktivatoren bei hoher Temperatur, verbraucht den Aktivator, und anfällig für schlechtes Schweißen ist. Solder paste is also strictly prohibited to quickly reheat at high temperature (above 32°C). Beim manuellen Rühren, gleichmäßige Kraft anwenden. Wenn die Lotpaste wie eine dicke Paste gerührt wird, Verwenden Sie einen Spatel, um es aufzurühren, und es kann natürlich in Absätze unterteilt werden, was bedeutet, dass es verwendet werden kann. Der zentrifugale automatische Mischer kann verwendet werden, und die Wirkung ist besser, und das Phänomen von Restblasen in der Lötpaste kann durch manuelles Rühren vermieden werden, so dass der Druckeffekt besser ist.

5. Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit: Allgemein, Die Umgebungstemperatur erfordert eine konstante Temperatur von ca. 20°C, und die relative Luftfeuchtigkeit wird unter 60%gehalten. Lötpastendruck erfordert einen relativ geschlossenen Raum mit wenig Luftkonvektion.

6. Metallbuchse Die Dicke der Metallbuchse wird im Allgemeinen zwischen 0 gewählt.1mm-0.5mm. Entsprechend der tatsächlichen Wirkung, wenn die Dicke der Leckplatte kleiner als die Hälfte der Breite des Pads ist, Die Wirkung des Lötpastenabscheidens ist gut, und es gibt weniger Lötreste in der Leckage. Die Fläche der Lecklöcher ist im Allgemeinen etwa 10% kleiner als die des Pads. Aufgrund der Präzisionsanforderungen der montierten Komponenten, Die übliche chemische Korrosion entspricht nicht den Anforderungen. Es wird empfohlen, chemische Korrosion plus lokale chemische Politur zu verwenden, Laserverfahren und Elektroformverfahren zur Herstellung von Metallbuchsen. Aus dem Preis-Leistungsvergleich, Das Laserverfahren wird bevorzugt.
1) Chemical corrosion and local chemical polishing method: Chemical corrosion method is used to manufacture the leakage plate, was derzeit relativ häufig in China vorkommt, aber die Lochwand ist nicht glatt genug. Lokale chemische Poliermethode kann verwendet werden, um die Glätte der Lochwand zu erhöhen. Diese Methode ist kostengünstiger herzustellen.
2) Laser method: high cost. Allerdings, die Verarbeitungspräzision ist hoch, die Lochwand ist glatt, und die Toleranz ist klein, die für den Druck der Lötpaste von QFP mit einer Neigung von 0 geeignet sein kann.3mm.

7. Lötpaste: Entsprechend den Anforderungen des Produkts, Allgemeine Lötpaste und No-Clean Lötpaste können jeweils ausgewählt werden. Solder paste characteristics are as follows:
1) The particle shape and diameter of the solder paste: the shape of the particle paste is spherical, und der Anteil des nicht-sphärischen Typs kann 5%nicht überschreiten. Der Durchmesser der Lötkugel sollte auf allgemeinen Regeln basieren. Der Durchmesser der Lötkugel sollte weniger als ein Drittel der Dicke der Metallbuchse und ein Fünftel der Öffnungsbreite sein. Ansonsten, Die Lötkugeln mit übermäßigem Durchmesser und unregelmäßigen Partikeln blockieren leicht das Leckfenster und verursachen Löt Schlechter Pastendruck. Daher, die Dicke der Metallplatte von 0.1-0.5mm und die Breite des Leckplattenfensters von ca. 0.22mm bestimmen den Durchmesser der Lötkugel etwa 40um zu sein. Der Anteil des Durchmessers der Lötkugeln darf 5%nicht überschreiten. Wenn der Durchmesser der Lötkugel zu klein ist, Das Oberflächenoxid nimmt schnell und nicht linear zu, wenn der Durchmesser kleiner wird, und eine große Menge an Flussmittelkomponenten wird beim Reflow-Löten verbraucht, die die Lötqualität ernsthaft beeinträchtigen wird. Wenn es sich um eine nicht saubere Lötpaste handelt, seine desoxidierenden Substanzen sind weniger, und der Löteffekt wird schlechter sein. Daher, Kugelförmige Lötpastenpartikel mit einheitlicher Größe und Durchmesser von 40um sind die beste Wahl.
2) Solder ratio: Solder paste with a solder content of about 90%-92% has a moderate viscosity and is not easy to sag during printing, und nach Reflow-Löten, die Dicke beträgt etwa 75% davon beim Drucken, genügend Lot, um zuverlässige Schweißfestigkeit zu gewährleisten.
3) Viscosity: The flow dynamics of solder pastes are complex. Es ist offensichtlich, dass die Lotpaste leicht zu drucken sein und fest auf der Oberfläche des FPC haften sollte. The low viscosity solder paste (500Kcps) tends to collapse and form a short circuit, while the high viscosity solder paste (1400Kcps) tends to remain in the metal leak holes. , das Leckageloch langsam blockieren, Einfluss auf die Druckqualität. So 700-900Kcps Lötpaste ist ideal.
4) Thixotropic coefficient: the general choice is 0.45-0.60.

8. Printing parameters: 1) Squeegee type and hardness: Due to the particularity of the FPC fixing method, Die Druckfläche kann nicht so flach sein wie die Leiterplatte und hat die gleiche Dicke und Härte, so ist es nicht geeignet, eine Metallrakel zu verwenden, und die Anwendungshärte ist 80-90 Grad. Flachschaber aus Polyurethan. 2) The angle between the scraper and the FPC: generally choose between 60-75 degrees. 3) Printing direction: generally left and right or front and rear printing, Der Druckmaschinenschaber und die Förderrichtung werden unter einem bestimmten Winkel gedruckt, Das Druckvolumen und die Druckwirkung der Lötpaste auf den vierseitigen Pads des QFP effektiv sicherstellen kann. 4) Printing speed: in the range of 10-25mm/s. Zu schnelles Drucken führt dazu, dass die Rakel rutscht, was zu fehlenden Drucken führt. Zu langsam verursacht ungleichmäßige Lötpastenkanten oder kontaminiert die FPC-Oberfläche. Die Rakelgeschwindigkeit sollte proportional zum Padabstand und umgekehrt proportional zur Viskosität der Buchsendicke sein. Wenn die Druckgeschwindigkeit 20mm ist/s, Die Lötpastenfüllzeit beträgt nur 10mm/s. Daher, Die moderate Druckgeschwindigkeit kann das Druckvolumen der Lotpaste während des Feindrucks sicherstellen. 5) Printing pressure: generally set to 0.1-0.3kg/cm Länge. Da die Änderung der Druckgeschwindigkeit den Druckdruck ändert, normalerweise, Fixieren Sie zuerst die Druckgeschwindigkeit und justieren Sie dann den Druckdruck, von klein bis groß, bis die Lötpaste gerade von der Oberfläche der Metallleckplatte abgekratzt ist. Zu wenig Druck verursacht unzureichende Menge an Lotpaste auf dem FPC, Während zu viel Druck die Lotpaste zu dünn macht und die Möglichkeit erhöht, dass die Lotpaste die Rückseite der Metallbuchse und die Oberfläche des FPC kontaminiert. 6) Stripping speed: 0.1-0.2mm/s. Aufgrund der Besonderheit des FPC, Eine langsamere Abbeizgeschwindigkeit fördert die Freisetzung von Lötpaste aus dem Leck. Wenn die Geschwindigkeit schnell ist, Der Luftdruck zwischen dem FPC und der Trägerplatte ändert sich schnell zwischen der Metallleckplatte und dem FPC, wodurch sich die Spaltgröße zwischen FPC und Stützplatte sofort ändert, Einfluss auf den Fluss der Lotpaste aus dem Leckloch. Trennen und Drucken der grafischen Integrität, was zu schlechten. Jetzt, Fortschrittlichere Druckmaschinen können die zu beschleunigende Abisoliergeschwindigkeit einstellen, und die Geschwindigkeit kann schrittweise von 0 beschleunigt werden, und der Stripping Effekt ist auch sehr gut.

9. Montage: Entsprechend den Eigenschaften des Produkts, Anzahl der Komponenten und die Effizienz des Patchens, Eine mittlere und schnelle Bestückungsmaschine wird in der Regel für die Montage verwendet. Da jedes Stück FPC eine optische MARK-Markierung zur Positionierung hat, Es gibt wenig Unterschied zwischen SMD-Montage am FPC und Montage auf der Leiterplatte. Es sollte beachtet werden, dass nach Abschluss der Bauteilplatzierungsaktion, Die Saugkraft in der Saugdüse sollte 0 in der Zeit betragen, bevor die Saugdüse vom Bauteil entfernt werden kann. Obwohl unsachgemäße Einstellung dieses Prozesses auch zu schlechter Platzierung führen kann, wenn es auf einem Leiterplatte, die Wahrscheinlichkeit eines solchen schlechten Auftretens auf einem weichen FPC ist viel größer. Zur gleichen Zeit, Achten Sie auch auf die Höhe des unteren Aufklebers, und die Geschwindigkeit der Entfernung der Saugdüse sollte nicht zu schnell sein.

10. Reflow-Löten: Das erzwungene Heißluftkonvektions-Infrarot-Reflow-Löten sollte verwendet werden, so dass sich die Temperatur auf dem FPC gleichmäßiger ändern und das Auftreten von schlechtem Löten verringern kann. 1) Temperature curve test method: Due to the different heat absorption properties of the pallets, die verschiedenen Arten von Komponenten auf dem FPC, und nachdem sie im Reflow-Löten erhitzt werden, die Temperatur steigt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, und die absorbierte Wärme ist auch anders, Stellen Sie also sorgfältig die Reflow-Lötparameter ein. Die Temperaturkurve hat großen Einfluss auf die Schweißqualität. Eine geeignetere Methode ist es, zwei Paletten mit FPC vor dem Prüfbrett entsprechend dem Palettenintervall während der tatsächlichen Produktion zu platzieren, und Komponenten am FPC der Prüfpalette befestigen. Löt auf der Prüfstelle, and fix the probe lead on the pallet with high temperature resistant tape (PA protective film). Beachten Sie, dass das Hochtemperaturband die Prüfpunkte nicht abdeckt. Die Prüfpunkte sollten auf den Lötstellen und QFP-Stiften ausgewählt werden, die sich nah an jeder Seite der Palette befinden, damit die Testergebnisse die reale Situation besser widerspiegeln können. 2) Temperature curve setting and transmission speed: Since the weight ratio of the solder paste we use reaches 90%-92% and the flux composition is less, Die gesamte Reflow-Lötzeit wird auf ca. 3 Minuten gesteuert. Wie viel und wie viel Zeit jeder Funktionsabschnitt benötigt, um die Heiz- und Übertragungsgeschwindigkeit jeder Temperaturzone des Reflow-Lötens einzustellen. Es ist zu beachten, dass die Übertragungsgeschwindigkeit nicht zu schnell sein sollte, um kein Jitter zu verursachen und schlechtes Schweißen zu verursachen. Wir alle wissen, dass es weniger Aktivatoren in sauberer Lotpaste gibt, und der Aktivierungsgrad gering ist. Wenn eine herkömmliche Temperaturkurve verwendet wird, die Vorwärmzeit wird zu lang sein, und der Grad der Oxidation der Lötpartikel wird auch hoch sein, und es wird zu viel Aktivator bei der Spitzentemperatur sein. ist vor der Spitzenregion erschöpft, und es gibt nicht genug Aktivator im Spitzenbereich, um die oxidierten Löt- und Metalloberflächen zu reduzieren. Löt kann die Metalloberfläche nicht schnell schmelzen und benetzen, was zu schlechtem Löten führt. Daher, für saubere Lötpaste, Um gute Löterergebnisse zu erzielen, sollte eine andere Positionierkurve als die herkömmliche Lötpaste verwendet werden. Dieser Punkt wurde von einigen SMT Handwerkern ignoriert.

Zusammenfassung Für SMD Platzierung auf FPC, Einer der wichtigsten Punkte ist die Fixierung von FPC. Die Qualität der Fixierung wirkt sich direkt auf die Platzierungsqualität aus. Es folgt die Auswahl der Lotpaste, Druck und Reflow. Im Falle eines gut fixierten FPC, Es kann gesagt werden, dass mehr als 70% der Defekte durch falsche Prozessparametereinstellungen verursacht werden. Daher, Es ist notwendig, die Prozessparameter entsprechend der Differenz von FPC zu bestimmen, der Unterschied der SMD-Komponenten, der Unterschied der Wärmeaufnahme der Palette, Differenz der Eigenschaften der ausgewählten Lotpaste, und die Differenz der Gerätecharakteristikparameter, und den Produktionsprozess rechtzeitig zu steuern, um anormale Bedingungen rechtzeitig zu erkennen. Nur durch Analyse und Urteilsvermögen, und die notwendigen Maßnahmen ergreifen, kann die fehlerhafte Rate der SMT-Produktion innerhalb von Dutzenden von PPM auf Leiterplatte.