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La soluzione di montaggio SMD della scheda PCB su FPC
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La soluzione di montaggio SMD della scheda PCB su FPC

La soluzione di montaggio SMD della scheda PCB su FPC

2022-04-27
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Author:pcb

La soluzione di Scheda PCB montaggio SMD su FPC,Secondo i requisiti di precisione del posizionamento e i diversi tipi e quantità di componenti, Le soluzioni attualmente comunemente utilizzate sono le seguenti: Posizionamento multi-chip: FPC multipli sono posizionati sulla metà del supporto dal modello di posizionamento, e sono fissati sulla piastra di supporto con SMT in tutto il processo. mount.
1. Scope of application:
1.1 Tipi di componenti: i componenti chip hanno generalmente un volume superiore a 0603, e QFQ e altri componenti con una spaziatura dei pin maggiore o uguale a 0.65.
1.2 Numero di componenti: da più componenti a più di una dozzina di componenti su ogni FPC.
1.3 Precisione di montaggio: La precisione di montaggio è moderata.
1.4 caratteristiche FPC: L'area è leggermente più grande, e non ci sono componenti in aree appropriate. Ogni pezzo di FPC ha due marchi MARK per il posizionamento ottico e più di due fori di posizionamento.

Scheda PCB

2. Fissaggio di FPC: Secondo i dati CAD della boccola metallica, Leggere i dati di posizionamento interni del FPC per produrre un modello di posizionamento FPC ad alta precisione. Abbinare il diametro del perno di posizionamento sul modello con il diametro del foro di posizionamento sul FPC, e l'altezza è di circa 2.5mm. Ci sono anche due perni di posizione inferiore sul pallet sul modello di posizionamento FPC. Crea un lotto di pallet dagli stessi dati CAD. Lo spessore del pallet dovrebbe essere di circa 2mm, e la deformazione deformabile del materiale dopo shock termici multipli dovrebbe essere piccola, e buon materiale FR-4 e altri materiali di alta qualità sono preferiti. Prima di eseguire SMT, mettere il pallet sui perni di posizionamento del pallet sul modello, in modo che i perni di posizionamento siano esposti attraverso i fori sul pallet. Mettere i FPC sui perni esposti uno per uno, e fissarli sul pallet con sottile nastro resistente alle alte temperature, in modo che il FPC non sia compensato, e quindi separare il pallet dal modello di posizionamento FPC per la saldatura, stampa e montaggio, resistente alle alte temperature. The adhesive tape (PA protective film) should be moderately sticky and easy to peel off after being impacted by high temperature. E non c'è colla residua sul FPC. È particolarmente importante notare che più breve è il tempo di conservazione tra il fissaggio del FPC sul pallet e la saldatura, stampa e posizionamento, meglio è. Opzione 2. Montaggio ad alta precisione: Fissare uno o più pezzi di FPC su un pallet di posizionamento ad alta precisione per il montaggio SMT 1. Scope of application:
2.1 Tipi di componenti: quasi tutti i componenti convenzionali, QFP con spaziatura dei pin inferiore a 0.Sono disponibili anche 65mm.
2.2 Numero di componenti: decine di componenti o più.
2.3 Precisione di montaggio: a confronto, la precisione di posizionamento di QFP con un'alta precisione di posizionamento di 0.5mm può anche essere garantito.
2.4 caratteristiche FPC: ampia area, diversi fori di posizionamento, Marchi MARK per il posizionamento ottico FPC e marchi ottici di posizionamento per componenti importanti come QFP.

3. FPC e componenti SMD incapsulati in plastica appartengono ai "dispositivi sensibili all'umidità". Dopo che FPC assorbe l'umidità, è più probabile che causi deformazioni e deformazioni, ed è facile da delaminare ad alte temperature. Pertanto, FPC, come tutti i componenti SMD incapsulati in plastica, deve essere conservato in conservazione a prova di umidità in orari ordinari. Deve essere asciugato prima dell'essiccazione. Generalmente, Il metodo ad alta essiccazione è adottato nelle fabbriche di produzione su larga scala. Il tempo di essiccazione a 125°C è di circa 12 ore. Plastica SMD a 80℃-120℃ per 16-24 ore.

4. Conservazione della pasta di saldatura e preparazione prima dell'uso: La composizione della pasta di saldatura è più complessa. Quando la temperatura è alta, alcuni componenti sono molto instabili e volatili, quindi la pasta di saldatura dovrebbe essere sigillata e immagazzinata in un ambiente a bassa temperatura. La temperatura dovrebbe essere superiore a 0°C, e 4°C-8°C è adatto. Prima dell'uso, return to normal temperature for about 8 hours (under sealed conditions), quando la temperatura è coerente con la temperatura normale. può essere aperto e utilizzato dopo agitazione. Se è acceso prima di raggiungere la temperatura ambiente, la pasta di saldatura assorbirà l'umidità nell'aria, causare spruzzi durante la saldatura a riflusso, che provocano fenomeni indesiderabili come le perle di stagno. Allo stesso tempo, l'umidità assorbita reagisce facilmente con alcuni attivatori ad alta temperatura, consuma l'attivatore, ed è soggetto a scarsa saldatura. Solder paste is also strictly prohibited to quickly reheat at high temperature (above 32°C). Mescolare manualmente, usa la forza uniforme. Quando la pasta di saldatura viene mescolata come una pasta spessa, Utilizzare una spatola per mescolare, e può essere diviso in paragrafi naturalmente, che significa che può essere utilizzato. Il miscelatore automatico centrifugo può essere utilizzato, e l'effetto è migliore, e il fenomeno delle bolle residue nella pasta di saldatura può essere evitato mescolando manualmente, in modo che l'effetto di stampa sia migliore.

5. Temperatura e umidità ambiente: Generalmente, la temperatura ambiente richiede una temperatura costante di circa 20 °C, e l'umidità relativa è mantenuta al di sotto del 60%. La stampa della pasta di saldatura richiede uno spazio relativamente chiuso con poca convezione dell'aria.

6. Lo spessore della boccola metallica è generalmente selezionato tra 0.1mm-0.5mm. Secondo l'effetto effettivo, quando lo spessore della piastra di perdita è inferiore alla metà della larghezza del pad, l'effetto di stripping pasta di saldatura è buono, e c'è meno residuo di saldatura nella perdita. L'area del foro di perdita è generalmente circa il 10% più piccola di quella del pad. Grazie ai requisiti di precisione dei componenti montati, la corrosione chimica comunemente usata non soddisfa i requisiti. Si consiglia di utilizzare corrosione chimica più lucidatura chimica locale, Metodo laser e metodo di elettroformatura per fare boccole metalliche. Dal confronto delle prestazioni dei prezzi, il metodo laser è preferito.
1) Chemical corrosion and local chemical polishing method: Chemical corrosion method is used to manufacture the leakage plate, che è relativamente comune in Cina al momento, ma la parete del foro non è abbastanza liscia. Il metodo chimico locale di lucidatura può essere utilizzato per aumentare la scorrevolezza della parete del foro. Questo metodo è meno costoso da fabbricare.
2) Laser method: high cost. Tuttavia, la precisione di lavorazione è elevata, la parete del foro è liscia, e la tolleranza è piccola, che può essere adatto per stampare la pasta di saldatura di QFP con un passo di 0.3mm.

7. Pasta di saldatura: secondo i requisiti del prodotto, La pasta di saldatura generale e la pasta di saldatura non pulita possono essere selezionate rispettivamente. Solder paste characteristics are as follows:
1) The particle shape and diameter of the solder paste: the shape of the particle paste is spherical, e la percentuale di tipo non sferico non può superare il 5%. Il diametro della sfera di saldatura dovrebbe essere basato su regole generali. Il diametro della sfera di saldatura dovrebbe essere inferiore a un terzo dello spessore della boccola metallica e un quinto della larghezza dell'apertura. Altrimenti, Le sfere di saldatura con diametro eccessivo e particelle irregolari bloccheranno facilmente la finestra di perdita e causeranno la saldatura. Pertanto, spessore della piastra metallica di 0.1-0.5mm e la larghezza della finestra del piatto di perdita di circa 0.22mm determina il diametro della sfera di saldatura per essere di circa 40um. La proporzione del diametro delle sfere di saldatura non può superare il 5%. Se il diametro della sfera di saldatura è troppo piccolo, l'ossido superficiale aumenterà rapidamente e non linearmente man mano che il diametro diventa più piccolo, e una grande quantità di componenti di flusso sarà consumata durante la saldatura a riflusso, che inciderà seriamente sulla qualità della saldatura. Se è una pasta di saldatura non pulita, le sue sostanze deossidanti sono meno, e l'effetto di saldatura sarà peggiore. Pertanto, Le particelle sferiche della pasta di saldatura con dimensioni e diametro uniformi di 40um sono la scelta migliore.
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, e dopo la saldatura a riflusso, lo spessore è circa il 75% di quello durante la stampa, sufficiente saldatura per garantire una resistenza affidabile alla saldatura.
3) Viscosity: The flow dynamics of solder pastes are complex. È ovvio che la pasta di saldatura dovrebbe essere facile da stampare e aderire saldamente alla superficie del FPC. 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. , Blocco lento del foro di perdita, che influisce sulla qualità di stampa. Quindi 700-900Kcps pasta di saldatura è ideale.
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, la superficie di stampa non può essere piana come il Scheda PCB e ha lo stesso spessore e durezza, quindi non è adatto per utilizzare una spatola metallica, e la durezza dell'applicazione è di 80-90 gradi. Raschietto piatto in poliuretano. 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, il raschietto della macchina da stampa e la direzione di trasporto sono stampati ad un certo angolo, che può efficacemente garantire il volume di stampa e l'effetto di stampa della pasta di saldatura sui quattro pad laterali del QFP. 4) Printing speed: in the range of 10-25mm/s. La stampa troppo veloce causerà lo scivolamento della spatola, con conseguente mancanza di impronte. Troppo lento causerà bordi irregolari della pasta di saldatura o contamina la superficie FPC. La velocità della spatola dovrebbe essere proporzionale alla spaziatura del pad e inversamente proporzionale alla viscosità dello spessore della boccola. Quando la velocità di stampa è 20mm/s, il tempo di riempimento della pasta di saldatura è solo 10mm/s. Pertanto, la velocità di stampa moderata può garantire il volume di stampa della pasta saldante durante la stampa fine. 5) Printing pressure: generally set to 0.1-0.3kg/lunghezza cm. Poiché la modifica della velocità di stampa cambierà la pressione di stampa, di solito, prima fissare la velocità di stampa e poi regolare la pressione di stampa, da piccolo a grande, fino a quando la pasta di saldatura è appena raschiata dalla superficie della piastra di perdita di metallo. Troppo poca pressione causerà quantità insufficiente di pasta di saldatura sul FPC, mentre troppa pressione di stampa renderà la pasta di saldatura troppo sottile e aumenterà la possibilità che la pasta di saldatura contamina il lato opposto della boccola metallica e la superficie del FPC. 6) Stripping speed: 0.1-0.2mm/s. Data la particolarità della PCP, una velocità di stripping più lenta favorisce il rilascio della pasta di saldatura dalla perdita. Se la velocità è veloce, la pressione dell'aria tra il FPC e la piastra di supporto cambierà rapidamente tra la piastra di perdita metallica e il FPC, che causerà la dimensione dello spazio tra il FPC e la piastra di supporto per cambiare istantaneamente, che influisce sul flusso della pasta di saldatura dal foro di perdita. Stacca e stampa integrità grafica, con conseguente scarsità. Ora, Le macchine da stampa più avanzate possono impostare la velocità di stripping da accelerare, e la velocità può essere gradualmente accelerata da 0, e l'effetto stripping è anche molto buono.

9. Montaggio: secondo le caratteristiche del prodotto, il numero di componenti e l'efficienza del patching, una macchina di posizionamento media e alta velocità è generalmente utilizzata per il montaggio. Poiché ogni pezzo di FPC ha un marchio ottico MARK per il posizionamento, c'è poca differenza tra il montaggio SMD sul FPC e il montaggio sul PCB. Va notato che dopo il completamento dell'azione di posizionamento del componente, la forza di aspirazione nell'ugello di aspirazione dovrebbe diventare 0 nel tempo prima che l'ugello di aspirazione possa essere rimosso dal componente. Anche se l'impostazione impropria di questo processo può anche causare cattivo posizionamento quando è montato su un Scheda PCB, la probabilità di un evento così povero su un FPC morbido è molto più grande. Allo stesso tempo, attenzione dovrebbe essere prestata anche all'altezza dell'adesivo inferiore, e la velocità di rimozione dell'ugello di aspirazione non dovrebbe essere troppo veloce.

10. Saldatura a riflusso: La saldatura a riflusso infrarosso forzata a convezione dell'aria calda dovrebbe essere utilizzata, in modo che la temperatura sul FPC possa cambiare in modo più uniforme e ridurre il verificarsi di scarsa saldatura. 1) Temperature curve test method: Due to the different heat absorption properties of the pallets, i diversi tipi di componenti sul FPC, e dopo che sono riscaldati in saldatura a riflusso, la temperatura aumenta a velocità diverse, e il calore assorbito è anche diverso, quindi impostare attentamente i parametri di saldatura di riflusso. La curva di temperatura ha una grande influenza sulla qualità della saldatura. Un metodo più appropriato è quello di posizionare due pallet con FPC davanti al pannello di prova secondo l'intervallo pallet durante la produzione effettiva, e fissare i componenti al FPC del pallet di prova. Saldatura sul punto di prova, and fix the probe lead on the pallet with high temperature resistant tape (PA protective film). Si noti che il nastro ad alta temperatura non copre i punti di prova. I punti di prova devono essere selezionati sui giunti di saldatura e sui perni QFP che sono vicini ad ogni lato del pallet, in modo che i risultati dei test possano riflettere meglio la situazione reale. 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, l'intero tempo di saldatura a riflusso è controllato a circa 3 minuti. Quanto e quanto tempo richiede ogni sezione funzionale per impostare la velocità di riscaldamento e trasmissione di ogni zona di temperatura di saldatura a riflusso. Va notato che la velocità di trasmissione non dovrebbe essere troppo veloce, in modo da non causare nervosismo e causare scarsa saldatura. Sappiamo tutti che ci sono meno attivatori nella pasta di saldatura non pulita, e il grado di attivazione è basso. Se si utilizza una curva di temperatura convenzionale, il tempo di preriscaldamento sarà troppo lungo, e il grado di ossidazione delle particelle di saldatura sarà anche alto, e ci sarà troppo attivatore alla temperatura di picco. è esaurita prima della regione di picco, e non c'è abbastanza attivatore nella regione di picco per ridurre la saldatura ossidata e le superfici metalliche. La saldatura non può rapidamente fondere e bagnare la superficie metallica, con conseguente scarsa saldatura. Pertanto, per pasta saldante non pulita, Per ottenere buoni risultati di saldatura occorre utilizzare una curva di posizionamento diversa da quella della pasta di saldatura convenzionale. Questo punto è stato ignorato da alcuni artigiani SMT.

Sintesi per l'inserimento di SMD in FPC, uno dei punti chiave è la fissazione di FPC. La qualità del fissaggio influisce direttamente sulla qualità del posizionamento. Segue la selezione della pasta saldante, stampa e riflusso. Nel caso di un FPC ben fissato, Si può dire che più del 70% dei difetti sono causati da impostazioni improprie dei parametri di processo. Pertanto, è necessario determinare i parametri di processo in base alla differenza di FPC, la differenza dei componenti SMD, la differenza di assorbimento termico del pallet, la differenza delle caratteristiche della pasta di saldatura selezionata, e la differenza dei parametri caratteristici dell'apparecchiatura, e controllare il processo produttivo in modo tempestivo per rilevare nel tempo condizioni anomale. Solo analizzando e facendo giudizi corretti, e prendere le misure necessarie, può il tasso difettoso della produzione di SMT essere controllato entro decine di PPM su Scheda PCB.