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在FPC上安裝SMD的PCB板解決方案
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在FPC上安裝SMD的PCB板解決方案

2022-04-27
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Author:pcb

問題的解決方案 PCB板 在FPC上安裝SMD,根據放置精度要求以及不同類型和數量的組件, 現時常用的解決方案如下:多晶片放置:通過定位範本將多個FPC定位在支架的一半上, 並在整個過程中用SMT固定在支撐板上. 攀登.
1. Scope of application:
1.1組件類型:晶片組件的體積通常大於060三, 以及QFQ和其他引脚間距大於或等於0的組件.65.
1.2.組件數量:從每個FPC上的幾個組件到十幾個組件.
1.3安裝精度:安裝精度適中.
1.4 FPC特性:面積稍大, 在適當的區域沒有組件. 每塊FPC有兩個光學定位標記和兩個以上的定位孔.

PCB板

2. FPC的固定:根據金屬襯套的CAD數據, 讀取FPC內部定位數據,製作高精度FPC定位範本. 將範本上定位銷的直徑與FPC上定位孔的直徑匹配, 高度約為2米.5毫米. FPC定位範本上的託盤上還有兩個較低的定位銷. 使用相同的CAD數據製作一批託盤. 託盤的厚度應為2毫米左右, 多次熱衝擊後資料的翹曲變形應較小, 良好的FR-4資料和其他優質資料是首選. 在執行SMT之前, 將託盤放在範本上的託盤定位銷上, 使定位銷通過託盤上的孔露出. 將FPC逐個放在暴露的引脚上, 並用薄的耐高溫膠帶將其固定在託盤上, 這樣FPC就不會偏移, 然後將託盤與FPC定位範本分開進行焊接, 印刷和安裝, 耐高溫. The adhesive tape (PA protective film) should be moderately sticky and easy to peel off after being impacted by high temperature. FPC上沒有殘留膠水. 特別重要的是要注意,固定在託盤上的FPC和焊接之間的存儲時間越短, 列印和放置, 更好. 選擇2. 高精度安裝:將一塊或幾塊FPC固定在高精度定位託盤上,用於SMT安裝1. Scope of application:
2.1.部件類型:幾乎所有常規部件, 引脚間距小於0的QFP.65毫米也可供選擇.
2.2組件數量:數十個或更多組件.
2.3安裝精度:比較, QFP的佈局精度高達0.5毫米也可以保證.
2.4 FPC特性:大面積, 幾個定位孔, FPC光學定位標記和QFP等重要部件的光學定位標記.

3. FPC和塑膠封裝SMD組件屬於“濕敏器件”. FPC吸收水分後, 它更有可能導致翹曲和變形, 而且在高溫下很容易分層. 所以, FPC, 就像所有塑膠封裝的SMD組件一樣, 平時應存放在防潮的地方. 它必須在烘乾前烘乾. 大體上, 大型生產工廠採用高速乾燥法. 125°C的乾燥時間約為12小時. 塑膠貼片在80„ƒƒ-120„ƒ下貼16-24小時.

4. 錫膏的保存和使用前的準備:錫膏的成分比較複雜. 當溫度很高時, 有些成分非常不穩定且不穩定, 囙此,錫膏應密封並儲存在低溫環境中. 溫度應高於0℃, 4°C-8°C是合適的. 使用前, return to normal temperature for about 8 hours (under sealed conditions), 當溫度與正常溫度一致時. 攪拌後可打開使用. 如果在達到室溫之前打開, 焊膏會吸收空氣中的水分, 在回流焊接過程中導致飛濺, 導致錫珠等不良現象. 同時, 吸收的水分在高溫下容易與某些活化劑發生反應, 消耗啟動劑, 而且容易焊接不良. Solder paste is also strictly prohibited to quickly reheat at high temperature (above 32°C). 手動攪拌時, 均衡使用武力. 當錫膏像厚厚的錫膏一樣攪拌時, 用抹刀攪拌, 它可以自然地分成幾段, 這意味著它可以被使用. 可以使用離心式自動混合器, 而且效果更好, 手工攪拌可以避免焊膏中殘留氣泡的現象, 這樣印刷效果更好.

5. 環境溫度和濕度:一般, 環境溫度需要約20°C的恒定溫度, 相對濕度保持在60%以下. 錫膏印刷需要一個相對封閉的空間,幾乎沒有空氣對流.

6. 金屬襯套金屬襯套的厚度通常選擇在0.1mm-0.5毫米. 根據實際效果, 當泄漏板的厚度小於襯墊寬度的一半時, 錫膏剝離效果良好, 洩漏中的焊料殘留也較少. 洩漏孔的面積通常比襯墊的面積小10%左右. 由於安裝部件的精度要求, 常用的化學腐蝕不符合要求. 建議使用化學腐蝕和局部化學拋光, 雷射法和電鑄法製作金屬襯套. 從性價比比較來看, 首選雷射法.
1) Chemical corrosion and local chemical polishing method: Chemical corrosion method is used to manufacture the leakage plate, 現時在中國比較普遍, 但孔壁不够光滑. 可以使用局部化學拋光方法來新增孔壁的平滑度. 這種方法製造成本較低.
2) Laser method: high cost. 然而, 加工精度高, 孔壁光滑, 而且耐受性很小, 適用於印刷間距為0的QFP錫膏.3毫米.

7. 錫膏:根據產品要求, 可分別選擇普通錫膏和無清潔錫膏. Solder paste characteristics are as follows:
1) The particle shape and diameter of the solder paste: the shape of the particle paste is spherical, 非球形的比例不得超過5%. 焊球的直徑應基於一般規則. 焊球直徑應小於金屬襯套厚度的三分之一和孔徑寬度的五分之一. 否則, 直徑過大、顆粒不規則的焊球容易堵塞漏孔,導致焊膏印刷不良. 所以, 金屬板的厚度為0.1-0.5mm,漏泄板視窗寬度約為0.22毫米確定焊球直徑約為40um. 焊球直徑的比例不得超過5%. 如果焊球的直徑太小, 隨著直徑變小,表面氧化物將迅速非線性新增, 回流焊過程中會消耗大量的助焊劑成分, 這將嚴重影響焊接質量. 如果是不乾淨的錫膏, 其還原性物質較少, 而且焊接效果會更差. 所以, 尺寸均勻、直徑為40um的球形焊膏顆粒是最佳選擇.
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, 再流焊後, 厚度大約是印刷時的75%, 足够的焊料確保可靠的焊接强度.
3) Viscosity: The flow dynamics of solder pastes are complex. 很明顯,錫膏應易於列印,並牢固地粘附在FPC表面. 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. , 慢慢堵住泄漏孔, 影響印刷質量. 囙此,700-900Kcps錫膏是理想的選擇.
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, 印刷表面不能像印刷機一樣平整 PCB板 具有相同的厚度和硬度, 囙此,不適合使用金屬刮刀, 應用硬度為80-90度. 聚氨酯平刮刀. 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, 印刷機刮刀和輸送方向以一定角度印刷, 能有效保證QFP四邊焊盤上錫膏的印刷量和印刷效果. 4) Printing speed: in the range of 10-25mm/s. 印刷速度過快會導致刮板滑動, 導致指紋遺失. 太慢會導致焊膏邊緣不均勻或污染FPC表面. 刮板速度應與襯墊間距成正比,與襯套厚度的粘度成反比. 當列印速度為20毫米時/s, 焊膏填充時間僅為10毫米/s. 所以, 適度的印刷速度可以保證精細印刷時錫膏的印刷量. 5) Printing pressure: generally set to 0.1-0.3公斤/釐米長. 因為改變列印速度會改變列印壓力, 通常, 首先固定列印速度,然後調整列印壓力, 從小到大, 直到焊膏剛好從金屬泄漏板表面刮掉. 壓力太小會導致FPC上的錫膏量不足, 而過大的印刷壓力會使焊膏過薄,新增焊膏污染金屬襯套背面和FPC表面的可能性. 6) Stripping speed: 0.1-0.2mm/s. 由於FPC的特殊性, 較慢的剝離速度有利於焊膏從泄漏處釋放. 如果速度快, FPC和支撐板之間的氣壓將在金屬泄漏板和FPC之間迅速變化, 這將導致FPC和支撐板之間的間隙尺寸瞬間改變, 影響焊膏從漏孔流出. 分離並列印圖形完整性, 導致貧困. 現在, 更先進的印刷機可以設定剝離速度加快, 速度可以從0逐漸加速, 剝離效果也很好.

9. 安裝:根據產品的特點, 組件數量和修補效率, 通常使用中高速貼片機進行貼片. 因為每一塊FPC都有一個用於定位的光學標記, 安裝在FPC上的SMD和安裝在PCB上的SMD幾乎沒有區別. 需要注意的是,組件放置操作完成後, 從部件上拆下吸嘴之前,吸嘴中的吸力應及時變為0. 儘管此過程設定不當也會導致安裝在機器上時放置不良 PCB板, 在軟FPC上發生這種不良情况的可能性要大得多. 同時, 還應注意下部貼紙的高度, 拆卸吸嘴的速度不能太快.

10. 回流焊:應使用強制熱風對流紅外回流焊, 使FPC上的溫度變化更均勻,减少不良焊接的發生. 1) Temperature curve test method: Due to the different heat absorption properties of the pallets, FPC上不同類型的組件, 在回流焊中加熱後, 溫度以不同的速度上升, 吸收的熱量也不同, 囙此,請仔細設定回流焊參數. 溫度曲線對焊接質量有很大影響. 更合適的方法是根據實際生產中的託盤間隔,在測試板前面放置兩個帶有FPC的託盤, 並將部件連接到測試託盤的FPC上. 測試點上的焊料, and fix the probe lead on the pallet with high temperature resistant tape (PA protective film). 請注意,高溫膠帶沒有覆蓋測試點. 應在靠近託盤兩側的焊點和QFP引脚上選擇測試點, 使測試結果能更好地反映真實情况. 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, 整個回流焊接時間控制在3分鐘左右. 每個功能部分需要多少時間來設定回流焊每個溫度區的加熱和傳送速率. 應注意的是,變速箱速度不應太快, 以免引起抖動和焊接不良. 我們都知道,無清潔錫膏中的活化劑較少, 活化程度低. 如果使用常規溫度曲線, 預熱時間太長, 焊料顆粒的氧化程度也會很高, 在峰值溫度下會有太多的活化劑. 在峰值區域之前耗盡, 峰區沒有足够的活化劑來减少氧化焊料和金屬表面. 焊料不能快速熔化並潤濕金屬表面, 導致焊接不良. 所以, 無清潔錫膏, 為了獲得良好的焊接效果,應使用不同於傳統錫膏的定位曲線. 這一點被一些SMT工匠忽視了.

FPC上SMD放置總結, 其中一個關鍵點是固定FPC. 固定質量直接影響放置質量. 其次是錫膏的選擇, 印刷和回流. 對於固定良好的FPC, 可以說,70%以上的缺陷是由於工藝參數設置不當造成的. 所以, 根據FPC的不同,有必要確定工藝參數, SMD元件的差异, 託盤的吸熱差异, 所選焊膏特性的差异, 以及設備特性參數的差异, 並及時控制生產過程,及時發現异常情况. 只有通過分析和做出正確的判斷, 並採取必要措施, SMT生產的不良率能否控制在幾十PPM以內 PCB板.