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FPC电路板生产流程全解
2020-08-25
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一.FPC的预处置

 

FPC扳手较软和,出厂时普通不是真空包装,在运送和储存过程中易借鉴空气中的养分,需在SMT投线前作预烘烤处置,将养分不迅速强制进行排出。否则,在回流烧焊的高温冲击下,FPC借鉴的养分迅速气化成为水气冒尖FPC,易导致FPC分层、起泡等不好。

 

预烘烤条件普通为温度80-100℃时间4-8钟头,特别事情状况下,可以将温度调高至125℃以上,但需相应缩减烘烤时间。烘烤前,必须要先作小样尝试,以确认FPC是否可以承担设定的烘烤温度,也可以向FPC制作商咨询合宜的烘烤条件。烘烤时,FPC堆叠不可以非常多,10-20PNL比较合宜,有点FPC制作商人团体在每PNL之间放一张纸片施行隔离,需明确承认这张隔离用的纸片是否能承担设定的烘烤温度,假如不可以需将隔离纸片抽掉往后,再施行烘烤。烘烤后的FPC应当没有表面化的变色、变型、起翘等不好,需由IPQC抽查符合标准后能力投线。

 

二.专用载板的制造

 

依据电路板的CAD文件,读取FPC的孔定位数值,来制作高精密度FPC定位模型板和专用载板,使定位模型板上定位销的直径和载板上的定位孔、FPC上定位孔的孔径相般配。众多FPC由于要尽力照顾局部线路或是预设上的端由并不是同一个厚度的,有的地方厚而有的地方要薄点,有的还有增强金属板,所以载板和FPC的接合处需求如实施行加工打磨挖槽的,效用是在印刷和贴装时保障FPC是平整的。载板的材质要求玩弄、高超度、吸热少、散热快,且通过多次热冲击后翘曲变型小。常用的载板料料有合成石、铝板、硅胶板、特殊的一种耐高温磁化钢板等。

 

三.出产过程

 

我们在这处以平常的载板为例详述FPC的SMT要领,运用硅胶板或磁力治具时,FPC的固定要便捷众多,不必运用胶带,而印刷、贴片、烧焊等工序的工艺要领是同样的。

 

FPC的固定

 

在施行SMT之前,首先需求将FPC非常准确固定在载板上。尤其需求注意的是,从FPC固定在载板上往后,到施行印刷、贴装和烧焊之间的储存安放时间越短越好。载板有带定位销和不带定位销两种。不带定位销的载板,需与带定位销的定位模型板组成一套运用,先将载板套在模型板的定位销上,使定位销经过载板上的定位孔露出来,将FPC一片一片套在露出的定位销上,再用胶带固定,而后让载板与FPC定位模型板离合,施行印刷、贴片和烧焊。带定位销的载板上已经固定有长约1.5mm的弹簧定位销多少个,可以将FPC一片一片直接套在载板的弹簧定位销上,再用胶带固定。在印刷工序,弹簧定位销可以绝对被钢网压入载板内,不会影响印刷效果。

 

办法一(单面胶带固定):用薄型耐高温单面胶带将 FPC 四面儿固定在载板上,不让 FPC 有偏移和起翘,胶带粘度应适中,回流焊后务必易脱落,且在FPC上无遗留胶剂。假如运用半自动胶带机,能迅速切好参差完全一样的胶带,可以显著增长速率,节省成本,防止耗费。

 

办法二(双面胶带固定):先用耐高温双面胶带贴在载板上,效果与硅胶板同样,再将 FPC 粘附到载板,要加意胶带粘度不可以太高,否则回流焊后脱落时,很容易导致FPC撕裂。在反反复复多次过炉往后,双面胶带的粘度会逐层变低,粘度低到没有办法靠得住固定FPC时务必迅即改易。此工位是避免FPC脏污的重点工位,需求戴手指头套种业。载板重复运用前,需作合适彻底整理,可以用无纺布蘸清洗剂洗擦,也可以运用防静电粘尘滚筒,以去掉除掉外表尘土、锡珠等异物。取放FPC时切实避免太用力气,FPC较薄弱,容易萌生折痕和断开。

 

FPC的锡膏印刷

 

FPC对焊锡膏的成分没有很尤其的要求,锡球颗粒的体积和金属含量等以FPC上有没有细间距IC为准,但 FPC对焊锡膏的印刷性能要求较高,焊锡膏应具备良好的触改变性别,焊锡膏应当能够很容易印刷脱模况且能坚固 地依附在FPC外表,不会显露出来脱模不好阻梗钢网漏孔或印刷后萌生沉陷等不好。

 

由于载板演员化装载FPC,FPC上有定位用的耐高温胶带,使其最简单的面不完全一样,所以FPC的印刷面没可能象PCB那 样平整和厚度硬度完全一样,所以不适宜认为合适而使用金属刮刀,而应认为合适而使用硬度在80-90度的聚胺酯型刮刀。 锡膏印刷机最好带有光学定位系统,否则对印刷品质会有较大影响,FPC固然固定在载板上,不过FPC与载 板之间总会萌生一点细微的空隙,这是与PCB硬板最大的差别,因为这个设施参变量的设定对印刷效果也会萌生较大 影响。

 

印刷工位也是避免FPC脏污的重点工位,需求戴手指头套种业,同时要维持工位的保洁,勤擦钢网,避免焊 锡膏污染FPC的金手指头和镀金按钮。

 

FPC的贴片

 

依据产品的特别的性质、元件数目和贴片速率,认为合适而使用中、高速贴片机施行贴装均可。因为每片FPC上都有定位用 的光学马克标记,所以在FPC向上行SMD贴装与在PCB向上行贴装差别半大。需求注意的是,固然FPC被固 定在载板上,不过其外表也没可能像PCB硬板同样平整,FPC与载板之间肯定会存在部分窟窿眼儿,所以,吸嘴下 降高度、吹大气的压力力等需非常准确设定,吸嘴移动速度需减低。同时,FPC 以联板占多数,FPC 的成品率又相对偏低, 所以整PNL中含局部不好PCS是很正常的,这就需求贴片机具有BAD 马克辨别功能,否则,在出产这类非整 PNL都是好板的事情状况下,出产速率就要大打折扣扣了。

 

FPC的回流焊

 

应认为合适而使用强迫性热风对流红外回流焊炉,这么FPC上的温度能较平均地变动,减损烧焊不好的萌生。若是 运用单面胶带的,由于只能固定FPC的四面儿,半中腰局部因在热风状况下变型,焊盘容易形成倾侧,熔锡(高温 下的液态锡)会流动而萌生空焊、连焊、锡珠,使制程不好率较高。

 

1)温度曲线测试办法

 

因为载板的吸热性不一样,FPC上元件品类的不一样,他们在回流焊过程中受热后温度升涨的速度不一样,借鉴 的卡路里也不一样,因为这个仔细地设置回流焊炉的温度曲线,对烧焊品质大有影响。比较妥当的办法是,依据实际生 产时的载板间隔,在测试板前后各放两块装有FPC的载板,同时在测试载板的FPC上贴装有元件,用高温焊锡 丝将测试温探头焊在测做试验的地方上,同时用耐高温胶带将探头导线固定在载板上。注意,耐高温胶带不可以将测做试验的地方 遮盖住。测做试验的地方应选在接近载板各边的焊点和QFP引脚等处,这么的测试最后结果更能反映真实事情状况。

 

2)温度曲线的设置

 

在炉温调整中,由于FPC的均温性非常不好,所以最好认为合适而使用升温/保暖/回流的温度曲线形式,这么各温区的参 数便于扼制一点,额外FPC和元件受热冲击的影响都要小一点。依据经验,最好将炉温调到焊锡膏技术要求值 的下限,回焊炉的风速普通都认为合适而使用火炉所能认为合适而使用的最低风速,回焊炉链条牢稳性要好,来不得抖动。

 

FPC的检查验看、测试和分板

 

因为载板在炉中吸热,尤其是铝质载板,出炉时温度较高,所以最好是在出炉口增增强制冷却风扇,帮忙 迅速降低温度。同时,作业员需带隔热手套儿,免得被高温载板烧伤。从载板上拿取完成烧焊的FPC时,用力气要平均, 不可以运用蛮劲,免得FPC被撕裂或萌生折痕。

 

取下的FPC放在5倍以上放大镜下目视检查验看,重点查缉外表残胶、变色、金手指头沾锡、锡珠、IC引脚空焊、连焊等问题。因为FPC外表没可能很平整,使AOI的误判率颀长,所以FPC普通不舒服合作AOI查缉,但经过借助专用的测试治具,FPC可以完成ICT、FCT的测试。

 

因为 FPC 以联板占多数,有可能在作 ICT、FCT 的测试曾经,需求先做分板,固然运用刀片、剪子等工具也可以完成分板作业,不过作业速率和作业品质低下,废弃率高。若是异形FPC的大量量出产,提议制造专门的FPC冲压分板模,施行冲压瓜分,可以大幅增长作业速率,同时冲裁出的FPC边缘齐楚好看,冲压切板时萌生的内部策应力很低,可以管用防止焊点锡裂。

 

在PCBA柔性电子的组装烧焊过程, FPC的非常准确定位和固定是重点,固定好坏的关键是制造合宜的载板。其次是FPC的预烘烤、印刷、贴片和回流焊。显然FPC的SMT工艺困难程度要比PCB硬板高众多,所以非常准确设定工艺参变量是不可缺少的,同时,严紧的出产制程管理也一样关紧,务必保障作业员严明执行SOP上的每一条规定,跟线工程师和IPQC应增强巡检,趁早发觉产线的异常事情状况,剖析端由并采取不可缺少的处理办法,能力将FPC SMT产线的不好率扼制在几十个PPM之内。

 

在PCBA出产过程中,需求有赖众多的机器设施能力将一块扳手组装完成,往往一个工厂的机器设施的品质水准直接表决着制作的有经验。

 

PCBA出产所需求的基本设施有锡膏印刷机、贴片机、回流焊、AOI检验测定仪、元部件剪脚机、波峰焊、锡炉、洗板机、ICT测试治具、FCT测试治具、老化测试架等,不一样规模的PCBA加工厂,所配备的设施会有所不一样。

 

四.PCBA出产设施

1 、锡膏印刷机

 

现代锡膏印刷机普通由装版、加锡膏、压印、送电路板等机构组成。它的办公原理是:先即将印刷的电路板固定在印刷定位台上,而后由印刷机的左右刮刀把锡膏或红胶经过钢网漏印于对应焊盘,对漏印平均的PCB,经过传道输送台输入至贴片机施行半自动贴片。

 

2、贴片机

 

贴片机:又叫作“贴装机”、“外表贴装系统”(Surface Mount System),在出产线中,它配备布置在锡膏印刷机在这以后,是经过移动贴装头把外表贴装元部件正确地安放PCB焊盘上的一种设施。分为手动和全半自动两种。

 

3、回流焊

 

回流焊内里有一个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料消融后与主板粘结。这种工艺的优势是温度便于扼制,烧焊过程中还能防止氧气化,制导致本也更容易扼制。

 

4、AOI检验测定仪

 

AOI的全称是半自动光学检验测定,是基于光学原理来对烧焊出产中碰到的常见欠缺施行检验测定的设施。AOI是最近兴起起的一种新式测试技术,但进展迅疾,众多厂家都推出了AOI测试设施。当半自动检验测定时,机器经过摄像头半自动电子扫描PCB,搜集图像,测试的焊点与数值库中的符合标准的参变量施行比较,通过图像处置,查缉出PCB上欠缺,并经过显露器或半自动微记把欠缺显露/标明出来,供维修担任职务的人修整。

 

5、元部件剪脚机

 

用于对插手元部件施行剪脚和变型。

 

6、波峰焊

 

波峰焊是让插件板的烧焊面直接与高温液态锡接触达到烧焊目标,其高温液态锡维持一个斜面,并由特别装置使液态锡形成一道儿道大致相似波浪的现象,所以叫'波峰焊',其主要材料是焊锡条。

 

7、锡炉

 

普通事情状况下,锡炉是指电子接烧焊中运用的一种烧焊工具。对于分立元件线路板烧焊完全一样性好,操作便捷、敏捷、办公速率高,是您出产加工的好副手。

 

8、洗板机

 

用于对PCBA板施行清洗,可扫除净尽焊后扳手的遗留物。

 

9、ICT测试治具

 

 

ICT Test 主要是*测试着探索针接触PCB layout出来的测做试验的地方来检验测定PCBA的线路开路、短路、全部零件的烧焊事情状况。

 

10、FCT测试治具

 

FCT(功能测试)它指的是对测试目的板(UUT:Unit Under Test)供给摹拟的运行背景(激发鼓励和负载),使其办公于各种预设状况,因此取得到各个状况的参变量来证验UUT的功能好坏的测试办法。简单地说,就是对UUT加载合宜的激发鼓励,勘测输出端响应是否符合要求。

 

11、老化测试架

 

老化测试架可批量对PCBA板施行测试,经过长时间等摹拟用户运用的操作,测试出有问题的PCBA板。

 

PCBA外协加工是指PCBA加工厂家将PCBA订单外发给其它有实在的力量的PCBA加工厂家。那末,PCBA外协加工普通有啥子要求呢?

 

物料详细登记单

 

应严明依照物料详细登记单、PCB丝印及外协加工要求施行插装或贴装元件,当发有生命的物质料与详细登记单、 PCB丝印不合适,或与工艺要求相矛盾,或要求茫茫而不可以作业时,应趁早与我企业结合,明确承认物料想到工艺要求的准确性。

 

防静电要求

 

1、全部元部件均作为静电敏锐部件看待。

 

2、凡与元部件及产品接触担任职务的人均穿防静电衣、佩带防静电手环、穿防静电鞋。

 

3、原料进厂与仓存阶段,静电敏锐部件均认为合适而使用防静电包装。

 

4、作业过程中,运用防静电办公台面,元部件及半制品运用防静容电器盛放。

 

5、烧焊设施靠得住接地,电烙铁认为合适而使用防静电型。运用前均需通过检验测定。

 

6、PCB板半制品储存安放及运送,均认为合适而使用防静电箱,隔离材料运用防静电真珠棉。

 

7、无外壳整机运用防静电包装袋。

 

元部件外观标识插装方向的规定

 

1、极性元部件按极性插装。

 

2、丝印在侧面的元部件(如高压瓷陶电容)竖向插装时,丝印朝右;横向插装时,丝印朝下。丝印在顶部的元部件(不涵盖贴片电阻)横向插装时,字体方向同PCB板丝印方向;竖向插装时,字体上方朝右。

 

3、电阻卧式横向插装时,误差色环朝右;卧式竖向插装时,误差色环朝下;电阻立式插装时,误差色环朝向板面。

 

烧焊要求

 

1、插装元件在烧焊面引脚高度1.5~2.0mm。贴片元件应平贴板面,焊点光溜无毛刺、略呈弧状,焊锡应超过焊端高度的2/3,但不应超过焊端高度。少锡、焊点呈球状或焊锡遮盖贴片均为不好;

 

2、焊点高度:焊锡爬附引脚高度单面板不小于1mm,双面板不小于0.5mm且需透锡。

 

3、焊点式样:呈圆锥状且布满整个儿焊盘。

 

4、焊点外表:光溜、亮堂,无黑斑、助焊药等杂物,无尖刺、凹坑、气眼、露铜等欠缺。

 

5、焊点强度:与焊盘及引脚充分享利益湿,无虚焊、假焊。

 

6、焊点剖面:元件剪脚尽有可能不剪到焊锡局部,在引脚与焊锡的接触面上无裂锡现象。在剖面处无尖刺、倒钩。

 

7、针座烧焊:针座要求底部贴板插装,且位置周正,方向准确,针座烧焊后,底部浮高不超过0.5mm,座体歪斜不越过丝印框。成排的针座还应维持齐楚,不准许前后错位或高低不公平。

运送为避免PCBA毁坏,在运送时应运用如下所述包装:

 

1、盛放器皿:防静电周转箱。

 

2、隔离材料:防静电真珠棉。

 

3、安放间距:PCB板与板之间、PCB板与箱体之间有大于10mm的距离。

 

4、安放高度:距周转箱顶面有大于50mm的空间,保障周转箱叠放时不要压到电源,尤其是有线材的电源。

 

洗板要求及其它

 

板面应干净,无锡珠、元件引脚、污渍。尤其是插件面的焊点处,应看不到不论什么烧焊留下的污物。洗板时对付以下部件加以防备保护:线材、连署端子、替续器、开关、聚脂电容等易腐蚀部件,且替续器禁止用超引起听觉的振动波清洗。

 

全部元部件安装完成后不允越过PCB板边缘。

 

PCBA过炉时,因为插件元件的引脚遭受锡流的冲刷,局部插件元件过炉烧焊后会存在倾侧,造成元件本体越过丝印框,因为这个要求锡炉后的补焊担任职务的人对其施行合适修正。