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在FPC上開展SMD貼片的方案

電子設計 ? 來源:工程師曾玲 ? 作者:pcb資訊網 ? 2019-10-03 10:37 ? 次閱讀

依據貼片精密度規定及其元器件類型和總數的不一樣,現階段常見的計劃方案給出幾類:計劃方案1、多片貼片:多片FPC靠精準定位模版定坐落于托半上,并全線固定不動在墊板上一塊兒SMT貼片。

1. 應用領域:A、 元器件類型:塊狀元器件通常容積超過0603,腳位間隔大于0.65的QFQ以及他元器件均可。

B、 元器件總數:每塊FPC上好多個元器件到十多個元器件。

C、 貼片精密度:貼片精密度規定中等水平。

D、FPC特點:總面積稍大,有適度的地區中無元器件,每塊FPC上常有兩個用以電子光學精準定位的MARK標識和兩個左右的精準定位孔。

在FPC上貼片SMD有什么計劃方案

2. FPC的固定不動:依據金屬材料漏板的CAD統計數據,載入FPC的內精準定位統計數據,來生產制造高精FPC精準定位模版。使模版上定位銷的直徑和FPC上精準定位孔的直徑相符合,且高寬比在2.5mm上下。FPC精準定位模版上也有墊板下位銷兩個。依據一樣的CAD統計數據生產制造首批墊板。墊板薄厚以2mm上下為好,且材料歷經數次熱沖擊性后漲縮形變要小,以好的FR-4原材料和別的高品質原材料為宜。開展SMT以前,先將墊板套在模版上的墊板定位銷上,使定位銷根據墊板上的孔外露來。將FPC一整片一整片套在外露的定銷上,用薄形耐高溫膠帶固定不動位在墊板上,不許FPC有偏位,隨后讓墊板與FPC精準定位模版分離出來,開展電焊焊接包裝印刷和貼片,耐高溫膠帶(PA原膜)粘壓要適度,經高溫沖擊性后務必易脫離。并且在FPC上無殘留物膠劑。

非常必須留意的是FPC固定不動在墊板上剛開始到開展電焊焊接包裝印刷和貼片中間的儲放時間越少越高。

計劃方案2、高精貼片:將一整片或幾克FPC固定不動在高精的精準定位墊板上開展SMT貼片1. 應用領域:A、元器件類型:基本上全部基本元器件,腳位間隔低于0.65mm的QFP也可。

B、元器件總數:十幾個元器件左右。

C、貼片精密度:相相對而言,高貼片精密度最大0.5mm間隔的QFP貼片精密度也可確保。

D、FPC特點:總面積很大,幾個精準定位小圓孔,有FPC電子光學精準定位的MARK標識和關鍵元器件如QFP的電子光學精準定位標識。

2. FPC的固定不動:FPC固定不動在元器件墊板上。這類精準定位墊板是大批量訂制的,精密度極高,精密度極高,每片墊板中間的精準定位的差別能夠看做不計算。這類墊板歷經必十多次的高溫沖擊性后規格轉變和漲縮形變很小。這類精準定位墊板上帶2個定位銷,這種定位銷高寬比與FPC薄厚相同,直徑與FPC的精準定位的精準定位小圓孔的直徑相符合,另一個這種T型定位銷高比前這種略高一點兒,因為FPC很柔,總面積很大,樣子弧形,因此T型定位銷的功效是限定FPC一些一部分的偏位,確保包裝印刷和貼片精密度。對于這類固定不動方法,金屬片上相匹配與T型定位銷的地區可做適度解決。

FPC固定不動在精準定位墊板上,其儲放的時間雖沒有限定,但受自然環境標準的危害,時間也不適合過長。不然FPC非常容易返潮,引越漲縮形變,危害貼片的品質。

在FPC上開展高精貼片和加工工藝規定和常見問題1、FPC固定不動方位:在制做金屬材料漏板和墊板以前,先要考慮到FPC的固定不動方位,使其在回流焊爐時,造成電焊焊接欠佳的概率小。最佳的計劃方案是塊狀元器件豎直方位、SOT和SOP水準方位置放。

2、FPC及塑封SMD元器件相同歸屬于“濕冷比較敏感元器件”,FPC受潮后,很容易造成漲縮形變,在高溫下非常容易層次,因此FPC和全部塑封SMD相同,平常要防潮儲存,在貼片前必須要開展驅濕風干。通常在經營規模生產制造的加工廠里采用高風干法。125℃標準下風干時間為12鐘頭上下。塑封SMD在80℃-120℃下16-24鐘頭。

3、助焊膏的儲存和便用前的提前準備:助焊膏的成分較繁雜,溫度較高時,一些成分十分不平穩,容易揮發,因此助焊膏平常應密封性存有超低溫自然環境中。溫度應超過0℃,4℃-8℃最好。應用前在常溫下中升溫8鐘頭上下(密封性標準下),當其溫度與常溫下相同時。能夠打開,經拌和后應用。假如未超過室內溫度就打開應用,焊膏就會消化吸收氣體中的水份,在回流焊爐會導致濺出,造成錫珠等不良風氣。一起消化吸收的水份在高溫下非常容易與一些活化劑產生反映,消耗活化劑,非常容易造成電焊焊接欠佳。助焊膏也禁止在高溫(32℃左右)下迅速升溫。人工服務拌和時要勻稱用勁,當拌和到隨著錫膏像稠稠的面糊相同,用刮板挑動,可以大自然地按段落下來,就表明可以應用。最好是可以應用軸流式全自動攪拌器,實際效果更強,而且可以防止人工服務拌和在助焊膏中殘余有汽泡的狀況,使包裝印刷效更強。

4、工作溫度及環境濕度:通常工作溫度規定控溫在20℃上下,空氣濕度維持在60%下列,助焊膏包裝印刷規定在相對性密閉式且氣體熱對流小的室內空間中開展。

5、 金屬材料漏板金屬材料漏板的薄厚通常挑選在0.1mm-0.5mm中間。依據預期效果,當漏板的薄厚為最少焊盤總寬的2分之1下列時,焊膏脫板的好用,漏上空焊錫絲的殘余少。漏孔的總面積通常比焊盤要小10%上下。

因為貼片元器件的精密度規定,常見的有機化學浸蝕不符合規定提議選用有機化學浸蝕加部分化學拋光法、激光器法和電鑄法來制做金屬材料漏板。從價錢特性較為,激光器法為甄選。

1) 有機化學浸蝕加部分化學拋光法:有機化學浸蝕法生產制造漏板,現階段在中國比較廣泛,但孔邊不足光潔,可選用局化學拋光法提升孔邊的光澤度。該方式 生產制造成本費較低。

2) 激光器法:成本增加。但生產加工高精度,孔邊光潔,尺寸公差小,能合適包裝印刷0.3mm間隔的QFP的助焊膏。

6、 助焊膏:依據商品的規定,可各自采用通常焊膏和免清理助焊膏。助焊膏特點給出:1) 助焊膏的顆粒物樣子和直徑:顆粒物膏的樣子為球形,非球形所占占比不可以超出5%。直徑尺寸應依據通常規律,焊球直徑應低于金屬材料漏板薄厚的五分之一,最少直徑總寬的五分之二,不然直徑過大的焊球和弧形的顆粒物非常容易堵塞漏印對話框,導致助焊膏包裝印刷欠佳。因此0.1-0.5mm薄厚的金屬片和0.22mm上下的最少漏板對話框總寬決策了焊球直徑為40um上下。直徑較大最少的焊球的占比不可以超出5%。焊球直徑過小,其表層化合物會隨直徑縮小而離散系統迅速提升,在回流焊爐上將很多耗費助焊成分,嚴重危害電焊焊接品質。假如為免清理隨著錫膏,其去化合物化學物質過少,電焊焊接實際效果會更差。因此尺寸勻稱的直徑為40um的球形助焊膏顆粒物是最佳的挑選。

2) 焊接材料占比:焊接材料含水量90%-92%上下的助焊膏黏度適度,包裝印刷時不容易塌邊,并且再流焊后,薄厚大概為包裝印刷時的75%充足焊接材料可以確保靠譜的電焊焊接抗壓強度。

3) 黏度:助焊膏的流動力學是很繁雜的。很顯著,助焊膏應當可以非常容易包裝印刷而且能牢固地粘附在FPC表層,低粘度的助焊膏(500Kcps)非常容易造成坍塌而產生短路故障,而高粘度的助焊膏(1400Kcps)非常容易殘余在金屬材料漏孔中,漸漸地堵塞漏孔,危害包裝印刷品質。因此700-900Kcps的助焊膏較為理想。

4) 觸變指數:通常挑選為0.45-0.60. 7、 包裝印刷主要參數:1) 刮板類型及強度:因為FPC固定不動方法的多樣性主要表現為包裝印刷面不太可能象PCB那般整平和薄厚強度相同,因此不適合選用金屬材料刮板,而運用強度在80-90度的聚胺酯平型刮板。

2) 刮板與FPC的交角:通常挑選在60-75度中間。

3) 包裝印刷方位:通常為上下或前后左右包裝印刷,最優秀的印刷設備刮板與傳輸方位呈必須視角包裝印刷,可以合理地確保QFP四角焊盤上助焊膏的包裝印刷量,包裝印刷實際效果最好是。

4) 包裝印刷速率:在10-25mm/s范圍之內。包裝印刷速率太快將會導致刮板飛機滑行,造成漏印。速率很慢,會導致助焊膏邊沿不齊整或環境污染FPC表層。刮板速率應與焊盤間隔正比關聯,而與漏板的薄厚的黏度反比。0.2mm總寬的焊盤漏孔在包裝印刷速率為20mm/s時,助焊膏的添充時間僅有10mm/s.因此適度的包裝印刷速率可以確保細致包裝印刷時焊膏的包裝印刷量。

5) 包裝印刷工作壓力:通常設置為0.1-0.3kg/每公分長短。因為更改包裝印刷的速率會更改包裝印刷的工作壓力,一般來說,先固定不動包裝印刷速率再調整包裝印刷工作壓力,由小到大,直到恰好把助焊膏從金屬材料漏板表層刮整潔。很小的工作壓力會使FPC上隨著錫膏量不夠,而很大的包裝印刷工作壓力會使助焊膏印得過薄,一起提升了助焊膏環境污染金屬材料漏板背面和FPC表層的概率。

6) 脫板速率:0.1-0.2mm/s.因為FPC的多樣性,比較慢的脫板速率有益于助焊膏從漏孔中擺脫。假如速率迅速,在金屬材料漏板和FPC中間,在FPC和墊板中間的氣體的工作壓力會迅速轉變,會導致FPC與墊板中間的間隙尺寸一瞬間轉變,危害助焊膏從漏孔中擺脫和包裝印刷圖型的一致性,導致欠佳。如今,更優秀的印刷設備,能將脫板速率設定變成可加快的,速率能從0慢慢加快,其脫板實際效果也很好。

8、貼片式:依據商品的特點、元器件總數和貼片式高效率,通常選用中高速貼片機開展貼片。因為每塊FPC上常有精準定位用的電子光學MARK標識,因此在FPC上開展SMD貼片與在PCB上開展貼片差別并不大。必須留意的是,元器件貼片式姿勢進行后,真空吸盤中的吸附力應立即變為0后,真空吸盤能夠從元器件移位走。盡管后在PCB上開展貼片時,這一全過程設定不善也會造成貼片欠佳,可是在綿軟的FPC上產生這類欠佳的幾率要大很多。一起也應留意下貼高寬比,而且真空吸盤挪走的速率也不適合太快。

9、 回流焊爐:應選用強制暖風熱對流紅外線回流焊爐,那樣FPC上的溫度能較勻稱地轉變,降低電焊焊接欠佳的造成。

1) 溫度曲線圖測試標準:因為墊板的放熱性不一樣、FPC上元器件類型的不一樣、他們在回流焊爐中遇熱后,溫度升高的速率不一樣,消化吸收的發熱量也不一樣,因而細心地設定回流焊爐的溫度曲線圖,對電焊焊接品質多有危害。較為穩妥的方式 是,依據具體生產制造時的墊板間距,在檢測板前各放二塊配有FPC的墊板,一起在檢測墊板的FPC上貼配有元器件,用高溫焊錫絲將檢測溫攝像頭焊在測試用例上,一起用耐高溫膠帶(PA原膜)將攝像頭輸電線固定不動在墊板上。留意,耐高溫膠帶不可以將測試用例遮蓋住。測試用例應取在靠墊板各邊較近的點焊上和QFP腳位等處,那樣的檢測結果更能體現具體情況。

2) 溫度曲線圖的設定及傳送速度:因為人們選用的助焊膏焊接材料的凈重比超過90%-92%,助焊劑成份偏少,因而全部回流焊爐時間操縱在3分鐘上下,人們應依據回流焊爐溫區域是多少及其各作用段需要時間的是多少,來設定回流焊爐各溫區域加溫及傳送速度。必須留意的是,傳送速度不適合過快,以防導致顫動,造成電焊焊接欠佳。

大伙兒了解免清理助焊膏中的活化劑偏少,活性潛在性低,假如選用基本溫度曲線圖,則加熱時間太長,焊粒空氣氧化水平也較高,將有過多的活化劑在超過溫度谷值區前就被耗光,在谷值居民區沒有充足的活化劑來復原被空氣氧化的焊接材料和不銹鋼鈍化。焊接材料沒法迅速熔融并潮濕不銹鋼鈍化導致電焊焊接欠佳,因而針對免清理助焊膏來講,應選用與基本助焊膏不一樣的精準定位曲線圖,能夠獲得優良的電焊焊接實際效果。這一點兒住住被某些SMT工藝師所忽略。

1. 基本助焊膏的回流焊爐曲線圖不一樣知名品牌的助焊膏強烈推薦的溫度曲線圖大不一樣,不一樣助焊劑占比的助焊膏溫度曲線圖也是較顯著的差別。下邊詳細介紹的是人們應用的溫度曲線圖:A、加熱環節:溫度從室內溫度到150℃,升高速率約為1-2℃/上下。

B、隔熱保溫環節:溫度從150℃升高到170℃,隔熱保溫時間30-60秒。

C、電焊焊接環節:溫度上升速率約為20C/s,最大溫度谷值不可以超出230℃,200℃左右的地區要維持20-40秒,220℃-230℃的時間操縱在3-5秒。

D、水冷卻環節:溫度超過谷值后大自然降低,降低速率在2℃-5℃/s中間,溫度降低速率很慢,非常容易產生混物金屬材料化學物質,危害電焊焊接抗壓強度。

2. 免清理助焊膏的回流焊爐曲線圖A.不一樣特點的免清理焊膏其溫度曲線圖有必須的差別。

B.應用充氮再流焊加工工藝時,免清理焊膏的溫度曲線圖與通常再流焊標準下的一般助焊膏溫度曲線圖類似,具備150℃上下的隔熱保溫地區,只過時間上帶差別。

C.應用一般再流焊時,免清理助焊膏的溫度曲線圖與基本的溫度曲線圖有顯著不一樣。依據經銷商的強烈推薦,加熱曲線圖須呈性升高到160℃上下,升高速度為1.5-2℃/s,隨后以2-4℃的速率升高至谷值,在其中顯著的隔熱保溫地區。最大溫度谷值不可以超出230℃,200℃左右的地區要維持20-40秒時間同,220℃-230℃的時間操縱在3-5秒。

總結在FPC上開展SMD貼片,重中之重之首是FPC的固定不動,固定不動的優劣立即危害貼片品質。次之是助焊膏的挑選、包裝印刷和回流焊爐。在FPC固定不動優良的狀況下,能夠說70%左右的欠佳是加工工藝基本參數不善造成的。因而要依據FPC的不一樣、SMD元器件的不一樣、墊板放熱性的不一樣、采用的助焊膏特點的不一樣、機器設備特點主要參數的不一樣來明確加工工藝主要參數,并動臨控加工過程,及時處理異常現象,剖析并做出恰當的分辨,采用必需的對策,能夠將SMT生產制造的不合格率操縱在十幾個PPM以內。

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