PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板,简称硬板。FPC(Flexible Printed Circuit)是软性电路板,又称柔性电路板或挠性电路板,简称软板。电子产品小型化是必然发展趋势,相当一部分消费类产品的表面贴装,由于组装空间的关系,其SMD都是贴装在FPC上来完成整机的组装的,FPC在计算器、手机、数码相机、数码摄像机等数码产品上得到了普遍应用,在FPC上进行SMD的表面贴装已成为SMT技术发展趋势之一。
FPC表面SMT的工艺要求与传统硬板PCB的SMT解决方案有很多不同之处,要想做好FPC的SMT工艺,*重要的就是定位了。因为FPC板子的硬度不够,较柔软,如果不使用专用载板,就无法完成固定和传输,也就无法完成印刷、贴片、过炉等基本SMT工序。下面就FPC SMT生产中关于FPC的预处理、固定、印刷、贴片、回流焊、测试、检验、分板等工序的工艺要点分别详述。
一.FPC的预处理
FPC板子较柔软,出厂时一般不是真空包装,在运输和存储过程中易吸收空气中的水分,需在SMT投线前作预烘烤处理,将水分缓慢强行排出。否则,在回流焊接的高温冲击下,FPC吸收的水分快速气化变成水蒸气突出FPC,易造成FPC分层、起泡等不佳。
预烘烤条件一般为温度80-100℃时间4-8小时,特殊情况下,可以将温度调高至125℃以上,但需相应缩短烘烤时间。烘烤前,一定要先作小样试验,以确定FPC是否可以承受设定的烘烤温度,也可以向FPC制造商咨询合适的烘烤条件。烘烤时,FPC堆叠不能太多,10-20PNL比较合适,有些FPC制造商会在每PNL之间放一张纸片进行隔离,需确认这张隔离用的纸片是否能承受设定的烘烤温度,如果不能需将隔离纸片抽掉以后,再进行烘烤。烘烤后的FPC应该没有明显的变色、变形、起翘等不佳,需由IPQC抽检合格后才能投线。
二。特种载体板的制作
根据电路板的计算机辅助设计文件,读取FPC的孔定位数据,制作高精度的FPC定位模板和专用载板,使定位模板上的定位销直径与载板上的定位孔直径和FPC上的定位孔直径相匹配。由于某些电路保护或设计原因,许多柔性印刷电路板的厚度不同,有些厚,有些薄,有些是强化金属板。因此,载板和FPC之间的接缝需要根据实际情况进行加工、抛光和倒角。目的是确保FPC在印刷和安装过程中是平坦的。载板的材料要求重量轻、强度高、吸热少、散热快、多次热冲击后翘曲变形小。常见的载体材料有人造石、铝板、硅胶板、特种耐高温磁化钢板等。
普通载板:普通载板设计方便,打样快捷。常用的载体材料有工程塑料(合成石)和铝板。工程塑料载体的使用寿命为3000-7000倍,操作方便,稳定,不易吸热发热,价格是铝板的5倍以上。铝载板吸热散热快,内外无温差,容易变形修复,价格低廉,使用寿命长,主要缺点是手烫伤,需要用隔热手套取送。
硅胶板:这种材料是自粘的,FPC直接粘在上面,不需要胶带,易脱,无残留胶,耐高温。硅胶板在使用过程中采用化学工艺,使用过程中硅胶材料的粘度会降低,使用过程中不清洗时粘度也会降低,使用寿命短,可达1000-2000次,价格相对较高。
磁性夹具;特种耐高温(350)钢板经过磁化处理强化,保证回流焊过程中“永久磁铁”良好的弹性、平整度和高温不变形。由于经过磁化强化的钢板将FPC表面压平,防止了FPC在回流焊过程中被回流焊空气吹走,保证了焊接质量稳定,提高了成品率。只要不是人为损坏或意外损坏,就可以长期使用,使用寿命长。同时,磁性夹具对FPC进行隔热保护,取出电路板时不会对FPC造成任何损坏。但是,磁性夹具设计复杂,单价高,只有在大规模生产中才有成本优势。