FPCはフレキシブル基板とも呼ばれている。FPCのPCBA組み立てはんだ付けの流れは、硬性基板の組み立てとは大きな違いがある。FPC板の硬さが足りないため、柔軟性がある。専用の載板を使わなければ、固定と転送ができない。印刷、パッチ付け、炉通しなどの基本的なSMT工程もできない。

SMT電子工場のFPC(フレキシブル回路基板)製造プロセスを超詳しく解説

1。FPCの前処理

FPCボードは柔軟性があり、出荷時に真空包装されていないため、輸送と貯蔵の過程で空気中の水分を吸収しやすく、SMTの投線前にプリベーキング処理を行い、水分をゆっくりと強制的に排出する必要がある。そうでなければ、リフロー溶接の高温沖撃の下で、FPCが吸収した水分が急速に気化して水蒸気になってFPCを際立たせ、FPC層別、泡立ちなどの不良を引き起こしやすい。

プレベーキング条件は一般的に温度80-100℃時間4-8時間、特殊な場合、温度を125℃以上に高めることができますが、それに応じてベーキング時間を短縮する必要があります。焼ける前に、FPCが設定した焼ける温度に耐えられるかどうかを確認するサンプル試験を必ず行い、FPCメーカーに適切な焼ける条件を問い合わせてもよい。焼ける時、FPCは積みすぎてはいけません。10-20PNLが適当です。一部のFPCメーカーはPNLごとに紙を置いて隔離しています。この隔離用の紙が設定の焼ける温度に耐えられるかどうかを確認し、もし無理なら隔離紙を抜いてから、焼けるようにします。焼成后のFPCには、目立った変色、変形、反りなどの不具合はないと思われます。IPQCの抽出検査に合格した后に配線することができます。

2。専用載板の製作

回路基板のCADファイルから、FPCの穴位置決めデータを読み取って、高精度FPC位置決めテンプレートと専用載板を制造します。位置決めテンプレート上のピンの直径と載板上の位置決め穴、FPC上の位置決め穴の穴径を一致させます。多くのFPCは一部の回線を保護するか設計上の理由で同じ厚さではありません。厚いところもあれば薄いところもあります。補強板もあります。ですから載板とFPCの接合部は実際の状況に合わせて加工して溝を削る必要があります。載板の材質は薄くて薄くて、強度が高くて、吸熱が少なくて、放熱が速くて、しかも何回も熱沖撃を経た后に反りが小さいことが要求されます。一般的な載板材料には、合成石、アルミ板、シリコン板、特殊耐熱磁化鋼板などがある。

3。生産過程。

ここでは一般載板を例にFPCのSMTのポイントを詳述します。シリコン板や磁気治療具を使用する場合は、FPCの固定が便利でテープが不要です。印刷、パッチ付け、溶接などの工程のポイントは同じです。

FPCの固定

SMTを行う前に、まずFPCを載板に正確に固定する必要がある。特にFPCを載板に固定してから印刷、貼り付け、ハンダ付けまでの保存時間は短いほどよい。載板には位置決めピン付きと位置決めピンなしの2種類がある。測位消の載板を持たないで、なければ測位ピンの位置をテンプレートを組み合わせて、先に載板戸テンプレートの測位消で測位せる消載板上の測位孔をを通じて、シールド付きfpcは一枚一枚が戸の位置を現して消で再テープで固定し、そして載板とシールド付きfpc測位テンプレートを分離させる、印刷やシール、溶接している。ポジショニングピン付きの載板には長さ約1.5mmのスプリング・ポジショニングピンがいくつか固定されており,載板のスプリング・ポジショニングピンにFPCを1枚1枚直接はめてテープで固定できる。印刷工程では、スプリングピンをスチール網に完全に載板内に押し込むことができ、印刷効果に影響を与えません。

方法1(片面テープ固定):薄型耐熱片面テープでFPCの四辺を載板に固定し、FPCにずれと反りがないようにする。テープの粘度は適度であるべきで、リフロー溶接后は剝離が容易でなければならず、かつ、FPCに残留接着剤がない。自動テープ切断機を使えば、テープの長さをそろえて素早く切ることができるので、効率が格段に上がり、コストも節約でき、無駄も省けます。

方法2(両面テープ固定):まず耐熱両面テープを載板に貼り付けて、効果はシリコン板と同じで、それからFPCを載板に貼り付けて、特にテープの粘度が高すぎてはいけないことに注意しなければならなくて、そうでなければリフロー溶接した后に剝離する時、FPC引き裂きやすいです。何度もくり返しているうちに両面テープの粘度がだんだん低くなってきて、FPCを確実に固定できないほど粘度が低くなってきたら、すぐに交換しなければなりません。FPCの汚れを防止する重点工程で、指カバーをはめて作業する。重ねて使用する前に、不織布に洗浄剤をつけて拭き取ったり、表面のほこり、スズなどの異物を除去するために、静電気防止ダストドラムを使用したりすることができます。FPCの出し入れは力を入れすぎないようにしましょう。FPCは脆く、折り目や切れができやすいです。

FPCのスズ印刷

FPCはハンダペーストの成分に特別な要求はありません。スズの粒の大きさや金属含有量などはFPCに細ピッチICがあるかどうかを基準とします。しかし、FPCはハンダペーストの印刷性能が高いことが要求されます。型抜き不良によるスチール網の穴漏れや印刷后の陥没などの不具合はありません。

載板にFPCを搭載します。FPCには定位置用耐熱テープがありますので、平面が一致しません。FPCの印刷面はPCBのように平らで厚さが一致しませんので、金属ヘラではなく、硬度80-90度のポリウレタン型ヘラを采用します。 スズペースト印刷机は光学位置システムを持っている方が良いです。そうでなければ印刷品質に大きな影響があります。FPCは載板に固定されていますが、FPCと載板の間に小さな隙間ができます。これがPCB硬板との最大の違いです。そのため、設備パラメータの設定は印刷効果にも大きな影響を与えます。

印刷工程はFPCの汚れを防止する重点工程でもあり、指カバーをはめて作業するとともに、工程を清潔に保ち、スチールネットをこまめに磨き、FPCの金指と金メッキボタンを溶接ペーストで汚染させないようにする。

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FPCのパッチ

制品の特性、素子数、パッチ効率に応じて、中・高速パッチ机でのパッチ装着が可能です。各FPCには位置決め用の光学MARKマークが付いているため,FPCへのSMD貼り付けはPCBへの貼り付けとあまり変わらない。なお、FPCは載板に固定されているが、表面がPCB硬板のように平らになることはなく、FPCと載板との間には必ず部分的な空隙が存在するため、吸引口の下方降下高さ、吹き付け圧力などを正確に設定し、吸引口の移動速度を低下させる必要がある。また、FPCは連板が多く、FPCの歩留まりは相対的に低いので、整PNLに不良PCSが一部含まれるのは当然である。これにはパッチ机器にBAD MARK認識机能が必要となる。そうでなければ、このような非整PNLがすべて良い板である場合、生産効率は大きく落ちることになる。

FPCのリフロー溶接

強制的熱風対流溶接炉を采用することで、FPC上の温度が均一に変化し、溶接不良の発生を減らすことができる。片面テープを使用する場合は、FPCの四辺しか固定できないため、中間部分が熱風状態で変形するため、パッドに傾きが生じやすく、溶融錫(高温での液状錫)が流れて空溶接、連溶接、錫玉が発生し、制程不良率が高い。

1)温度曲線の測定方法

載板の吸熱性が異なり、FPC上の部品の種類が異なるため、リフロー溶接中に熱を受けた后の温度上升速度が異なり、吸収熱も異なるため、リフロー溶接炉の温度曲線を丁寧に設定し、溶接品質に大きな影響を与える。穏当な方法は、実際の生産時の載板間隔に基づいて、試験板の前后にFPCを載せた載板を2枚ずつ置き、試験板のFPCに載板素子を貼り、試験温度のプローブを高温ハンダで試験点に溶接し、プローブ線を耐熱テープで載板に固定する。耐熱テープは試験点を覆ってはいけませんのでご注意ください。テストポイントは、載板の各辺に近い溶接点やQFPピンなどにすると、より実態を反映することができます。

2)温度曲線の設定

炉温段取の中で、FPCの均温性が良くないので、昇温/保温/還流の温度曲線方式を采用する方が良いです。このように各温度区の参数が制御しやすくなります。また、FPCと部品の受熱沖撃の影響が小さくなります。経験に基づいて、最も良い炉の温度はハンダペースト技術の要求値の下限まで調整して、炉の風を戻して、一般的に炉が采用できる最低風を戻して、炉のチェーンの安定性は良くて、ブレがあることができません。

FPCの検査、テスト、分割

載板は炉の中で熱を吸収します。特にアルミ製の載板は焼き上がり温度が高いので、焼き上がり口に強制冷却ファンを追加し、急速な温度の下げを助けます。また、作業員は高温載板でやけどをしないよう、断熱手袋を着用する。はんだ付けが完了したFPCを載板から取り出す時は、力を均一に入れ、力を入れないようにする。FPCが破れたり折り目ができたりしないようにする。

取り外したFPCは5倍以上のルーペの下で目視検査し、表面残糊、変色、金指の錫付け、錫玉、ICピンの空溶接、連溶接などを重点的に検査する。FPCは表面が平らであることができず、AOIの誤審率が高いため、FPCは一般的にAOI検査には協力しないが、専用の試験治具を利用することで、ICT、FCTの試験を行うことができる。

FPCは連板が多いため、ICT、FCTのテストをする前に、先に板を分ける必要があるかもしれない、刃、はさみなどの工具を使用しても板を分ける作業を完成することができるが、作業効率と作業品質が低くて、廃棄率が高い。異形のFPCの大量生産ならば、専門のFPCプレス分板型を作ることを提案して、プレス分割を行って、作業効率を大幅に高めることができて、同時にFPCの端をきれいに切って、プレスして板を切る時発生する内応力はとても低くて、効果的に溶接点の錫割れを避けることができます。

PCBAフレキシブルエレクトロニクスの組立溶接過程では、FPCの正確な位置決めと固定が重要であり、固定の善し悪の鍵は適切な載板を作ることである。次にFPCのプリベーキング、印刷、パッチ、リフロー溶接。明らかにシールド付きfpc smt工芸の難易度よりpcbじわっじわっと高い、精密设定工芸パラメータは必要なので、また、厳密な生産管理制の程も同様に重要であり、保証しなければならない宿題として厳しく執行sopでの一条に、线とエンジニアとipqc巡検を強化すべき適時産線の異常を発見し、原因分析し、必要な措置を取って、FPC SMT生産ラインの不良率を数十PPM以内に抑えることができる。

PCBAの生産過程では、一枚の板を組み立てるには多くの机械設備が必要であり、一工場の机械設備の品質レベルが直接制造能力を決定することが多い。

PCBAの生産に必要な基本設備は、スズ印刷机、パッチ机、リフロー溶接、AOI検査机、足切り机、ボンディング溶接、スズ炉、板洗い机、ICT試験対策机、FCT試験対策机、老朽化試験棚などで、PCBA加工工場の規模によって設備が異なります。