Leiterplattentechnisch - Wie löst man das Problem der FPC-Schneideabweichung?

Die steigende Nachfrage nach tragbaren Produkten hat die kontinuierliche Entwicklung von Leiterplatten von einseitig bis doppelseitig, mehrschichtig, flexible und starre Platten, und entwickelt sich weiter in Richtung hoher Präzision, hohe Dichte und hohe Zuverlässigkeit.

Das Basismaterial der flexiblen Leiterplatte (FPC-Platine) ist Kupfer, das mit einer Schicht Deckfolie auf der Linie bedeckt werden muss. Das Deckfolienmaterial ist im Allgemeinen Polyimid. Die Oberfläche der Leiterplatte spielt eine schützende Rolle. Die FPC-Platine muss in der späteren Phase der Produktion verarbeitet werden, und es gibt eine Reihe von Steckern für die Verbindung mit anderen elektronischen Produkten in der Form. Die Zuverlässigkeit der Leiterplattenanbindung ist für die Laserschneidgenauigkeit strenger und höher.

Das derzeitige Verfahren zur Batch-Verarbeitung von FPC-Formen ist stanzen, und Kleinserien von FPC- und FPC-Proben werden hauptsächlich durch Laserschneiden bearbeitet. Bisher, Viele Hersteller im In- und Ausland haben UV-Laserschneidmaschinen für die Herstellung von FPC-Proben entwickelt, und die allgemein verwendeten Schneidmethoden für die Form von FPC-Brettstopfen: Cursorpunkt-Erkennungsmethode und Zeichenerkennungsmethode. Es gibt keinen Literaturbericht zur Methode der Steckkantenerkennung. Und diese Methode macht den Betrieb des FPC-Brettlaserschneidens bequemer und einfacher, und die Schneidgenauigkeit ist höher.

Dieser Artikel stellt den FPC-Plattenherstellungsprozess und das Prinzip der Expansion und Kontraktion vor, um das Problem der FPC-Plattenschneideabweichung zu lösen, die durch Expansion und Kontraktion verursacht wird, unter Verwendung vorhandener Laserverarbeitungsausrüstungen, Verwendung von CCD, um das neue Steckkantenverfahren zu identifizieren, um die große Ausdehnungs- und Kontraktionsverformung der Leiterplatte auszugleichen. Größe und Kontrolle des Formschnitts liegen innerhalb der Genauigkeitsanforderungen.

1. FPC Board Produktionsprozess und Prinzip der Erweiterung und Kontraktion

FPC-Leiterplatten werden hauptsächlich in einseitige, doppelseitige und mehrschichtige Leiterplatten unterteilt. Doppelseitige Leiterplatten sind Produkte, die aus einseitigen Leiterplatten entwickelt werden. Der Produktionsprozess von einseitigen FPC-Platten ist wie folgt:

FPC-Leiterplatten werden hauptsächlich in einseitige, doppelseitige und mehrschichtige Leiterplatten unterteilt. Doppelseitige Leiterplatten sind Produkte, die aus einseitigen Leiterplatten entwickelt werden. Der Produktionsprozess von einseitigen FPC-Platten ist wie folgt

Die Hauptmaterialien der FPC-Platte sind: flexibles kupferplattiertes Laminat, Schutzfilm und Polyimid-Verstärkungsfilm.

Jeder Prozess des FPC-Leiterplattenprozesses beeinflusst das Aussehen der Leiterplatte. Der Grund ist: Die Leiterplatte besteht aus flexiblem kupferplattiertem Laminat, Polyimid- und Polyimid-Verstärkungsfilm usw., der Laminierungsprozess erfordert das Material Die Temperatur steigt über 170 Grad Celsius. Nach dem Abkühlen tritt aufgrund der Differenz zwischen den Ausdehnungs- und Kontraktionskoeffizienten von Kupfer und Polyimid eine innere Spannung auf, die die Materialbilanz zerstört, das Substrat schrumpft und verformt und das Substratkreismuster verzerrt wird, wodurch die FPC-Leiterplatte expandiert. Ungleichmäßige Schrumpfung.

Die ungleichmäßige Ausdehnung und Kontraktion der FPC-Platine kann leicht dazu führen, dass die Formverarbeitungsgenauigkeit die Anforderungen nicht erfüllt. In diesem Papier wird die Konturlaserschneidtechnologie verwendet, um die Schnittabweichungswerte der verschiedenen Ausdehnungs- und Kontraktionsraten der Leiterplatte zu messen, die Ausdehnungs- und Kontraktionspräzisionskurve des Laserschneidens zu zeichnen, Die CCD-Referenzpunkterkennungstechnologie kann die Verzerrung der FPC-Platine korrigieren, um den Zweck der Verbesserung der Verarbeitungsgenauigkeit des FPC-Platinensteckers zu erreichen.

2. Versuchsmaterialien und -ausrüstungen

10 FPC Bretter, ASIDA JG13 UV Laserschneidmaschine, Bildprojektor (zweidimensional)

1. Experimentelle Methoden und Daten

Messen Sie zuerst die Schnittgenauigkeit der Laserausrüstung, um festzustellen, ob die Ausrüstung die Genauigkeitsanforderungen des Designs erfüllt. Wählen und schneiden Sie dann mehrere Arten von Leiterplatten mit Expansions- und Kontraktionsraten, messen Sie ihre Schnittgenauigkeit und zeichnen Sie eine Kurve der Expansions- und Kontraktionsrate und der Schnittgenauigkeit.

2. Prüfung der Genauigkeit der Ausrüstung

Testen Sie vor dem Schneiden den Betriebszustand und die Schnittgenauigkeit der Ausrüstung.

Messmethode: Messen Sie den Abstand von der Platine zur Kante und subtrahieren Sie dann den entsprechenden theoretischen Wert, um den Abweichungswert zu erhalten. Schneiden Sie die Leiterplatte dreimal, und die Messdaten.

3. Die Schnittgenauigkeit der verschiedenen Expansions- und Schrumpfschablonen

Im PCB-Produktionsprozess schrumpft und verformt sich das Modell aufgrund des Spleißens, der Galvanik, der Laminierung und der hohen und niedrigen Temperaturunterschiede. Die Laserausrüstung selbst kompensiert die Ausdehnung und Kontraktion der FPC-Platte richtig, aber wenn die Ausdehnung und Kontraktionsverformung der FPC-Platte zu groß ist, ist es unmöglich, die Schnittformgenauigkeit innerhalb der Anforderungen des Kunden zu steuern.

Zur Messung der Schnittgenauigkeit von FPC-Leiterplatten mit unterschiedlichen Expansions- und Kontraktionsraten wurden sieben Arten von Leiterplattenmaterialien mit Expansions- und Kontraktionsraten von 0.1‰, 0.2‰, 0.5‰, 0.8‰, 1.0‰, 2.0‰ und 3.0‰ ausgewählt. Nach dem Positionieren, Laserschneiden Shape, und dann messen Sie die Schnittgröße mit dem zweiten Element, berechnen Sie den Abweichungswert verglichen mit dem theoretischen Wert der Abbildung, und berechnen Sie dann den durchschnittlichen Abweichungswert und die Abweichung.

Die Grafik der FPC-Platinenschrumpfrate und der Schnittgenauigkeit zeigt, dass, wenn die Schrumpfrate kleiner als 0.8‰ist, die Schnittgenauigkeit innerhalb ±0.05mm schwankt. Mit zunehmender Ausdehnungs- und Kontraktionsrate steigen die durchschnittlichen Schnittabweichungs- und Varianzwerte. Wenn die Ausdehnungs- und Kontraktionsrate größer als 0.8‰ist, kann die Schnittgenauigkeit die Anforderungen des Kunden von ±0.05mm nicht erfüllen.

Die Ausdehnungs- und Kontraktionsrate ist größer als 0.8‰, der durchschnittliche Schnittabweichungswert ist größer als 0.020mm und der Varianzwert ist größer als 0.025mm. Dies zeigt, dass, nachdem die Schrumpfrate 0.8‰überschreitet, die Schnittgenauigkeit der FPC-Platte die Genauigkeitsanforderungen der Form ±0.05mm nicht erfüllen kann.

Die Kontrolle der Schnittgenauigkeit von FPC-Platten mit einer Schrumpfrate größer als 0,8‰ innerhalb ±0,05mm ist für das Laserschneiden ein schwieriges Problem geworden. Es gibt Berichte in der heimischen Literatur, die Software-Algorithmus-Theorie verwenden, um die Verformung der Leiterplatte zu kompensieren, um die Schnittgenauigkeit zu verbessern, aber es gibt keinen Bericht über die berechneten Schnittgenauigkeitsdaten.

4. FPC-Brettschneidtechnologie mit einer Schrumpfrate größer als 0.8‰

Gemäß Literaturberichten und den Qualitätsanforderungen der Leiterplattenhersteller sind die wichtigsten Abmessungen von FPC-Leiterplattensteckern die Größe des Steckers und der Abstand zwischen Stecker und Leiterplattenkante. Wenn das Positioniersystem die Kante des Steckers als Bezugspunkt für die Berechnung der Verzerrungskorrektur nimmt, kann es die Abweichung der Stecker-Inspektionsgröße und den Rand verringern, der durch die übermäßige Ausdehnung und Kontraktion der Leiterplatte verursacht wird, wodurch die Genauigkeit des Schneidens sichergestellt wird.

Wenn das Positioniersystem die Seite des Steckers als Bezugspunkt für die Berechnung der Verzerrungskorrektur nimmt, kann es die Abweichung der Stecker-Inspektionsgröße und den Rand verringern, der durch die übermäßige Ausdehnung und Kontraktion der Leiterplatte verursacht wird

Das im Experiment verwendete Positionierungssystem der Laserschneidmaschine hat eine Auflösung von ±3μm, die die Grenze zwischen dem Stecker und der gewöhnlichen flexiblen Platte klar unterscheidet und einen genauen Bezugspunkt für die Verzerrungskorrektur und Kompensation des Werkstücks bereitstellt. Nach Überprüfung am Leiterplattenproduktionsstandort kann die neue Laserschneidtechnologie die Maßgenauigkeit der FPC-Platine mit einer großen Expansions- und Kontraktionsrate steuern. Abbildung 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel, das die Steckenschnittvariation ±0,05mm erfüllt.

3. Zusammenfassung der Lösung des Problems der FPC-Brettschneideabweichung

Dieser Artikel zählt die Leiterplattengröße Abweichungen bei unterschiedlichen Ausdehnungs- und Schrumpfraten von Laserschneidmaschinen, analysiert die Messdaten, und kommt zu dem Schluss, dass, wenn die Ausdehnung und Schrumpfung der FPC-Platine größer als 0 ist.8‰, Die Schnittgenauigkeit kann im Bereich der Maßtoleranz nicht kontrolliert werden ±0.05mm. Um das Problem der Schnittgenauigkeit von Leiterplatten mit großer Ausdehnung und Kontraktionsverformung, Diese Arbeit verwendet das neue CCD-System, um den neuen Positionierungsbezugspunkt des Steckers zu identifizieren, die Verzerrung ausgleichen, und steuern Sie die Formgenauigkeit der fertigen Platte.