PCBブログ - プリント基板実装SMDのFPCへの適用について

解決策 PCBボード FPCにSMDを取り付ける,配置精度要件及び構成要素の種類及び量に応じて, 現在使用されている解決策は以下の通りである。マルチチップ配置：複数のFPCは位置決めテンプレートによるサポートの半分に配置される, そして、全体のプロセスでSMT. マウント.
1. Scope of application:
1.1つの構成要素：チップ構成要素は、一般に0603より大きいボリュームを有する, そして、QFQおよび0以上のピン間隔を有する他のコンポーネント.65.
1.2コンポーネントの数：いくつかのコンポーネントから.
1.3取付精度：取り付け精度は適度です.
1.4 FPC特性：面積がわずかに大きい, そして、適切な地域には何のコンポーネントもありません. FPCの各々の部分は、光学ポジショニングおよび2つ以上の位置決めホールのための2つのマークマークを有する.

2. FPCの定着：金属ブッシュのCADデータによる, 高精度FPC位置決めテンプレートを製造するためにFPCの内部位置決めデータを読む. テンプレート上の位置決めピンの直径をFPCの位置決め穴の直径と一致させる, 高さは約2.5 mm. また、FPC位置決めテンプレート上のパレットの2つの下側の位置ピンがあります. 同じCADデータからパレットのバッチを作成する. パレットの厚さは約2 mmでなければならない, 多重熱衝撃後の材料の反り変形は小さくなければならない, そして、良いFR - 4材料と他の高品質材料は、好まれます. SMTを行う前に, パレットをパレット上のパレット位置決めピン上に置く, 位置決めピンがパレットの穴を通して露出するように. FPCを露出ピンに1つずつ置く, そして、薄い高温耐性テープでパレットにそれらを固定してください, FPCがオフセットされないようにします。そして、はんだ付け用のFPC位置決めテンプレートからパレットを分離する, 印刷及び取付け, 高温耐性. 粘着テープ（PA保護膜）は、適度に粘着性であり、高温にさらされた後に剥離しやすい。そして、FPCの上に残留接着剤はありません. 特に、パレットに固定されたFPCと半田付けの間の貯蔵時間が短くなることに留意することが重要である, 印刷と配置, より良い. オプション2 .高精度のマウント：SMTマウント1の高精度位置決めパレットにFPCの1つまたはいくつかの部分を修正する. 適用範囲2.1つの構成要素：ほとんどすべての従来の構成要素, ピン間隔が0未満のQFP.65 mmも利用可能です.
2.2コンポーネントの数：コンポーネントの数十以上.
2.3取付精度：比較で, 高精度0のQFPの配置精度.5 mmも保証することができます.
2.4 FPC特性：大面積, いくつかの位置決め穴, QFPのような重要な部品のためのFPC光学ポジショニングおよび光学ポジショニングマークのためのマークマーク.

3. FPCとプラスチックカプセル化SMD部品は「湿気感受性デバイス」に属する. FPC後水分を吸収, 反りや変形を引き起こす可能性が高い, そして、高温で剥離するのは簡単です. したがって, FPC, すべてのプラスチックカプセル化SMDコンポーネントのように, 通常時の防湿貯蔵に保管する必要があります. 乾燥前に乾燥させなければならない. 一般に, 大規模生産工場では高乾燥法が採用されている. 125℃°Cでの乾燥時間は約12時間である. プラスチック製のSMDは、80～16度.

4. 使用前のはんだペースト及び調製の保存：はんだペーストの組成はより複雑である. 温度が高いとき, いくつかのコンポーネントは非常に不安定で揮発性です, 従って、はんだペーストは、低温環境において封着される. 温度は0°C°Cより大きい, また4°C−8°C°Cが適当である. 使用前に, 約8時間（密封状態）で常温に戻る。 温度が常温と一致するとき. 開けることができて、攪拌の後、使われることができます. それが室温に達する前にオンにされるならば, はんだペーストは空気中の水分を吸収する, リフローはんだ付け中の飛沫発生, ブリキのような望ましくない現象をもたらす. 同時に, 吸収した水分は高温で活性化剤と容易に反応する, アクティベーターを消費する, 貧弱な溶接になりやすい.はんだペーストはまた、高温（上記）で急速に再熱することを厳しく禁止されている 32°C). 手動で攪拌するとき, 無理に使う. はんだペーストが厚いペーストのようにかき混ぜられるとき, スパチュラを使ってそれをかき立てる, そして、それは自然に段落に分けることができます, これは、. 遠心式自動ミキサー, 効果は良い, また、ハンダペースト中の残留気泡の現象は、手動攪拌によって回避することができる, 印刷効果が良いように.

5. 周囲温湿度, 周囲温度は、約20℃°Cの一定温度を必要とする, 相対湿度は60 %以下. はんだペースト印刷は空気対流がほとんどない比較的閉じた空間を必要とする.

6. 金属ブッシュの厚さを突き出している金属は、通常0.1 mm - 0.5 mm. 実際の効果によると, リークプレートの厚みがパッドの幅の半分未満であるとき, はんだペースト剥離の効果は良好である, そして、漏出にはより少ない残留物がある. リークホールの面積は、パッドのそれより一般的に約10 %小さい. マウントされたコンポーネントの精度要件のため, 一般的に使用される化学腐食は要件を満たさない. 化学的腐食プラス局所化学研磨を使用することをお勧めします, レーザブッシング法及び電鋳方法. 価格パフォーマンス比較から, レーザー法が好ましい.
1) 化学腐食と局所化学研磨法：化学的腐食法を用いて漏洩板を製造した。現在中国では比較的一般的である, しかし、穴の壁は十分に滑らかではありません. 局部化学研磨法を用いて、穴壁の平滑性を高めることができる. この方法は製造には廉価である.
2)レーザ法：高いコスト。しかし, 加工精度が高い, 穴は滑らかだ, そして寛容は小さい, QFPの半田ペーストを0ピッチで印刷するのに適している.3 mm.

7. はんだペースト：製品の要求に応じて, 一般的なはんだペーストおよび清浄なはんだペーストは、それぞれ選択することができる. はんだペーストの特性は以下の通りである。

1) はんだペーストの粒子形状と直径：粒子ペーストの形状は球形である。非球面型の割合は5 %を超えることはできない. はんだボールの直径は、一般的な規則に基づいていなければならない. 半田ボールの直径は、金属ブッシュの厚さの3分の1以下、開口幅の1／5以下でなければならない. Otherwise, 過度の直径および不規則な粒子を有するハンダボールは、容易に漏出窓を塞いで、ハンダ. したがって, 0の金属板の厚さ.1 - 0.5 mm幅の漏れ板窓の幅.半田ボールの直径は、約30 mmである. 半田ボールの直径の割合は5 %を超えない. 半田ボールの直径が小さすぎると, 表面酸化物は、直径が小さくなるにつれて急激に増加し、非線形になる, リフローはんだ付け中に大量のフラックス成分が消費される, はんだ付け品質に重大な影響を及ぼす. それがノークリーンはんだペーストであるならば, 脱酸物質は少ない, そして、はんだ付け効果はより悪くなるでしょう. したがって, 均一なサイズと直径40μmの球形のはんだペースト粒子は最良の選択である.
2) はんだ比：約90 %〜92 %のハンダペーストを有するはんだペーストは適度な粘度を有し、印刷中にサグが容易ではない。 リフローはんだ付け後, 厚さは印刷中の約75 %です, 信頼性の高い溶接強度を確保するための十分なはんだ.
3) 粘度：はんだペーストの流動動力学は複雑である。はんだペーストは、印刷しやすく、FPCの表面にしっかりと付着することが明らかである. 低粘度はんだペースト（500 kCPs）は崩壊し、短絡回路を形成し、高粘度のはんだペースト（1400 kCPs）は金属リークホールに残留する傾向がある。, ゆっくりと漏れ穴を塞ぐ, 印刷品質に影響する. はんだペーストは理想的である.
4) チキソトロピー係数：一般的な選択は0.45〜0.60である。

8. 印刷パラメータ：1）スキージ型と硬さ：fpc定着法の特徴により印刷面は、平らにすることができません PCBボード 同じ厚みと硬さ, だから、金属のスキージを使用するには適していません, そして、アプリケーションの硬さは. ポリウレタンフラットスクレーパー. 2）スクレーパとFPCの角度：通常60〜75度を選ぶ。3）印刷方向：一般的に左右及び前後の印刷。印刷機スクレーパ及び搬送方向はある角度で印刷される, これは、QFPの4面パッド上の半田ペーストの印刷体積および印刷効果を効果的に保証することができる. 4）印刷速度：10〜25 mm／sの範囲である。あまりに速く印刷すると、スキージが滑る原因となる, 不足している印刷結果. 遅すぎると、はんだペーストの縁が均一になり、FPC表面が汚染される. スキージ速度はパッド間隔に比例し、ブッシング厚さの粘度に反比例する. 印刷速度が20 mmのとき/s, はんだペースト充填時間は/s. したがって, 適度な印刷速度は、細かい印刷の間、はんだペーストの印刷体積を確実にすることができる. 5) 印刷圧力：通常0.1〜0.3 kg／cmレングス. 印刷速度を変えるので、印刷圧力を変えます, 通常, 最初に印刷速度を修正し, 小さいから大きい, はんだペーストが金属漏れ板の表面からちょうど削られるまで. 圧力が小さいと、FPCにハンダペーストが不足してしまう。印刷圧力が多すぎると、はんだペーストが薄くなりすぎて、金属ブッシュの裏面とFPCの表面を汚染するはんだペーストの可能性が増す. 6) ストリッピング速度: 0.1 - 0.2 mm/s. FPCの特性のために, より遅い剥離速度は、リークからのはんだペーストの放出に寄与する. 速度が速いならば, FPCと支持プレートとの間の空気圧は、金属リークプレートとFPCとの間で急速に変化する, これは、FPCと支持板との間のギャップサイズを瞬間的に変化させる, 漏れ穴からのはんだペーストの流れに影響する. グラフィックの整合性の分離と印刷, 貧しい結果. 現在, より高度な印刷機は加速するためにストリッピング速度を設定できる, 速度を0から徐々に加速することができます, また、ストリッピング効果も非常に良いです.

9. 実装：製品の特性に応じて, コンポーネント数とパッチ効率, 実装には、一般に高速・高速の配置機が用いられる. FPCの各部分は位置決め用の光学的マークマークを有するので, FPCに搭載されたSMDとPCB上の実装との間にはほとんど違いがない. コンポーネント配置アクションが完了した後に, 吸引ノズル内の吸引力は、吸引ノズルを構成要素から除去する前に0になるはずである. このプロセスの不適切な設定はまた、それが PCBボード, ソフトFPCでのこのような不良発生の確率はずっと大きい. 同時に, また、下ステッカーの高さに注意してください, そして、吸引ノズルを除去する速度が速すぎる必要はありません.

10. リフローはんだ付け：強制熱風対流赤外リフローはんだ付け, FPC上の温度がより均一に変化し、はんだ付け不良の発生を減少させることができるように. 1) 温度曲線試験法：パレットの熱吸収特性の違いによるFPCの異なる種類のコンポーネント, そしてリフローはんだ付けで加熱後, 温度は異なる速度で上昇する, そして、吸収された熱もまた異なります, リフローはんだ付けパラメータを慎重に設定. 温度曲線は溶接品質に大きな影響を及ぼす. より適切な方法は、実際の生産の間、パレット間隔に従ってテストボードの前にFPCで2つのパレットを置くことです, テストパレットのFPCにコンポーネントを添付する. テストポイント上のはんだ, プローブリードを耐熱テープ（PA保護フィルム）で固定します。高温テープがテストポイントをカバーしていないことに注意してください. 試験点は、パレットの両側に近いはんだ接合部およびQFPピン上で選択されるべきである, テスト結果は実際の状況をより良く反映できるようにする. 2）温度曲線の設定と透過速度：はんだペーストの重量比は90 %〜92 %に達し，フラックス組成は少ない。リフローはんだ付け時間は約3分で制御される. 各機能部はどのように多くの時間をどのように多くの時間をリフローはんだ付けの各温度ゾーンの加熱と伝送速度を設定する必要がありますて. 伝送速度が速すぎるとは限らない, ジッターや原因の悪い溶接を引き起こさないように. 我々はすべてのクリーンなはんだペーストの少ない活性剤があることを知っている, 活性度は低い. 従来の温度曲線が使われるならば, 予熱時間が長すぎる, また、半田粒子の酸化度も高くなる, そして、ピーク温度であまりにも多くのアクティベーターがあります. ピーク地域前に消耗する, そして、酸化されたはんだおよび金属表面を減らすためにピーク領域に十分なアクティベーターがない. はんだは金属表面を溶融して濡れない, はんだ付けが悪い. したがって, ハンダペースト用, 良好なはんだ付け結果を得るために従来のはんだペーストとは異なる位置決め曲線を使用しなければならない. この点はいくつかのSMT職人によって無視されている.

FPCにおけるSMD配置の概要, 一つは、FPCの固定です. 固定の質は配置品質に直接影響する. はんだペーストの選択に続いて, 印刷とリフロー. よく固定されたFPCの場合, 欠陥の70 %以上が不適切なプロセスパラメータ設定に起因すると言える. したがって, FPCの違いに応じてプロセスパラメータを決定する必要がある, SMDコンポーネントの違い, パレットの熱吸収の違い, 選択されたはんだペーストの特性の違い, 機器特性パラメータの違い, そして、時間内の異常な状態を検出するために適時に製造工程を制御する. 正しい判断を分析し、作るだけで, 必要な措置を講じる, SMT生産の欠陥率は、10 ppmの範囲内で制御され得る PCBボード.

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