Технология PCB - Подключение и сварка FPC и PCB

С развитием электроники технические требования к подключению PCB с использованием гибких плат FPC становятся все более высокими. В этой статье предпринята попытка представить несколько методов соединения и сварки FPC и PCB, обычно используемых в отрасли.

FPC (Flexible Printed Circuit, « гибкая печатная плата» или « гибкая плата») в настоящее время используется в различных электронных продуктах, особенно в носимых устройствах и легких устройствах с короткими карманами. Несмотря на то, что процесс PCBA был разработан для непосредственной сварки электронных деталей на FPC, его свариваемость и надежность качества остаются неудовлетворительными, например, « разъемы I / O», подключенные для конечных пользователей, такие как миниатюрные USB, разъемы USBC для зарядки и передачи данных, и не рекомендуется сваривать большие BGA и QFN на FPC.

Как правило, FPC все еще должен быть подключен к жесткому PCB и использовать процесс подключения FPC к PCB:

Подключатель FPC

Жесткая гибкая пластина

Сварка. Основной причиной использования сварки является экономия затрат на « разъем» и снижение высоты.

В этой статье описывается только процесс сварки FPC и PCB, методы сварки мягких пластин также разнообразны, но в целом сварка может быть выполнена с использованием следующих методов:

1. Сварка вручную

ручная сварка гибких пластин к монтажным платам является самым дешевым из всех процессов сварки гибких пластин. Некоторые из них могут работать без использования приспособлений вообще. Тем не менее, качество сварки также является наименее надежным процессом, поскольку ручная сварка может легко создавать пустоты. Сварка, фиктивная сварка, мост короткого замыкания и другие проблемы качества. Это связано с тем, что в процессе ручной сварки, при удалении головки паяльника, когда сварочный материал не застыл, мягкая пластина часто перемещается или поднимается. После затвердевания паяльного материала образуется ложная сварка, пустая сварка и так далее.

Поэтому лучше всего прижать мягкую пластину тяжелым грузом, пока сварка не будет завершена, что может значительно увеличить скорость готовой сварки. Кроме того, сварка на мягкой пластине лучше всего иметь сквозное отверстие (PTH) на золотом пальце, что увеличивает визуальное подтверждение того, хорошо ли сварка, а также снижает риск разлива олова и короткого замыкания.

В общем, если конструкция не заблокирована (заблокирована), чтобы снизить затраты на проектирование и производство приспособлений, можно использовать небольшое количество ручного паяльника для сварки мягкой пластины, чтобы проверить функциональность РД. Настоятельно рекомендуется не сваривать вручную в массовом производстве.

II. Сварка HotBar (Haba)

HotBar (Haba) Сварка

Принцип сварки HotBar (Haba) в основном заключается в использовании так называемого [импульсного тока (импульса)], протекающего через молибден, титан и другие металлические материалы с высоким сопротивлением [Джоуля тепла] для нагрева [теплового полюса / нагревателя - кончика], а затем с помощью тепловой головки нагревается и расплавляется печатная сварочная паста на печатной плате, соединенная с FPC для достижения цели сварки.

Таким образом, HotBar должен иметь машину HotBar и кронштейн для закрепления FPC на PCB. Пока FPC и PCB хорошо спроектированы, они в основном могут достичь цели массового производства и определенной производительности.

Качество сварки в HotBar в основном зависит от дизайна. Подробные требования к дизайну см. в предыдущей статье Shenzhen Honglijie о дизайне HotBar.

Ограничения на запчасти вблизи HotBar FPCB

Отзывы о HotBar FPCB

Рекомендация относительно положения диска FPCB горячего давления HotBar относительно диска PCB

Конструкция гибких панелей HotBar FPCB для предотвращения концентрации напряжений и разрыва цепи

Далее следует размер расстояния между золотыми пальцами FPC. Чем больше интервал, тем легче производство, тем выше производительность. Однако требования к дизайну становятся все меньше. Это также делает HotBar все труднее и проще в производстве.

Последняя проблема - контроль процесса. Например, контроль количества пасты, наличие применения флюса в процессе HotBar, настройка температуры, давления и времени HotBar, а также возможности машины HotBar (можно ли программировать давление теплового напора).

Кроме того, некоторые конструкции гибких панелей HotBar не обеспечивают эффективной теплопроводности. На этом этапе может потребоваться рассмотреть вопрос о том, следует ли использовать оловянный висмут (SnBi) низкотемпературную пасту, но криогенная паста более хрупкая, поэтому рекомендуется усилить вспомогательную структуру.

Рекомендуется прочитать соответствующую статью:

технико - экономическая оценка криогенной пасты для пайки тепловых стержней

3. Обратная сварка

Пострадавшие компании PCB ранее не экспериментировали с процессом обратной сварки с гибкими пластинами, но теоретически это должно быть осуществимо, и некоторые дискуссионные панели также можно увидеть в Интернете для процесса обратной сварки. Метод в основном состоит в том, чтобы распечатать сварочную пасту на PCB сейчас, а затем поместить FPC перед печью обратного тока и использовать верхнюю крышку и нижний носитель обратного тока через носитель обратного тока, а инструменты загрузки и загрузки используют магнитные крепления, чтобы убедиться, что положение FPC не перемещается, а точка сварки FPC не поднимается во время обратного тока.

Этот процесс возврата FPC имеет несколько примечаний:

Способны ли материалы FPC выдерживать высокие температуры без свинца. Если высокая температура материала FPC ограничена, может потребоваться рассмотреть целесообразность низкотемпературного припоя.

Размещение FPC обычно производится вручную. В это время паста все еще находится в форме пасты. Как избежать контакта с пастой или другими деталями вручную является большой проблемой. Поэтому этот процесс не применяется к деталям, помещенным под FPC.

Shenzhen Honglijie считает, что этот процесс подходит для продуктов, которые не имеют большого количества деталей на PCB и не имеют деталей на FPC. В противном случае процент дефектов, вызванных воздействием других компонентов или пасты, должен быть довольно высоким. Тонкий FPC также не должен быть подходящим.

4. Лазерная сварка

Лазерная сварка (лазерная сварка) использует возбуждение лазерной энергии для преобразования ее в тепло для достижения цели сварки. Поэтому его сварка обычно используется для прямого нагрева лазера, который может облучать положение припоя.

Кроме того, такие лазерные сварочные устройства обычно являются специализированными машинами, а не универсальными машинами. Его энергия обычно не подходит для других операций. Поэтому стоимость оборудования не дешевая. Если экспорт не большой, не рекомендуется использовать. Посмотрите на доходность инвестиций!

V. АКФ (анизотропный проводящий клей)

Когда сварка FPC и PCB с помощью припоя невозможна, можно рассмотреть возможность использования « ACF (анизотропная проводящая пленка) » для передачи электронных сигналов между FPC и PCB. Температура обработки ACF ниже, чем в HotBar. Из - за опасений, что FPC сгорит, ACF работает так же, как HotBar, но ACF намного проще. На самом деле это немного похоже на клей. Он помещается между золотыми пальцами PCB и FPC, а затем нагревается под давлением, чтобы завершить соединение. Эта рабочая станция может даже устанавливать различные температуры и давления для одновременного использования в процессах HotBar и ACF.

Тем не менее, самым большим недостатком ACF является то, что после использования его связующее вещество легко выводится из строя и отслаивается, поэтому необходимо добавить дополнительные механизмы, чтобы гарантировать, что FPC не ослабевает от PCB.