PCB科技 - FPC和PCB的連接和焊接方法

隨著電子產品的發展, 使用的科技要求 柔性線路板軟板 連接到PCB越來越高. 本文試圖介紹幾種工業上常用的FPC和PCB連接和焊接方法.

柔性電路板（柔性印刷電路，“柔性印刷電路板”或“柔性電路板”）現時用於各種電子產品，尤其是可穿戴設備和輕便短手持設備。 雖然已開發出用於直接焊接在FPC上的電子零件的PCBA工藝，但其可焊性和質量可靠性仍然較差，例如為最終用戶插入和拔出的“I/O連接器”，如用於充電和資料傳輸的micro USB、USBC連接器，不建議將大BGA和QFN焊接到FPC上。

通常地, FPC仍然需要連接到 剛性印製板, 使用將FPC連接到PCB的過程：

–FPC連接器

–剛柔板

–焊接。 使用焊接的主要原因是節省“連接器”的成本並降低高度。

本文僅介紹FPC與PCB之間的焊接過程，軟板焊接方法也多種多樣，但一般情况下，可以使用以下方法進行焊接：

1、手工焊接

在所有軟板焊接工藝中，將軟板手動焊接到電路板是最便宜的工藝。 其中一些可以在根本不使用夾具的情况下進行操作。 然而，焊接質量也是最不可靠的過程，因為手動焊接容易造成空洞。 焊接、假焊、假焊、短路橋等品質問題。 這是因為當取下烙鐵頭並且焊料在手動焊接過程中未固化時，軟板傾向於移動或抬起。 焊料固化後，會形成假焊、空焊等。

囙此，最好用重物壓在軟板上，直到焊接完成，這可以大大提高焊接成品率。 此外，在軟板焊接的金手指上最好有通孔（PTH），這可以新增對焊接是否良好的視覺確認，還可以减少錫溢出和短路的風險。

一般來說，如果設計未鎖定（鎖定），為了降低夾具設計和生產成本，可以使用少量手動烙鐵焊接軟板，以驗證RD的功能。強烈建議在批量生產中不要手動焊接。

二、熱棒（Haba）焊接

熱棒（Haba）焊接

熱棒（Haba）焊接的原理基本上是使用所謂的[脈衝電流（pulse）]流過鉬、鈦和其他具有[焦耳熱]高電阻特性的金屬材料來加熱[熱電極/加熱器-尖端），然後使用熱頭加熱和熔化印刷電路板上的印刷錫膏，以與柔性線路板連接，以達到焊接的目的。

囙此，HotBar必須有一個HotBar機器和一個載體，以將FPC固定在PCB上。 只要FPC和PCB設計得當，基本可以實現批量生產和一定產量的目標。

–熱棒焊接的質量基本上取決於設計。 有關詳細的設計要求，請參閱深圳洪立傑的前一篇文章《熱吧設計》。

熱條FPCB附近零件的限制

熱棒FPCB軟板設計注意事項PTHs

熱棒熱壓FPCB與PCB焊盤相對位置的建議

熱棒FPCB軟板設計，避免應力集中和電路損壞

–接下來是FPC金指間距的大小。 間距越大，生產越容易，產率越高。 然而，設計要求越來越小。 這也使得熱棒越來越難製作，而且成品率也很簡單。

-最後一個問題是過程控制。 例如，錫膏量的控制、助焊劑在熱棒期間的應用是否到位、熱棒的溫度、壓力和時間設定以及熱棒機器的能力（是否可以對熱壓頭的壓力進行程式設計）。

此外，一些熱棒柔性板設計無法實現有效的導熱性。 此時，可能需要考慮是否使用錫鉍（SnBi）低溫錫膏，但低溫錫膏很脆，囙此建議加强輔助結構。

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低溫焊膏用於熱棒焊接的可行性評估

3、回流焊

受影響的PCB公司之前沒有嘗試過軟板連接的回流焊接工藝，但在理論上應該是可行的，並且在互聯網上也可以看到一些討論板來執行回流焊接工藝。 其方法基本上是現在在PCB上列印錫膏，然後將FPC放置在回流爐前面，使用上蓋和下座回流載體穿過回流載體，上傳和下載工具使用磁性緊固件確保FPC位置不會移動，並且在回流過程中FPC焊點不會抬起。

此FPC回流過程有幾個注意事項：

–柔性線路板資料是否能够承受無鉛回流的高溫。 如果FPC資料的高溫受到限制，則可能需要考慮低溫錫膏的可行性。

–FPC的放置通常是手工操作。 此時，焊膏仍為膏狀。 如何避免手工觸摸錫膏或其他零件是一個大問題。 囙此，該工藝不適用於放置在柔性線路板下的零件。

深圳洪立傑個人認為，這種工藝適用於PCB上沒有太多零件、FPC上沒有零件的產品。 否則，觸摸其他零件或錫膏引起的缺陷率應相當高。 細間距FPC也不適合。

4、鐳射焊接

鐳射焊接（鐳射焊接）依靠激發雷射能量將其轉化為熱量來實現焊接目的。 囙此，其焊接通常用於直接加熱雷射可擊中焊料的位置。

此外，這種雷射焊接設備通常是專用機器，而不是通用機器。 其能量通常不適合執行其他操作。 囙此，設備成本並不便宜。 除非輸出較大，否則不建議使用。 看看投資回報率！

五、ACF（各向異性導電膠）

當無法使用焊料 焊料柔性線路板 和PCB, you may consider using "ACF (Anisotropic Conductive Film)" to conduct electronic signals between FPC and PCB. 活性炭纖維的加工溫度低於熱棒. 擔心FPC燒毀問題, ACF的操作方法實際上類似於HotBar, 但ACF更簡單. 實際上有點像膠水. 它被放置在PCB和FPC的金手指之間, 然後加熱加壓以完成連接. 該站甚至可以設定不同的溫度和壓力，以同時用於熱棒和ACF工藝.

然而，ACF最大的缺點是其粘合劑在使用一段時間後容易失效和剝落，囙此必須添加額外的機制以確保FPC不會從PCB上鬆開。