FPC组装

FPC组装（Flexible Printed Circuit Assembly），简称FPCA，是指FPC板的元器件焊接或组装。

电子产品小型化是必然的发展趋势。由于装配空间的原因，相当一部分消费类产品的SMD都是贴装在FPC上，完成整个产品的装配。 FPCA PCB为半成品，并非FPC裸板，客户可直接在整机成品上安装使用。

FPCA已广泛应用于计算器、手机、数码相机、数码相机等数码产品中。 SMD在FPC上的表面贴装已成为SMT技术的发展趋势之一。

如果您正在中国寻找可靠的 FPC 组装合作伙伴，请随时与我们联系。

FPC贴装SMD的几种方案

根据贴装精度要求和元器件种类、数量的不同，目前常用的方案如下：

方案A：简单安装在单个 FPC 上

一、适用范围

元器件类型：主要是电阻、电容等SMD组装。
元器件数量：每块FPC上贴装的元器件数量很少，通常只有几个元器件。
贴装精度：对贴装精度要求不高（仅限贴片元件）。
FPC特点：面积小。
批量：一般以万件为单位。

2.制造过程

锡膏印刷：

FPC按外观定位在印刷专用托板上，一般采用小型半自动专用印刷机印刷。受条件限制，我们也可以采用人工打印，但打印质量不稳定，效果不如半自动打印。

安装：

通常，可以使用手动安装。一些对位置要求稍高的元器件也可以采用手动贴片机进行安装。

焊接：

一般采用回流焊工艺。特殊情况下也可采用专用设备进行点焊。如果手工焊接，质量很难控制。

方案 B：多件式安装

多片贴装：多片FPC通过定位模板定位在托板上，全程固定在托板上进行SMT贴装。

适用范围：

组件类型：

一般贴片元器件体积大于0603，管脚间距大于等于0.65QFQ等其他元器件都可以。

组件数量：

每个 FPC 上有几个到十几个组件。

安装精度：

安装精度中等。

软板特性：

面积稍大，合适的区域没有元器件，每块FPC有两个光学定位的MARK标记和两个以上的定位孔。

FPC表面SMT工艺要求与传统RIGID PCB SMT方案存在诸多差异。要想做好FPC贴片工艺，最重要的就是定位。

由于FPC板的硬度不够，柔韧，如果不使用专用托板，无法完成固定和传送，无法完成印刷、SMT、过炉等SMT基本工序。下面详细介绍FPC贴片生产中FPC前处理、固定、印刷、SMT、回流焊、测试、检验、分板的要点。

特殊托板制造

根据PCB的CAD文件，读取FPC PCB的孔定位数据，制作高精度FPC PCB定位模板和专用托板，使定位模板上的定位销直径与PCB上的定位孔相匹配FPC PCB 上的支撑板和定位孔的孔径。

由于保护部分电路或设计原因，许多FPC PCB的厚度并不相同。有些零件较厚，有些较薄，有些还加固了金属板。因此，支撑板与FPC PCB的连接处需要根据实际情况进行加工、打磨、挖槽等处理。作用是保证FPC在印刷贴装时平整。支撑板的材料应轻、强度高、吸热少、散热快、多次热冲击后翘曲变形小。常用的支撑板材料有合成石、铝板、硅胶板、特种耐高温磁化钢板等。

1 、普通托板

普通托板设计方便，打样快捷。常见的托板材料常用的有工程塑料（合成石）、铝板等，工程塑料托板的寿命为3000-7000次。操作方便，稳定，不易吸热，手感不烫，价格是铝板的5倍以上。

铝托板吸热快，内外无温差，变形易修复。它价格便宜，使用寿命长。主要缺点是比较热，需要用隔热手套取送。

2 、硅胶托板

材质自粘，FPC PCB直接贴在上面，无需胶带，剥离方便，无残胶，耐高温。硅胶托板在使用过程中采用化学工艺。硅胶材质在使用过程中会老化变粘稠，使用过程中不清洗也会导致粘稠度下降。使用寿命短，可达1000-2000次，价格相对较高。

3.磁性夹具

特殊耐高温（350℃）钢板强化磁化处理，确保回流焊过程中的“永磁体”，弹性好，平整度好，高温不变形。

由于经过强化磁化处理的钢板将FPC表面压平，FPC在回流焊时可以避免被回流焊风吹起，保证焊接质量稳定，提高FPCA成品合格率。只要不是人为损坏和意外损坏都可以永久使用，寿命长。磁性夹具还为 FPC 提供热保护，而在移除板时不会对 FPC 造成任何损坏。但磁性夹具设计复杂，单价高，在量产时具有成本优势。

FPC组装生产流程

我们以普通托板为例，详细介绍FPC PCB的SMT要点。当使用硅胶托板或磁性夹具时，FPC的固定更加方便，无需使用胶带，而印刷、SMT和焊接的工艺要点是相同的。

一、FPC PCB的固定方法

在进行SMT之前，首先需要将FPC PCB精确地固定在支撑板上。尤其要注意的是，从将FPC PCB固定在托板上，到印刷、贴装、焊接之间的存放时间要尽可能短。

托板有带定位销和不带定位销两种。不带定位销的托板应与带定位销的定位模板配套使用。首先，将托板盖在模板的定位销上，使定位销通过托板的定位孔露出，将FPC一张一张盖在露出的定位销上。然后将支撑板用胶带固定，并与FPC定位模板分离，进行印刷、粘贴和焊接。几个长约1.5mm的弹簧定位销已用定位销固定在托板上。 FPC可直接一颗颗覆盖在托板的弹簧定位销上，然后用胶带固定。印刷过程中，弹簧定位销可被钢网完全压入托板内，不影响印刷效果。

先将托板套在模板定位销上，使定位销通过托板定位孔露出。然后将FPC一块一块覆盖在外露的定位销上，并用胶带固定。然后将支撑板与FPC PCB定位模板分离。然后进行印刷、粘贴和焊接。

方法一（单面胶带固定）

FPC的四个边要用薄的耐高温单面胶带固定在托板上，防止FPC跑偏、翘曲。胶带的黏度要适中，回流焊后一定要容易剥离，FPC上不能有残留的胶粘剂。如果使用自动胶带机，可以快速切割相同长度的胶带，可以显着提高效率，节约成本，避免浪费。

方法二（双面胶固定）

先在托板上贴上耐高温双面胶，效果和硅胶托板一样，然后在托板上贴FPC PCB。特别注意胶带的粘度不能太高，否则回流焊后剥离时容易造成FPC的撕裂。反复过炉后，双面胶的黏度会逐渐变低，黏度低到无法可靠固定FPC，必须立即更换。

这个工位是防止FPC弄脏的重点工位，所以需要戴上指套。托板再次使用前，应适当清洁，可用无纺布蘸清洁剂清洁，也可用防静电除尘滚筒清除表面灰尘、锡珠等异物。拆卸 FPC 时不要用力过大。 FPC易碎，容易产生折痕和断裂。

2、FPC PCB的锡膏印刷

由于托板装载的是FPC PCB，FPC PCB上定位使用的耐高温胶带使其平面不一致。所以FPC PCB的印刷面不能像PCB一样平整和厚度一样的硬度，所以不宜使用金属刮刀，应使用硬度为80-90度的聚氨酯刮刀。

3. FPC PCB SMT

根据产品特性、元器件数量和贴片机效率，可采用中、高速贴片机进行贴装。由于每块FPC PCB上都有用于定位的光学Mark，所以SMD在FPC PCB上的安装与在PCB上的安装没有太大区别。需要注意的是，FPC PCB虽然固定在板上，但其表面不可能像PCB硬板那样平整。 FPC PCB与板子之间肯定会有局部缝隙。因此，需要准确设置喷嘴的落差和吹气压力，并降低喷嘴的移动速度。

4、FPC PCB的回流焊

应使用强制热风对流红外线回流炉，使FPC PCB上的温度变化更均匀，减少不良焊接的发生。如果是使用单面胶带，因为只能固定FPC的四个面，中间部分在热风状态下因变形，焊盘容易形成倾斜，锡熔（高温

液态锡下）会流动并产生空焊、虚焊、锡珠，使工艺不良率较高。

5、FPC检验、测试、分板

由于托板在炉内吸热，特别是铝托板，出炉时温度比较高，最好在炉口加装强制冷却风扇，以利于快速冷却。从托板上取下焊接好的FPC时，用力要均匀，不能用蛮力，以免FPC撕裂或折痕。

将拆下来的FPC放在5倍以上的放大镜下目测，重点观察表面残胶、变色、金手指带锡、锡珠、IC引脚空焊、虚焊。 FPC一般不适合做AOI检测，因为FPC表面可能不是很光滑，导致AOI误判率高。而FPC可以借助专用测试治具完成ICT和FCT测试。

由于FPC主要是由多个单PCS以Array拼接的形式拼接而成，所以在TESTING ICT和FCT之前需要先做Splitting PCB Board。虽然也可以使用小刀、剪刀等工具来完成拆分PCB板的操作。但作业效率和质量低下，废品率高。异形FPC大批量生产，建议制作FPC冲孔分板专用模具进行冲压分板，可以大大提高工作效率。同时FPC边缘整齐美观，冲切板时产生的内应力低，可有效避免焊点锡裂。

SMD贴装在FPC上的关键点之一就是FPC的固定。首先，固定的好坏直接影响镶嵌的质量。

接下来是锡膏的选择、印刷和回流焊。在FPC固定良好的情况下，可以说70%以上的缺陷是工艺参数设置不当造成的。

因此，应根据FPC、SMD元器件的差异、支撑板的吸热性、所选焊膏的特性、设备参数的特点来确定工艺参数。并且对生产过程进行动态控制，及时发现异常情况，做出正确判断，采取必要的措施。为了将SMT生产不良率控制在10-50PPM以内。