L'assemblage FPC (Flexible Printed Circuit Assembly), appelé FPCA, signifie soudure de composants ou assemblage de cartes FPC.
La miniaturisation des produits électroniques est une tendance de développement inévitable. En raison de l'espace d'assemblage, les SMD d'un nombre considérable de produits de consommation sont montés sur FPC pour compléter l'assemblage de l'ensemble du produit. FPCA PCB en tant que produit semi-fini, pas de carte nue FPC, les clients peuvent l'installer directement et l'utiliser sur l'ensemble du produit fini.
Le FPCA a été largement utilisé dans les calculatrices, les téléphones mobiles, les appareils photo numériques, les appareils photo numériques et d'autres produits numériques. Le montage en surface de SMD sur FPC est devenu l'une des tendances de développement de la technologie SMT.
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Plusieurs solutions pour monter SMD sur FPC
Selon les exigences de précision de montage et les différents types et quantités de composants, les schémas actuellement couramment utilisés sont les suivants :
Plan A : Montage simple sur un seul FPC
1. Champ d'application
- Types de composants : principalement des assemblages CMS tels que la résistance et la capacité.
- Nombre de composants : Le nombre de composants à monter sur chaque FPC est faible, généralement seulement quelques composants.
- Précision de montage : les exigences en matière de précision de montage ne sont pas élevées (uniquement les composants SMD).
- Caractéristiques FPC : Petite zone.
- Quantité de lot : généralement, elle est mesurée en dix mille pièces.
2. Processus de fabrication
- Impression de pâte à souder :
Le FPC est positionné sur la plaque de support spéciale pour l'impression par son apparence, et est généralement imprimé par une petite machine d'impression spéciale semi-automatique. Limité par les conditions, nous pouvons également utiliser l'impression manuelle, mais la qualité d'impression n'est pas stable, l'effet est pire que l'impression semi-automatique.
- Montage:
Généralement, le montage manuel peut être utilisé. Certains composants avec des exigences de position légèrement plus élevées peuvent également être installés par une machine de placement manuelle.
- Soudage:
Généralement, le processus de soudage par refusion est adopté. Un équipement spécial peut également être utilisé pour le soudage par points dans des circonstances particulières. Si le soudage manuel, la qualité est difficile à contrôler.
Plan B : Montage multi-pièces
Montage multi-pièces : le FPC multi-pièces est positionné sur la plaque de support à l'aide d'un gabarit de positionnement et fixé sur la plaque de support tout au long du processus de montage SMT.
Champ d'application :
- Type de composants :
Généralement, le volume des composants de la puce est supérieur à 0603 et l'espacement des broches est supérieur ou égal à 0,65 QFQ et d'autres composants sont acceptables.
- Nombre de composants :
De quelques composants à une douzaine sur chaque FPC.
- Précision de montage :
La précision de montage est moyenne.
- Caractéristiques du CPU :
La zone est légèrement grande, il n'y a pas de composant dans la zone appropriée, chaque FPC a deux marques MARK pour le positionnement optique et plus de deux trous de positionnement.
Il existe de nombreuses différences entre les exigences du processus SMT de surface FPC et la solution SMT RIGID PCB traditionnelle. Afin de faire un bon travail dans le processus FPC SMT, la chose la plus importante est le positionnement.
Parce que la dureté du panneau FPC n'est pas suffisante, flexible, si une plaque de support spéciale n'est pas utilisée, la fixation et la transmission ne peuvent pas être terminées, et les processus SMT de base tels que l'impression, le SMT et le passage au four ne peuvent pas être terminés. Ce qui suit détaille les points clés du prétraitement FPC, de la fixation, de l'impression, du SMT, du soudage par refusion, des tests, de l'inspection et de la séparation des cartes dans la production FPC SMT.
Fabrication de plaque de support spéciale
Selon le fichier CAO du PCB, les données de positionnement du trou du PCB FPC sont lues pour fabriquer le gabarit de positionnement PCB FPC de haute précision et la plaque de support spéciale, de sorte que le diamètre de la goupille de positionnement sur le gabarit de positionnement corresponde au trou de positionnement sur le plaque de support et l'ouverture du trou de positionnement sur le circuit imprimé FPC.
De nombreux PCB FPC n'ont pas la même épaisseur en raison de la protection d'une partie du circuit ou de raisons de conception. Certaines pièces sont plus épaisses et d'autres plus fines, et certaines ont des plaques métalliques renforcées. Par conséquent, le joint entre la plaque de support et le PCB FPC doit être traité, poli et des rainures creusées en fonction de la situation réelle. La fonction est de s'assurer que le FPC est plat pendant l'impression et le montage. Le matériau de la plaque de support doit être léger, de haute résistance, avec moins d'absorption de chaleur, une dissipation rapide de la chaleur et une petite déformation par gauchissement après plusieurs chocs thermiques. Les matériaux de plaque de support couramment utilisés comprennent la pierre synthétique, la plaque d'aluminium, la plaque de gel de silice, la plaque d'acier magnétisée spéciale résistante aux hautes températures, etc.
1. Plaque de support ordinaire
La plaque de support ordinaire est pratique pour la conception et rapide pour l'épreuvage. Les matériaux de plaque de support couramment utilisés sont les plastiques techniques (pierre synthétique), les plaques d'aluminium, etc. La plaque de support en plastique technique a une durée de vie de 3 000 à 7 000 fois. Il est facile à utiliser, stable, difficile à absorber la chaleur, pas chaud à manipuler et son prix est plus de 5 fois supérieur à celui d'une plaque d'aluminium.
La plaque de support en aluminium absorbe rapidement la chaleur, n'a pas de différence de température entre l'intérieur et l'extérieur et peut être facilement réparée en cas de déformation. Il est bon marché et a une longue durée de vie. Le principal inconvénient est qu'il fait chaud, il doit donc utiliser des gants d'isolation thermique pour le prendre et l'envoyer.
2. Plaque de support de gel de silice
Le matériau est auto-adhésif, le PCB FPC y est directement attaché sans ruban adhésif, et il est facile à enlever, sans colle résiduelle et résistant aux hautes températures. La plaque de support de gel de silice adopte un processus chimique dans le processus d'utilisation. Le matériau de gel de silice vieillira et sera visqueux lors du processus d'utilisation, et la viscosité diminuera également lorsqu'il n'est pas nettoyé pendant l'utilisation. La durée de vie est courte, jusqu'à 1000-2000 fois, et le prix est relativement élevé.
3. Fixation magnétique
Tôle d'acier spéciale résistante aux hautes températures (350 ℃) pour renforcer le traitement de magnétisation, pour assurer un "aimant permanent" dans le processus de soudage par refusion, une bonne élasticité, une bonne planéité, aucune déformation à haute température.
Parce que la tôle d'acier traitée avec une magnétisation améliorée a pressé la surface du FPC à plat, le FPC peut éviter d'être soufflé par le vent de soudage par refusion pendant le soudage par refusion, afin d'assurer une qualité de soudage stable et d'améliorer le taux qualifié de produits finis FPCA. Tant que les dommages causés par l'homme et les dommages accidentels ne peuvent être utilisés de façon permanente, longue durée de vie. Le montage magnétique fournit également une protection thermique au FPC sans aucun dommage au FPC lors du retrait de la plaque. Mais la conception du montage magnétique est complexe, le prix unitaire est élevé et l'avantage de coût est obtenu dans la production de masse.
Processus de production d'assemblage FPC
Nous prenons la plaque de support ordinaire comme exemple pour détailler les points clés SMT du PCB FPC. Lorsqu'une plaque de support en gel de silice ou une fixation magnétique est utilisée, la fixation du FPC est beaucoup plus pratique sans l'utilisation de ruban adhésif, tandis que les points clés technologiques de l'impression, du SMT et du soudage sont les mêmes.
1. La méthode de fixation du circuit imprimé FPC
Avant d'effectuer le SMT, le circuit imprimé FPC doit d'abord être fixé avec précision à la plaque de support. En particulier, il convient de noter que le temps de stockage entre la fixation du PCB FPC sur la plaque support, puis l'impression, le montage et le soudage doit être le plus court possible.
La plaque de support est disponible en deux types : avec ou sans goupille de positionnement. La plaque de support sans goupille de positionnement doit être utilisée avec le gabarit de positionnement avec goupille de positionnement. Tout d'abord, couvrez la plaque de support sur la goupille de positionnement du gabarit, de sorte que la goupille de positionnement soit exposée à travers le trou de positionnement de la plaque de support, et couvrez le FPC sur la goupille de positionnement exposée un par un. La plaque de support a ensuite été fixée avec du ruban adhésif et séparée du gabarit de positionnement FPC pour l'impression, le collage et le soudage. Plusieurs goupilles de positionnement à ressort d'environ 1,5 mm de long ont été fixées sur la plaque de support avec des goupilles de positionnement. Le FPC peut être recouvert un par un directement sur les broches de positionnement du ressort de la plaque de support, puis fixé avec du ruban adhésif. Lors du processus d'impression, la goupille de positionnement du ressort peut être complètement enfoncée dans la plaque de support par le treillis en acier sans affecter l'effet d'impression.
Couvrez d'abord la plaque de support sur la goupille de positionnement du gabarit, de sorte que la goupille de positionnement soit exposée à travers le trou de positionnement de la plaque de support. Ensuite, couvrez le FPC pièce par pièce sur la goupille de positionnement exposée et fixez-le avec du ruban adhésif. Séparez ensuite la plaque de support du gabarit de positionnement du circuit imprimé FPC. Il est ensuite imprimé, collé et soudé.
Première méthode (fixation de ruban adhésif d'un seul côté)
Les quatre côtés du FPC doivent être fixés sur la plaque de support avec un mince ruban adhésif simple face résistant aux hautes températures pour empêcher le FPC de se déformer et de se déformer. La viscosité du ruban adhésif doit être modérée et il doit être facile à décoller après le soudage par refusion, et il n'y a pas d'agent adhésif résiduel sur le FPC. Si l'utilisation d'une machine à ruban automatique, peut rapidement couper la longueur de la même bande, peut améliorer considérablement l'efficacité, réduire les coûts, éviter le gaspillage.
Deuxième méthode (fixation par ruban adhésif double face)
Le ruban adhésif double face résistant aux hautes températures est d'abord collé sur la plaque de support avec le même effet que la plaque de support de gel de silice, puis le PCB FPC est collé sur la plaque de support. Une attention particulière doit être portée à ce que la viscosité du ruban adhésif ne soit pas trop élevée, sinon, il est facile de provoquer LA DÉCHIRURE du FPC lorsqu'il est décollé après le soudage par refusion. Après avoir traversé plusieurs fois le four, la viscosité du ruban adhésif double face deviendra progressivement faible et la viscosité est si faible que le FPC ne peut pas être fixé de manière fiable qu'il doit être remplacé immédiatement.
Cette station est la station clé pour empêcher les bavures FPC, elle doit donc porter des manchons pour les doigts. Avant de réutiliser la plaque de support, elle doit être nettoyée correctement, qui peut être nettoyée avec un chiffon non tissé trempé dans un agent de nettoyage, ou un rouleau anti-poussière antistatique peut être utilisé pour enlever la poussière, les billes d'étain et d'autres matières étrangères sur la surface. Ne forcez pas trop lors du retrait du FPC. Le FPC est fragile et facile à produire des plis et des fractures.
2. Impression de pâte à souder de PCB FPC
Étant donné que la plaque de support est chargée de PCB FPC, le ruban adhésif résistant aux hautes températures utilisé pour le positionnement sur le PCB FPC rend son plan incohérent. Ainsi, la surface d'impression du PCB FPC ne peut pas être aussi plate que le PCB et l'épaisseur de la même dureté, il n'est donc pas approprié d'utiliser un grattoir en métal et doit utiliser la dureté de 80 à 90 degrés du grattoir en polyuréthane.
3. Carte PCB SMT FPC
Selon les caractéristiques du produit, le nombre de composants et l'efficacité de la machine SMT, moyenne et haute vitesse SMT peuvent être utilisés pour le montage. Puisqu'il existe une marque optique pour le positionnement sur chaque PCB FPC, le montage SMD sur PCB FPC n'est pas très différent de celui sur PCB. Il convient de noter que bien que le PCB FPC soit fixé sur la carte, sa surface ne peut pas être aussi plate que le panneau dur PCB. Il y aura certainement des écarts locaux entre FPC PCB et le conseil. Par conséquent, la hauteur de chute et la pression de soufflage de la buse doivent être réglées avec précision, et la vitesse de déplacement de la buse doit être réduite.
4. Soudage par refusion du circuit imprimé FPC
Un four de refusion infrarouge à convection à air chaud obligatoire doit être utilisé afin que la température sur le PCB FPC puisse changer plus uniformément et réduire l'apparition d'une mauvaise soudure. S'il s'agit de l'utilisation d'un ruban adhésif simple face, car seuls les quatre côtés du FPC peuvent être fixés, la partie médiane due à la déformation à l'état d'air chaud, le tampon est facile à former en inclinaison, la fonte de l'étain (haute température
Sous l'étain liquide) coulera et produira des soudures vides, des soudures, des perles d'étain, de sorte que le taux de défauts du processus est plus élevé.
5. Panneau d'inspection, de test et de fractionnement FPC
Comme la plaque de support absorbe la chaleur dans le four, en particulier la plaque de support en aluminium, la température est relativement élevée à la sortie du four, il est donc préférable d'ajouter un ventilateur de refroidissement forcé à la bouche du four pour permettre un refroidissement rapide. Lorsque vous retirez le FPC soudé terminé de la plaque de support, la force doit être uniforme et la force brute ne doit pas être utilisée pour empêcher le FPC d'être déchiré ou plissé.
Le FPC retiré est placé sous une loupe de plus de 5 fois pour une inspection visuelle, en se concentrant sur la colle résiduelle de surface, la décoloration, les doigts d'or avec de l'étain, les perles d'étain, le soudage et le soudage vides de la broche IC. Le FPC n'est généralement pas adapté à l'inspection AOI car la surface du FPC peut ne pas être très lisse, ce qui entraîne un taux élevé d'erreurs d'appréciation de l'AOI. Cependant, FPC peut effectuer des tests ICT et FCT à l'aide d'un gabarit de test spécial.
Étant donné que FPC est principalement composé de plusieurs PCS uniques sous la forme d'épissage de matrice, la division de la carte PCB doit être effectuée avant de TESTER ICT et FCT. Bien que des couteaux, des ciseaux et d'autres outils puissent également être utilisés pour terminer l'opération de division de la carte PCB. Cependant, l'efficacité et la qualité de l'opération sont faibles et le taux de rebut est élevé. Pour la production en série de FPC irréguliers, il est suggéré de fabriquer des moules spéciaux de poinçonnage FPC pour l'estampage et le fractionnement, ce qui peut grandement améliorer l'efficacité du travail. Pendant ce temps, les bords du FPC sont nets et beaux, et la contrainte interne générée lors de l'estampage et de la découpe de la plaque est faible, ce qui peut efficacement éviter la fissuration de l'étain des joints de soudure.
L'un des points clés du montage CMS sur FPC est la fixation du FPC. Premièrement, la qualité de la fixation influe directement sur la qualité du montage.
Vient ensuite la sélection de la pâte à souder, l'impression et la soudure par refusion. Dans le cas d'une bonne fixation FPC, on peut dire que plus de 70% des défauts sont causés par un mauvais réglage des paramètres du processus.
Par conséquent, les paramètres du processus doivent être déterminés en fonction des différences entre les composants FPC et SMD, l'absorption thermique de la plaque de support, les caractéristiques de la pâte à souder sélectionnée et les caractéristiques des paramètres de l'équipement. De plus, le processus de production doit être contrôlé par un contrôle dynamique, les situations anormales doivent être détectées à temps, un jugement correct doit être porté et les mesures nécessaires doivent être prises. Afin de contrôler le taux de défauts de production SMT entre 10 et 50 PPM.