FPC 조립

FPCA라고 하는 FPC 어셈블리(Flexible Printed Circuit Assembly)는 부품 납땜 또는 FPC 보드 어셈블리를 의미합니다.

전자 제품의 소형화는 피할 수 없는 발전 추세입니다. 조립 공간으로 인해 상당한 수의 소비재 SMD가 FPC에 실장되어 전체 제품의 조립이 완료됩니다. FPCA PCB는 FPC 베어 보드가 아닌 반제품으로 고객이 직접 설치하여 완제품 전체에 사용할 수 있습니다.

FPCA는 계산기, 휴대폰, 디지털 카메라, 디지털 카메라 및 기타 디지털 제품에 널리 사용되었습니다. FPC에 SMD를 표면 실장하는 것은 SMT 기술의 발전 추세 중 하나가 되었습니다.

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FPC에 SMD를 실장하는 몇 가지 솔루션

장착 정확도 요구 사항과 구성 요소의 다양한 유형 및 수량에 따라 현재 일반적으로 사용되는 방식은 다음과 같습니다.

계획 A: 단일 FPC에 간단하게 장착

1. 적용 범위

구성 요소 유형: 저항 및 정전 용량과 같은 주로 SMD 어셈블리.
구성 요소 수: 각 FPC에 장착할 구성 요소의 수는 적으며 일반적으로 몇 개의 구성 요소만 있습니다.
장착 정확도: 장착 정확도 에 대한 요구 사항은 높지 않습니다(SMD 구성 요소만 해당).
FPC 기능: 작은 영역.
배치 수량: 일반적으로 10,000개 단위로 측정됩니다.

2. 제조공정

솔더 페이스트 인쇄:

FPC는 외관상 인쇄용 특수 지지판에 위치하며 일반적으로 소형 반자동 특수 인쇄기로 인쇄됩니다. 조건에 따라 수동 인쇄를 사용할 수도 있지만 인쇄 품질이 안정적이지 않고 반자동 인쇄보다 효과가 나쁩니다.

설치:

일반적으로 수동 장착을 사용할 수 있습니다. 위치 요구 사항이 약간 더 높은 일부 구성 요소는 수동 배치 기계로도 설치할 수 있습니다.

용접:

일반적으로 리플로우 용접 공정이 채택됩니다. 특별한 상황에서 스폿 용접을 위해 특수 장비를 사용할 수도 있습니다. 수동 용접의 경우 품질 관리가 어렵습니다.

플랜 B: 멀티피스 마운팅

Multi-piece 실장: Multi-piece FPC는 템플릿을 배치하여 지지판에 위치시키고 SMT 실장을 위해 전체 공정 동안 지지판에 고정합니다.

신청 범위:

구성 요소 유형 :

일반적으로 칩 구성 요소의 부피는 0603보다 크고 핀 간격은 0.65 QFQ 이상이며 다른 구성 요소는 허용됩니다.

부품 수:

각 FPC에는 몇 개에서 수십 개의 구성 요소가 있습니다.

장착 정확도:

장착 정확도는 중간입니다.

FPC 특성:

영역이 약간 크고 해당 영역에 구성 요소가 없으며 각 FPC에는 광학 위치 지정을 위한 2개의 MARK 마크와 2개 이상의 위치 지정 구멍이 있습니다.

FPC 표면 SMT 공정 요구 사항과 기존의 RIGID PCB SMT 솔루션 간에는 많은 차이점이 있습니다. FPC SMT 공정에서 좋은 작업을 수행하기 위해 가장 중요한 것은 포지셔닝입니다.

FPC 기판의 경도가 충분하지 않고 유연하기 때문에 특수 지지판을 사용하지 않으면 고정 및 전송이 완료되지 않고 인쇄, SMT 및 용광로 통과와 같은 기본 SMT 공정을 완료할 수 없습니다. 다음은 FPC SMT 생산에서 FPC 전처리, 고정, 인쇄, SMT, 리플로우 용접, 테스트, 검사 및 보드 분리의 핵심 사항을 자세히 설명합니다.

특수 지지판 제작

PCB의 CAD 파일에 따르면 FPC PCB의 홀 포지셔닝 데이터를 읽어 고정밀 FPC PCB 포지셔닝 템플릿과 특수 지지판을 제조하므로 포지셔닝 템플릿의 포지셔닝 핀 직경이 PCB의 포지셔닝 구멍과 일치합니다. 지지판과 FPC PCB의 포지셔닝 구멍 구멍.

많은 FPC PCB는 회로의 일부를 보호하거나 설계상의 이유로 동일한 두께가 아닙니다. 일부 부품은 더 두껍고 일부는 더 얇으며 일부는 금속판을 강화했습니다. 따라서 지지판과 FPC PCB 사이의 접합부는 실제 상황에 따라 가공, 연마 및 홈 파기가 필요합니다. 기능은 인쇄 및 장착 중에 FPC가 평평하도록 하는 것입니다. 지지판의 재질은 가볍고 강도가 높으며 열 흡수가 적고 열 방출이 빠르며 여러 번의 열충격 후 변형이 적습니다. 일반적으로 사용되는 지지판 재료로는 합성석, 알루미늄판, 실리카겔판, 특수 내열 자화 강판 등이 있습니다.

1. 일반 지지판

일반 지지판은 디자인이 편리하고 교정이 빠릅니다. 일반적으로 사용되는 일반적인 지지판 재료는 엔지니어링 플라스틱(합성석), 알루미늄 판 등입니다. 엔지니어링 플라스틱 지지판의 수명은 3000-7000회입니다. 작동하기 쉽고 안정적이며 열 흡수가 쉽지 않고 취급이 뜨겁지 않으며 가격이 알루미늄 판의 5 배 이상입니다.

알루미늄 지지판은 열을 빠르게 흡수하고 내외부의 온도차가 없으며 변형에 대한 보수가 용이합니다. 가격이 저렴하고 수명이 길다. 가장 큰 단점은 뜨겁기 때문에 단열 장갑을 착용하고 보내야한다는 것입니다.

2. 실리카겔 지지판

재료는 자체 접착식이며 접착 테이프 없이 FPC PCB가 직접 부착되며 제거가 쉽고 잔류 접착제가 없으며 고온 저항이 있습니다. 실리카겔 지지판은 사용 공정에서 화학 공정을 채택합니다. 실리카겔 재료는 사용 과정에서 노화되고 점성이 있으며 사용 중에 세척하지 않으면 점도도 감소합니다. 서비스 수명은 최대 1000-2000 회 짧고 가격은 상대적으로 높습니다.

3. 마그네틱 고정 장치

리플로 용접 공정에서 "영구 자석"을 보장하기 위해 자화 처리를 강화하는 특수 고온 저항(350℃) 강판, 우수한 탄성, 우수한 평탄도, 고온에서 변형 없음.

향상된 자화 처리된 강판이 FPC의 표면을 평평하게 눌렀기 때문에 FPC는 리플로 용접 중에 리플로 용접 바람에 의해 부풀어 오르는 것을 방지하여 안정적인 용접 품질을 보장하고 FPCA 완제품의 적격률을 향상시킬 수 있습니다. 사람이 만든 손상 및 사고 손상이 아닌 한 영구적으로 사용할 수 있으며 수명이 깁니다. 자기 고정 장치는 또한 플레이트를 제거할 때 FPC에 손상을 주지 않고 FPC에 대한 열 보호 기능을 제공합니다. 그러나 자기 고정구 설계가 복잡하고 단가가 높으며 대량 생산에서 비용 이점을 얻습니다.

FPC 조립 생산 공정

FPC PCB의 SMT 핵심 사항을 자세히 설명하기 위해 일반 지지판을 예로 들었습니다. 실리카겔 지지판이나 자력고정체를 사용하는 경우 접착테이프를 사용하지 않고 FPC 고정이 훨씬 편리하며 인쇄, SMT, 용접 등의 기술적 요지는 동일하다.

1. FPC PCB의 고정 방법

SMT를 수행하기 전에 먼저 FPC PCB를 지지판에 정밀하게 고정해야 합니다. 특히 FPC PCB를 지지판에 고정한 후 인쇄, 실장, 용접까지의 보관 시간은 가능한 한 짧아야 한다는 점에 유의해야 한다.

지지판은 포지셔닝 핀이 있는 것과 없는 것의 두 가지 유형으로 제공됩니다. 포지셔닝 핀이 없는 지지 플레이트는 포지셔닝 핀이 있는 포지셔닝 템플릿과 함께 사용해야 합니다. 먼저 템플릿의 위치 지정 핀에 지지판을 덮어 위치 지정 핀이 지지판의 위치 지정 구멍을 통해 노출되도록 하고 노출된 위치 지정 핀의 FPC를 하나씩 덮습니다. 그런 다음 지지판을 접착 테이프로 고정하고 인쇄, 붙여넣기 및 용접을 위해 FPC 포지셔닝 템플릿에서 분리했습니다. 약 1.5mm 길이의 여러 개의 스프링 위치 지정 핀이 위치 지정 핀으로 지지판에 고정되었습니다. FPC는 지지판의 스프링 위치 지정 핀에 하나씩 직접 덮은 다음 접착 테이프로 고정할 수 있습니다. 인쇄 공정에서 스프링 포지셔닝 핀은 인쇄 효과에 영향을 미치지 않고 스틸 메쉬에 의해 지지판에 완전히 눌러질 수 있습니다.

먼저 템플릿의 위치 지정 핀에 지지판을 덮어 위치 지정 핀이 지지판의 위치 지정 구멍을 통해 노출되도록 합니다. 그런 다음 노출된 위치 지정 핀에 FPC를 한 장씩 덮고 접착 테이프로 고정합니다. 그런 다음 FPC PCB 포지셔닝 템플릿에서 지지판을 분리합니다. 그런 다음 인쇄, 붙여넣기 및 용접됩니다.

방법 1(단면 테이프 고정)

FPC의 4면은 얇은 고온 내성 단면 접착 테이프로 지지판에 고정하여 FPC가 이탈 및 좌굴을 방지해야 합니다. 접착 테이프의 점도는 적당해야 하고 리플로우 용접 후 쉽게 벗겨져야 하며 FPC에 잔류 접착제가 없어야 합니다. 자동 테이프 기계를 사용하면 동일한 테이프의 길이를 신속하게 절단할 수 있으며 효율성을 크게 향상하고 비용을 절감하며 낭비를 피할 수 있습니다.

방법 2(양면 테이프 고정)

고온에 강한 양면 접착 테이프를 실리카겔 지지판과 동일한 효과로 지지판에 먼저 붙인 다음 FPC PCB를 지지판에 붙입니다. 접착 테이프의 점도가 너무 높지 않도록 주의해야 합니다. 그렇지 않으면 리플로 용접 후 벗겨질 때 FPC가 쉽게 찢어질 수 있습니다. 용광로를 반복적으로 통과하면 양면 테이프의 점도가 점차 낮아지며 점도가 너무 낮아 FPC를 안정적으로 고정할 수 없어 즉시 교체해야 합니다.

이 스테이션은 FPC 스머징을 방지하는 핵심 스테이션이므로 핑거 슬리브를 착용해야 합니다. 지지판을 재사용하기 전에 적절하게 청소해야 하며 부직포에 세제를 묻혀 청소하거나 정전기 방지 먼지 롤러를 사용하여 표면의 먼지, 주석 구슬 및 기타 이물질을 제거할 수 있습니다. FPC를 제거할 때 너무 많은 힘을 가하지 마십시오. FPC는 깨지기 쉽고 주름과 균열이 생기기 쉽습니다.

2. FPC PCB의 솔더 페이스트 인쇄

지지판에 FPC PCB가 장착되어 있기 때문에 FPC PCB에 배치하는 데 사용되는 고온 내성 접착 테이프로 인해 평면이 일관되지 않습니다. 따라서 FPC PCB의 인쇄 표면은 PCB와 동일한 경도의 두께만큼 평평할 수 없으므로 금속 스크레이퍼를 사용하는 데 적합하지 않으며 경도 80-90도의 폴리우레탄 스크레이퍼를 사용해야 합니다.

3. FPC PCB SMT

제품의 특성에 따라 SMT의 부품 수와 효율에 따라 중속 및 고속 SMT 기계를 장착하여 사용할 수 있습니다. 각 FPC PCB에 위치를 지정하기 위한 광학 Mark가 있으므로 FPC PCB에 SMD를 실장하는 것은 PCB와 크게 다르지 않습니다. FPC PCB는 보드에 고정되어 있지만 표면은 PCB 하드 보드만큼 평평할 수 없습니다. FPC PCB와 보드 사이에는 확실히 국지적 간격이 있을 것입니다. 따라서 노즐의 낙하높이와 분출압력을 정확하게 설정하고 노즐의 이동속도를 줄여야 한다.

4. FPC PCB의 리플로 용접

필수 열풍 대류 적외선 리플로우 퍼니스를 사용하여 FPC PCB의 온도가 보다 균일하게 변화하고 용접 불량 발생을 줄여야 합니다. 단면테이프를 사용하는 경우 FPC의 4면만 고정이 가능하기 때문에 중간부분은 열풍상태에서 변형으로 인해 패드가 기울어짐, 주석용융(고온에서

액체 주석 아래에서)가 흐르고 빈 용접, 용접, 주석 비드가 생성되어 공정 결함률이 높아집니다.

5. FPC 검사, 테스트 및 분할 보드

지지판은 화로에서 열을 흡수하기 때문에 특히 알루미늄 지지판은 오븐에서 나올 때 온도가 상대적으로 높기 때문에 오븐 입구에 강제 냉각 팬을 추가하여 빠른 냉각을 돕는 것이 좋습니다. 완성된 용접 FPC를 지지판에서 떼어낼 때 힘은 균일해야 하며, FPC가 찢어지거나 구겨지지 않도록 무차별적인 힘을 가해서는 안 됩니다.

제거된 FPC는 육안 검사를 위해 5배 이상 확대경 아래에 놓고, 표면 잔류 접착제, 변색, 주석이 있는 골드 핑거, 주석 비드, IC 핀 빈 용접 및 용접에 중점을 둡니다. FPC는 일반적으로 AOI 검사에 적합하지 않습니다. FPC의 표면이 매끄럽지 않아 AOI의 오판률이 높을 수 있기 때문입니다. 그러나 FPC는 특수 테스트 지그를 사용하여 ICT 및 FCT 테스트를 완료할 수 있습니다.

FPC는 주로 Array splicing 형태의 여러 개의 single PCS로 구성되어 있기 때문에 TESTING ICT와 FCT 전에 PCB Board를 Splitting 해야 합니다. 칼, 가위 및 기타 도구를 사용하여 PCB 보드 분할 작업을 완료할 수도 있습니다. 그러나 작업 효율성과 품질이 낮고 불량률이 높습니다. 불규칙한 FPC의 대량 생산을 위해 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있는 스탬핑 및 분할을 위한 특수 FPC 펀칭 분할 보드 금형을 만드는 것이 좋습니다. 한편, FPC의 가장자리는 깔끔하고 아름다우며 스탬핑 및 커팅 플레이트 중에 발생하는 내부 응력이 낮아 솔더 조인트 주석 균열을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

FPC에 SMD를 실장하는 핵심 포인트 중 하나는 FPC의 고정입니다. 첫째, 고정 품질은 장착 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

다음은 솔더 페이스트 선택, 인쇄 및 리플로우 솔더링입니다. FPC 고정이 잘 되는 경우 불량의 70% 이상이 공정 파라미터 설정이 잘못되어 발생한다고 할 수 있습니다.

따라서 공정 파라미터는 FPC, SMD 부품, 지지판의 열 흡수, 선택된 솔더 페이스트의 특성 및 장비 파라미터의 특성에 따라 결정되어야 합니다. 또한 생산 공정을 동적 제어로 제어하고 비정상적인 상황을 적시에 발견하고 올바른 판단을 내리고 필요한 조치를 취해야 합니다. 10-50 PPM 내에서 SMT 생산 불량률을 제어하기 위해.