pcb技術(shù)在FPC上貼裝SMD幾種方案
4) 觸變系數(shù):一般選擇為0.45-0.60. 7、 印刷參數(shù):1) 刮刀種類及硬度:由于FPC固定方式的特殊性表現(xiàn)為印刷面不可能象PCB那樣平整和厚度硬度一致,所以不宜采用金屬刮刀,而應(yīng)用硬度在80-90度的聚胺酯平型刮刀。
2) 刮刀與FPC的夾角:一般選擇在60-75度之間。
3) 印刷方向:一般為左右或前后印刷,最先進(jìn)的印刷機(jī)刮刀與傳送方向呈一定角度印刷,能夠有效地保證QFP四邊焊盤上焊錫膏的印刷量,印刷效果最好。
4) 印刷速度:在10-25mm/s范圍內(nèi)。印刷速度太快將會造成刮刀滑行,導(dǎo)致漏印。速度太慢,會造成焊錫膏邊緣不整齊或污染FPC表面。刮刀速度應(yīng)與焊盤間距成正比關(guān)系,而與漏板的厚度的粘度成反比。0.2mm寬度的焊盤漏孔在印刷速度為20mm/s時,焊錫膏的填充時間僅有10mm/s.所以適中的印刷速度能夠保證精細(xì)印刷時焊膏的印刷量。
5) 印刷壓力:一般設(shè)定為0.1-0.3kg/每厘米長度。由于改變印刷的速度會改變印刷的壓力,通常情況下,先固定印刷速度再調(diào)節(jié)印刷壓力,從小到大,直至正好把焊錫膏從金屬漏板表面刮干凈。太小的壓力會使FPC上錫膏量不足,而太大的印刷壓力會使焊錫膏印得太薄,同時增加了焊錫膏污染金屬漏板反面和FPC 表面的可能性。
6) 脫板速度:0.1-0.2mm/s.由于FPC的特殊性,較慢的脫板速度有利于焊錫膏從漏孔中脫離。如果速度較快,在金屬漏板和FPC之間,在FPC和托板之間的空氣的壓力會快速變化,會造成FPC與托板之間的空隙大小瞬間變化,影響焊錫膏從漏孔中脫離和印刷圖形的完整性,造成不良?,F(xiàn)在,更先進(jìn)的印刷機(jī),能將脫板速度設(shè)置成為可加速的,速度能從0逐漸加速,其脫板效果也非常好。
8、貼片:根據(jù)產(chǎn)品的特性、元件數(shù)量和貼片效率,一般采用中高速貼片機(jī)進(jìn)行貼裝。由于每片F(xiàn)PC上都有定位用的光學(xué)MARK標(biāo)記,所以在FPC上進(jìn)行SMD貼裝與在PCB上進(jìn)行貼裝區(qū)別不大。需要注意的是,元件貼片動作完成后,吸嘴中的吸力應(yīng)及時變成0后,吸嘴才能從元件上移走。雖然后在PCB上進(jìn)行貼裝時,這個過程設(shè)置不當(dāng)也會引起貼裝不良,但是在柔軟的FPC上發(fā)生這種不良的概率要大得多。同時也應(yīng)注意下貼高度,并且吸嘴移走的速度也不宜太快。
9、 回流焊:應(yīng)采用強(qiáng)制性熱風(fēng)對流紅外回流焊,這樣FPC上的溫度能較均勻地變化,減少焊接不良的產(chǎn)生。
1) 溫度曲線測試方法:由于托板的吸熱性不同、FPC上元件種類的不同、它們在回流焊中受熱后,溫度上升的速度不同,吸收的熱量也不同,因此仔細(xì)地設(shè)置回流焊的溫度曲線,對焊接質(zhì)量大有影響。比較妥當(dāng)?shù)姆椒ㄊ?,根?jù)實(shí)際生產(chǎn)時的托板間隔,在測試板前各放兩塊裝有FPC的托板,同時在測試托板的FPC上貼裝有元件,用高溫焊錫絲將測試溫探頭焊在測試點(diǎn)上,同時用耐高溫膠帶(PA保護(hù)膜)將探頭導(dǎo)線固定在托板上。注意,耐高溫膠帶不能將測試點(diǎn)覆蓋住。測試點(diǎn)應(yīng)選在靠托板各邊較近的焊點(diǎn)上和QFP引腳等處,這樣的測試結(jié)果更能反映真實(shí)情況。
2) 溫度曲線的設(shè)置及傳送速度:由于我們采用的焊錫膏焊料的重量比達(dá)到90%-92%,焊劑成分較少,因此整個回流焊時間控制在3分鐘左右,我們應(yīng)根據(jù)回流焊溫區(qū)的多少以及各功能段所需時間的多少,來設(shè)置回流焊各溫區(qū)的加熱及傳送速度。需要注意的是,傳送速度不宜過快,以免造成抖動,引起焊接不良。
大家知道免清洗焊錫膏中的活化劑較少,活化程度較低,如果采用常規(guī)溫度曲線,則預(yù)熱時間過長,焊粒氧化程度也較高,將有過多的活化劑在達(dá)到溫度峰值區(qū)前就被耗盡,在峰值區(qū)內(nèi)沒有足夠的活化劑來還原被氧化的焊料和金屬表面。焊料無法快速熔化并濕潤金屬表面造成焊接不良,因此對于免清洗焊錫膏而言,應(yīng)采用與常規(guī)焊錫膏不同的定位曲線,才能得到良好的焊接效果。這一點(diǎn)住住被一些SMT工藝師所忽視。
1. 常規(guī)焊錫膏的回流焊曲線不同品牌的焊錫膏推薦的溫度曲線有所不同,不同焊劑比例的焊錫膏溫度曲線也有較明顯的差異。下面介紹的是我們使用的溫度曲線:A、預(yù)熱階段:溫度從室溫到150℃,上升速度約為1-2℃/左右。
B、保溫階段:溫度從150℃上升到170℃,保溫時間30-60秒。
C、焊接階段:溫度升高速度約為20C/s,最高溫度峰值不能超過230℃,200℃以上的區(qū)域要保持20-40秒,220℃-230℃的時間控制在3-5秒。
D、冷卻階段:溫度達(dá)到峰值后自然下降,下降速度在2℃-5℃/s之間,溫度下降速度太慢,容易形成共聚金屬化合物,影響焊接強(qiáng)度。
2. 免清洗焊錫膏的回流焊曲線A.不同特性的免清洗焊膏其溫度曲線有一定的差異。
B.使用充氮再流焊工藝時,免清洗焊膏的溫度曲線與一般再流焊條件下的普通焊錫膏溫度曲線相似,具有150℃左右的保溫區(qū)域,只過時間上有差異。
C.使用普通再流焊時,免清洗焊錫膏的溫度曲線與常規(guī)的溫度曲線有明顯不同。根據(jù)供應(yīng)商的推薦,預(yù)熱曲線須呈性上升到160℃左右,上升速率為 1.5-2℃/s,然后以2-4℃的速度上升至峰值,其中明顯的保溫區(qū)域。最高溫度峰值不能超過230℃,200℃以上的區(qū)域要保持20-40秒時間同,220℃-230℃的時間控制在3-5秒。
小結(jié)在FPC上進(jìn)行SMD貼裝,重點(diǎn)之一是FPC的固定,固定的好壞直接影響貼裝質(zhì)量。其次是焊錫膏的選擇、印刷和回流焊。在FPC固定良好的情況下,可以說70%以上的不良是工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。因此要根據(jù)FPC的不同、SMD元件的不同、托板吸熱性的不同、選用的焊錫膏特性的不同、設(shè)備特性參數(shù)的不同來確定工藝參數(shù),并動臨控生產(chǎn)過程,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,分析并作出正確的判斷,采取必要的措施,才能將SMT生產(chǎn)的不良率控制在幾十個PPM之內(nèi)。
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