在定制 FPC 组装服务之前,需要将指定定制 FPC 元件位置和供料器位置的计算机辅助设计 (CAD) 文件输入系统。设计数据由制造文件类型转换程序处理,以实现自动 FPC 组装。
定制 FPC 组装服务的第一步是焊膏印刷。在此步骤中,焊膏通过模板印刷沉积到印刷电路板中。为了均匀分布焊膏,将刮刀压入模板孔中,横过模板表面。研究表明,超过 50% 的焊接缺陷是由焊膏印刷问题引起的。需要进行优化和评估以提高首次通过率。各种因素都会影响模板印刷性能,包括模板孔径大小、焊膏特性和参数设置。焊膏印刷过程中可能会遇到一些缺陷,例如桥接,其中焊膏“桥接”到相邻焊盘会导致电气短路。
焊点质量对于确保元件和 FPC 板之间的电气连接非常重要。可以使用自动光学检测系统测量焊膏的体积。焊膏检测机捕获 FPC 的图像,并使用处理软件通过将焊膏的图像与已知的可接受图像进行匹配来分析。照明在所有检测系统中都至关重要,以便获得增强的图像,从而提高准确性和效率。还必须研究照明的定位,以确保检查焊膏的所有区域。
元件贴片机是一种高速、自动化的机器,可以满足高生产需求。在此定制 FPC 组装步骤中,各种类型、形状和尺寸的电子元件被安装在裸 FPC 上。机器臂首先进入原位并移动到夹持器夹具。获得正确的夹持器后,机器臂移动到特定的进料器,拾取元件并将元件放置在 FPC 上的预定位置。机器的拾取和放置动作序列一直持续到最后一个元件被放置在电路板上的正确位置。
元件放置过程中可能出现的一个问题是焊膏的流体特性和机器臂移动过程中的不平衡放置导致元件错位。在随后的回流过程中仍可能发生自对准,但仍应尽量减少和优化元件偏移。元件偏移的其他来源包括机器振动、不稳定的 FPC 放置和焊膏分布不均匀。
带有焊膏和安装好的元件的电路板通过回流焊炉,在回流焊炉中进行预热,使助焊剂蒸发,达到峰值温度以熔化焊膏并形成金属间化合物,从而实现所需的焊点。要将元件完全附着在 FPC 焊盘表面,温度必须超过焊料合金的熔化温度。该熔化过程使金属填料聚结成焊料,然后润湿 FPC 表面。
此回流步骤是使用带有一系列可单独编程的加热区的炉子来实现的。现代回流机通常使用对流传热来有效地加热整个定制 FPC 组件。评估定制 FPC 回流曲线的常用方法是基于工程判断和以前类似产品或组件类型的专业知识连接外部热电偶。然后将电路板通过烤箱,初始设置可以修改,直到获得最佳热曲线。热曲线是一个时间-温度图,它决定了加热分布,以便在 FPC 和焊膏之间有适当的焊点。回流焊接期间有四个主要阶段:
预热: 缓慢升高温度来预处理电路板。
浸泡: 活化助焊剂,防止FPC表面焊盘的金属氧化。
回流: 焊料颗粒熔化,变成液体。
冷却方式: 元器件与FPC焊盘之间最终形成焊点。
定制 FPC 组装服务中,质量至关重要。在定制 FPC 组装过程中,应尽早准确地检测出任何 FPC 缺陷,以防止应用过程中出现故障。手动目视检查具有误检率高、处理率低等局限性。自动光学检测系统具有效率高、零处理相关缺陷和检测准确性等优势。AOI 扫描整个电路板,捕获图像,并将其与参考图像进行比较,以了解是否存在任何异常或缺陷。
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