EN
Flexibilní tištěné spojovací desky (FPC) jsou dnes považovány za nezbytné v různých oblastech elektronické výroby díky své nízké hmotnosti, kompaktnímu rozměru a pružnosti bez poškození obvodu. Právě proto jsou široce používány ve spotřební elektronice, nositelných zařízeních, lékařském vybavení a automobilové elektronice. Spojování FPC však představuje značně odlišnou výzvu ve srovnání se spojováním tradičních tuhých spojovacích desek. Aby byly výrobky spolehlivé a výkonné, musí výrobci provádět specializované procesy a uplatňovat vhodné techniky manipulace.
Citlivost flexibilních materiálů na teplo
Problémy, kterým se flexibilní tištěné spoje (PCB) nejčastěji vystavují během pájení, jsou způsobeny expozicí vysoké teplotě. Ve většině případů se pro podložky flexibilních tištěných spojů používají polyimid nebo polyester, které jsou obecně tenčí a citlivější na teplo než běžný materiál FR-4 používaný u tuhých tištěných spojů.
Například nadměrné teplo může způsobit řadu problémů při pájení, jako jsou:
- Plastická deformace podložky
- Rozepnutí vrstev desky
- Poškození lepicích materiálů
- Prohnutí flexibilního obvodu
Jelikož flexibilní tištěné spoje nejsou pevné a tlusté jako tradiční, nedokážou teplo správně odvádět. Proto je přesná regulace teploty naprosto nezbytná.
K tomuto účelu společnosti jako je King Field využívají jemně nastavené profily pájení v reflow peci a systémy monitorování teploty, které brání přehřátí výrobku a zároveň umožňují vytvoření kvalitních pájených spojů.
Mechanická nestabilita během pájení
Kromě tepla představuje mechanická slabina problém při pájení flexibilních desek plošných spojů. Zatímco tuhé desky zůstávají během celého montážního procesu rovné a jsou velmi snadno pájitelné, flexibilní desky se mohou při pájení prohnout, zkroucení nebo dokonce vyjet z původní polohy.
Různé problémy výroby mohou poté být:
- Nesouhlasné umístění součástek
- Nerovnoměrné pájené spoje
- Potíže s automatizovanou montáží
- Snížená přesnost pájení
Použití nosných desek nebo ztužovacích prvků během montáže je pravděpodobně nejčastější metodou, jak výrobce tento problém řeší. Tímto způsobem je flexibilní deska plošných spojů během pájení udržována v rovné poloze, což umožňuje přesné umístění součástek a konzistentní pájené spoje.
Kromě toho King Field používá speciální nástroje a přípravky navržené tak, aby udržely flexibilní obvody na místě během pájení, aniž by to ovlivnilo spolehlivost montáže.
Mechanické namáhání součástek a spolehlivost pájených spojů
Jedním z hlavních problémů vyplývajících z některých flexibilních DPS s použitím ohybové funkce v jejich provozu je mechanické namáhání pájených spojů, protože se při opakovaném ohýbání opakovaně namáhají pájené oblasti součástek na desce. Tento problém je skutečnou výzvou u pájení flexibilních DPS určených pro dynamická nebo se měnící prostředí, jako jsou například nositelná elektronika nebo automobilové systémy.
Toto je to, co může neustálé ohýbání způsobit pájeným spojům:
- Mikropraskliny v pájených spojích
- Ztráta součástek
- Elektrická nespojitost
Výrobce, například King Field, velmi pečlivě zkoumá návrh pájených spojů a uspořádání součástek jako dva faktory, které mohou snížit míru namáhání pájených spojů a zároveň zajistit jejich spolehlivost v průběhu času.
Oxidace povrchu a kontaminace
Dalším problémem, který mohou flexibilní DPS při pájení trpět, je oxidace povrchu. Takové flexibilní DPS mají různé povrchové úpravy, například:
- ENIG (Elektroless Nickel Immersion Gold)
- OSP (Organický prostředek pro zlepšení pájitelnosti)
- Ponořovací cín nebo stříbro
Kontaminace během manipulace nebo skladování způsobí snížení jejich pájitelnosti.
Nedostatečné smáčení může vést k velmi slabému pájení, které může způsobit mostíky, neúplná spojení a slabé pájené spoje.
Výrobci striktně zavedli kontroly prostředí a čistící procesy před pájením. Například společnost King Field má postupy kontroly kvality, které zajišťují čisté povrchy flexibilních tištěných spojovacích desek (PCB) pro pájení po celou dobu výroby.
Manipulace a riziko poškození
Flexibilní tištěné spojovací desky (PCB) jsou ve srovnání s tuhými deskami tenčí a křehčí, a proto se mohou poškodit velmi snadno, dokonce i neúmyslně během pájení. Při nesprávné manipulaci může dojít například k:
- Prohnutí nebo prasknutí podložky
- Poškození měděných vodivých drah
- Zhoršení kvality pájecích plošek
Přísné postupy manipulace jsou nezbytné, zejména při pájení, a musí je dodržovat operátoři i technici. Kromě toho lze roboty, které jsou součástí výrobní linky, přeconfigurovat tak, aby zohlednily křehkou povahu flexibilních obvodů.
Jasně definované postupy manipulace a školení operátorů jsou hlavními charakteristikami výrobního procesu flexibilních tištěných spojovacích desek (PCB) u společnosti King Field.
Složité vícevrstvé struktury
V éře rozvoje elektroniky existuje mnoho vícevrstvých flexibilních tištěných spojovacích desek (PCB), které umožňují začlenit větší množství funkcí; pájení vícevrstvých flexibilních PCB je však jedním z nových problémů, které se po pájení objevují:
- Nerovnoměrné rozložení tepla
- Vyšší riziko oddělení desky do jednotlivých vrstev
- Vnitřní napětí mezi vrstvami.
Protože samotná vícevrstvá struktura je velmi složitá, je pro zachování strukturální integrity desky nezbytné vynikající řízení výrobního procesu a použití nejkvalitnějších materiálů.
Neovlivní se během pájení.
Od počátku společnost King Field vynakládá velké úsilí nejen na zvládnutí materiálů a výrobních procesů pro flexibilní tištěné spoje, ale také stále zdůrazňuje neustálé zlepšování svých metod za účelem maximalizace spolehlivosti pájecích procesů pro složité návrhy flexibilních tištěných spojů.
Návrhová omezení ovlivňující pájení
Ve skutečnosti není správné pájení sestav flexibilních tištěných spojů pouze jedním krokem postupu; ve skutečnosti začíná správným návrhem. Pouze správný přístup k návrhu umožňuje pájecímu technikovi vykonat práci jednoduše a pohodlně.
Volba velikosti a rozestupu pájecích plošek
Vedení vodivých stop v blízkosti oblasti, kde bude docházet ke ohýbání
Umísťování součástek mimo flexibilní zóny
Použití tužidla pro velkou součástku (nebo součástky)
Ať už se jedná o technika s manuálním pájením či bez něj, zohlednění těchto faktorů v návrhové fázi určuje míru kvality pájení a celkovou trvanlivost výrobku.
Výrobci King Field jsou mezi klienty známí jako vynikající tým, který spolupracuje se zákazníkem, aby zajistil, že rozvržení flexibilního tištěného spoje bude provedeno tak, aby usnadnilo účinné a spolehlivé pájení.
Závěr
Flexibilní tištěné spojovací desky (PCB) jsou druh tištěných spojovacích desek, které mohou zcela změnit vzhled i funkčnost elektronických zařízení. Umožňují výrazně menší a vysoce flexibilní návrhy zařízení. Techniky pájení pro materiály flexibilních PCB byly však vyvinuty zcela odlišně než u tuhých desek a proto představují zcela jinou řadu problémů, které vyžadují specializované dovednosti, opatrný přístup a přísnou kontrolu procesu. Hlavními problémy jsou citlivost materiálu na teplo, mechanická nestabilita, spolehlivost pájených spojů, kontaminace povrchu, rizika při manipulaci, složitost vícevrstvých konstrukcí a omezení návrhu. Kromě vyhledávání zkušených výrobců jsou pro překonání těchto problémů také nezbytné moderní výrobní zařízení a nejlepší metody pájení.
Společnost King Field disponuje výjimečně dobrými znalostmi v oblasti výroby a montáže flexibilních obvodů. Je tedy schopna nejen poskytovat řešení flexibilních tištěných spojovacích desek (flex PCB) vysoce kvalitní úrovně, ale také doprovázet své zákazníky v každém kroku jejich cesty prostřednictvím rychle se rozvíjejícího elektronického průmyslu. Společnost si stále udržuje nejvyšší standardy kvality a současně intenzivně rozvíjí inovace produktů, čímž je trvale schopna dodávat spolehlivé projekty flexibilních tištěných spojovacích desek i s ohledem na udržitelnost v dlouhodobém horizontu.
V následujících letech, dokud se flexibilní elektronika nebude stále více rozvíjet, bude pro výrobce materiálů pro flexibilní tištěné spojovací desky (flex PCB) nejdůležitější věcí ovládnout jak umění, tak vědu pájení těchto materiálů, pokud chtějí vyrábět nejlepší nové elektronické produkty.
