EN
Fleksible printede kredsløb (FPC’er) betragtes i dag som afgørende inden for forskellige elektroniske fremstillingsområder på grund af deres lav vægt, kompakt størrelse og fleksibilitet uden skade på kredsløbet. Dette er grunden til, at de er blevet omfattende anvendt i bærbare enheder, medicinsk udstyr, bil-elektronik og anden forbrugerelektronik. Soldering af FPC-materialer udgør imidlertid en ganske anden udfordring end soldering af traditionelle stive kredsløbskort. For at sikre, at produkterne er pålidelige og yder godt, skal producenterne udføre specialiserede processer og anvende særlige håndteringsteknikker.
Varmefølsomhed af fleksible materialer
De problemer, som fleksible printkort (PCB) oftest støder på under lodning, er udsættelse for en høj temperatur. I virkeligheden bruger fleksible PCB’er i de fleste tilfælde polyimid eller polyester som deres substrater, hvilket generelt er tyndere og mere temperatursensitive end det meget almindelige FR-4-materiale, der anvendes i stive kredsløbskort.
For eksempel kan overdreven varme forårsage en række problemer ved lodning, såsom:
- Plastisk deformation af substratet
- Udløsning af lagene i kortet
- Beskadigelse af limmaterialerne
- Vridning af det fleksible kredsløb
Da fleksible PCB’er ikke er så solide og tykke som traditionelle PCB’er, kan de ikke effektivt afgive varme. Derfor bliver præcis temperaturkontrol en absolut nødvendighed.
For at opnå dette benytter virksomheder som King Field reflow-profiler, der er finjusteret, samt temperaturövervågningsystemer, der forhindrer produktet i at overophedes, samtidig med at de tillader dannelse af gode lodninger.
Mekanisk ustabilitet under lodning
Ud over varme udgør mekanisk svaghed et problem ved lodning af fleksible PCB-materialer. Mens stive kredsløbskort forbliver flade gennem hele monteringsprocessen og er meget nemme at lode, kan de fleksible derimod bukke, vride sig eller endda bevæge sig ud af deres oprindelige position under lodningen.
Forskellige problemer i produktionen kunne så være:
- Komponenternes forkerte justering
- Ujævne lodninger
- Problemer ved automatiseret montage
- Nedsat præcision ved lodning
Anvendelsen af bærekort eller forstærkningsplader under montage er sandsynligvis den mest almindelige metode, som en producent bruger til at håndtere problemet. På denne måde holdes det fleksible PCB i en flad position under lodningen, hvilket gør præcis placering og konsekvente lodforbindelser mulige.
Desuden anvender King Field specialfremstillede værktøjer og fastspændingsanordninger, der er designet til at holde fleksible kredsløb på plads under lodningen uden at påvirke monteringspålideligheden.
Komponentspænding og pålidelighed af lodforbindelser
En af de primære bekymringer ved nogle fleksible PCB-monteringer, der bruger bøjningsfunktionen i deres anvendelse, er den mekaniske spænding, der påvirker loddeforbindelserne, da de gentagne gange udsættes for bøjning af de loddede områder, hvor komponenterne er fastgjort til kredsløbskortet. Dette er en reel bekymring ved lodning af fleksible PCB-monteringer, der er udformet til dynamiske eller skiftende miljøer, såsom bærbare elektronik- eller automobilsystemer.
Dette er, hvad kontinuerlig bøjning kan gøre ved loddeforbindelserne:
- Mikrorevner i loddeforbindelser
- Tab af komponenter
- Elektrisk afbrydelse
Producenten, f.eks. King Field, analyserer meget nøje både udformningen af loddeforbindelserne og komponentopstillingen som to faktorer, der kan reducere den spænding, der påvirker loddeforbindelserne, og samtidig sikre deres pålidelighed over tid.
Overfladeoxidation og forurening
Et andet problem, som fleksible PCB-materialer kan opleve under lodning, er overfladeoxidation. Sådanne fleksible PCB’er har forskellige overfladebehandlinger, f.eks.:
- ENIG (elektrofrit nikkelimmersionsguld)
- OSP (organisk lodbarhedsbevarende middel)
- Immersionstin eller -sølv
Forurening under håndtering eller opbevaring vil medføre en nedsættelse af deres lodbarhed.
Utilstrækkelig vådning kan føre til svag lodning, hvilket kan forårsage kortslutninger, ufuldstændige forbindelser og svage lodforbindelser.
Producenter har alvorligt implementeret miljøkontrol og rengøringsprocesser strengt før lodning. Som f.eks. King Field har de kvalitetskontrolprocedurer, der sikrer rene fleksible PCB-overflader til lodning gennem hele produktionsprocessen.
Håndtering og beskadigelsesrisiko
På grund af deres tynde og skrøbelige struktur i forhold til stive printkort kan fleksible printkort beskadiges meget let, selv utilsigtet under lodning. I praksis kan forkert håndtering føre til:
- Rynker eller revner i substratet
- Beskadigelse af kobberbanerne
- Forringelse af lodpadderne
Strenge håndteringsprocedurer er påkrævet, især under lodning, og skal følges af operatører og teknikere. Desuden kan robotter, der er en del af produktionslinjen, omkonfigureres for at tage hensyn til den skrøbelige natur af fleksible kredsløb.
Tydeligt definerede håndteringsprocedurer og operatørtræning er de vigtigste karakteristika ved fremstillingen af fleksible PCB'er hos King Field.
Komplekse flerlagskonstruktioner
I tiden for elektronikkens udvikling findes der mange flerlags fleksible PCB'er, som kan indeholde flere funktioner. Lodning af flerlags fleksible PCB'er er dog også et af de nye udfordringer, der opstår med flerlags fleksible PCB'er efter lodning:
- Ujævn varmefordeling
- Øget risiko for, at brættet adskilles i lag
- Indre spænding mellem lagene.
Da flerlagskonstruktionen i sig selv er meget kompliceret, er fremragende proceskontrol og de bedste materialer absolut nødvendige for at sikre brættets strukturelle integritet.
Bliver ikke påvirket under lodning.
Fra begyndelsen har King Field ikke kun lagt stor vægt på at mestre materialer og fremstillingsprocesser for fleksible kredsløbskort, men har også konsekvent understreget den løbende forbedring af deres metoder for at maksimere pålideligheden af lodningsprocesserne for komplekse fleksible kredsløbsdesign.
Designbegrænsninger, der påvirker lodning
Faktisk er korrekt lodning af fleksible PCB-assemblyer ikke blot et proceduretrin; den starter faktisk med korrekt design. Kun en korrekt designtilgang kan gøre lodningsteknikerens arbejde både enkelt og behageligt.
Valg af kontaktflade-størrelse og -afstand
Ruting af ledningerne i nærheden af det område, hvor bøjning skal udføres
Placering af komponenter uden for flekszonerne
Brug af en stivnende plade til den store komponent/ de store komponenter
Uanset om ingeniøren bruger hånden eller ej, afgør overvejelserne i designfasen mængden af kvalitetslodning og den samlede holdbarhed af produktet.
King Field-producenter er kendt blandt kunderne som et fremragende team, der samarbejder tæt med kunden for at sikre, at layoutet for den fleksible PCB udføres på en sådan måde, at effektive og pålidelige lodningsprocesser bliver lette at udføre.
Konklusion
Fleksible PCB'er er en type printet kredsløbsplade, der kan fuldstændigt ændre udseendet og funktionen af elektroniske enheder. De gør det muligt at designe betydeligt mindre og meget fleksible enheder. Solderingsteknikkerne til fleksible PCB-materialer er dog blevet udviklet ret forskelligt fra de teknikker, der anvendes til stive plader, og stiller derfor et helt andet sæt udfordringer, som kræver særlige færdigheder, omhyggelig behandling og præcise proceskontroller. De primære problemer er materialets følsomhed over for varme, mekanisk ustabilitet, pålidelighed af solderskøder, overfladekontaminering, risici ved håndtering, kompleksitet i flerlagskonstruktioner samt designbegrænsninger. Ud over at vælge eksperter inden for fremstilling er moderne produktionsudstyr og de bedste solderingmetoder også nødvendige for at løse disse udfordringer.
King Field har ekseptionelt god viden om fremstilling og montage af fleksible kredsløb. Derfor er virksomheden ikke kun i stand til at levere højtkvalitetsløsninger for fleksible PCB, men kan også støtte kunderne i ethvert trin af deres rejse gennem den hurtigt udviklende elektronikindustri. Virksomheden har altid holdt sig til de højeste kvalitetsstandarder, samtidig med at den intensivt har udviklet produktinnovation, og har dermed altid været i stand til at levere pålidelige projekter inden for fleksible PCB samt bæredygtighed på lang sigt.
I de kommende år, indtil fleksibel elektronik bliver mere og mere udviklet, vil det være det vigtigste for producenter af materialer til fleksible PCB at mestre både kunsten og videnskaben bag lodning af disse materialer, hvis de ønsker at fremstille de bedste nye elektroniske produkter.
