EN
Fleksible kretskort (FPC-er) anses i dag som avgörande i ulike elektroniske produksjonssektorer på grunn av sin lave vekt, kompakte størrelse og fleksibilitet uten skade på kretsen. Dette er grunnen til at de har blitt omfattende tatt i bruk i bærbare enheter, medisinsk utstyr, bil-elektronikk og annen forbrukerelektronikk. Soldering av FPC-materialer står imidlertid for en ganske annen utfordring sammenlignet med soldering av tradisjonelle stive kretskort. For å sikre at produktene er pålitelige og fungerer optimalt, må produsenter gjennomføre spesialiserte prosesser og bruke spesielle håndteringsmetoder.
Varmefølsomhet hos fleksible materialer
Problemer med fleksible PCB-er under lodding oppstår oftest på grunn av eksponering for høy temperatur. I praksis brukes polyimid eller polyester som substrat for fleksible PCB-er, og disse materialene er vanligvis tynnere og mer følsomme for varme enn det svært vanlige FR-4-materialet i stive kretskort.
For eksempel kan overdreven varme føre til en rekke problemer under lodding, blant annet:
- Plastisk deformasjon av substratet
- Lagdelt løsning («unzipping») av kretskortlagene
- Skade på limmaterialene
- Krumning av det fleksible kretskortet
Siden fleksible PCB-er ikke er like faste og tykke som tradisjonelle kretskort, vil de ikke kunne lede bort varme effektivt. Derfor blir nøyaktig temperaturkontroll virkelig nødvendig.
For å oppnå dette bruker bedrifter som King Field reflow-profiler som er nøyaktig justert, samt temperaturovervåkningsystemer som forhindrer at produktet overopphetes, samtidig som de tillater dannelse av gode loddeforbindelser.
Mekanisk ustabilitet under lodding
Foruten varme utgjør mekanisk svakhet et problem ved lodding av fleksible PCB-materialer. Mens stive kort forblir flate gjennom hele monteringsprosessen og er svært enkle å lodde, kan de fleksible kortene derimot bøyes, vrilles eller til og med bevege seg ut av sin opprinnelige posisjon under lodding.
Forskjellige problemer i produksjonen kan da være:
- Ujustering av komponenter
- Ujevne loddeforbindelser
- Vanskeligheter med automatisk montering
- Redusert nøyaktighet ved lodding
Bruken av bærerplater eller stivhetsforsterkninger under montering er trolig den mest vanlige metoden produsenter bruker for å håndtere dette problemet. På denne måten holdes den fleksible PCB-en flat under lodding, noe som gjør nøyaktig plassering og konsekvente loddeforbindelser mulig.
I tillegg bruker King Field spesialverktøy og fester som er designet for å holde fleksible kretser på plass under lodding uten å påvirke monteringspåliteligheten.
Komponentspenning og pålitelighet til loddeforbindelser
En av de viktigste bekymringene knyttet til noen fleksible PCB-assemblyer som bruker bøyefunksjonen i sin funksjon, er mekanisk spenning i loddeforbindelser, siden disse områdene bøyes gjentatte ganger når komponentene lodes til kortet. Dette er en reell bekymring ved lodding av fleksible PCB-assemblyer som er utformet for dynamiske eller foranderlige miljøer, som for eksempel bærbare elektronikksystemer eller bilsystemer.
Dette er hva kontinuerlig bøyning kan føre til i loddeforbindelsene:
- Mikrosprekker i loddeforbindelser
- Tap av komponenter
- Elektrisk diskontinuitet
Produsenten, for eksempel King Field, undersøker nøye designet av loddeforbindelsene og plasseringen av komponentene som to faktorer som kan redusere den mekaniske spenningen på loddeforbindelsene og samtidig sikre deres pålitelighet over tid.
Overflateoksidasjon og forurensning
Et annet problem som fleksible PCB-materialer kan oppleve under lodding, er overflateoksidasjon. Slike fleksible PCB-er har ulike overflatebehandlinger, blant annet:
- ENIG (elektrolysfritt nikkel med immersjonsgull)
- OSP (organisk loddebartshemmer)
- Inndreping av tinn eller sølv
Forurensning under håndtering eller lagring vil føre til redusert legerbarhet.
Urimelig våting kan føre til svak lødd, som igjen kan forårsake kortslutninger, ufullstendige forbindelser og svake loddeforbindelser.
Produsenter har på alvor implementert miljøkontroll og rengjøringsprosesser strengt før lodding. For eksempel har King Field kvalitetskontrollprosedyrer for å sikre rene, fleksible PCB-overflater for lodding gjennom hele produksjonen.
Håndtering og skaderisiko
På grunn av sin tykkelse og sårbarhet i forhold til stive krettkort kan fleksible PCB-er skades veldig lett, selv uhensiktet under lodding. Faktisk kan feil håndtering føre til:
- Rynker eller sprekker i underlaget
- Skade på kobberbanene
- Forverring av loddeplatene
Strenge håndteringsprosedyrer er påkrevd, spesielt under lodding, og må følges av operatører og teknikere. I tillegg kan roboter som er en del av produksjonslinjen rekonfigureres for å ta hensyn til den skjøre naturen til fleksible kretskort.
Tydelig definerte håndteringsprosedyrer og operatørutdanning er de viktigste trekkene ved fremstillingen av fleksible PCB-kretskort hos King Field.
Komplekse flerlagsstrukturer
I tiden for elektronikkens videreutvikling finnes det mange flerlags fleksible PCB-kretskort som kan inneholde flere funksjoner. Lodding av flerlags fleksible PCB-kretskort utgjør imidlertid også ett av de nye problemene som oppstår etter lodding:
- Ujevn varmefordeling
- Økt risiko for at kortet skiller seg i lag
- Indre spenning mellom lag.
Siden flerlagsstrukturen i seg selv er svært komplisert, er utmerket prosesskontroll og beste mulige materialer absolutt nødvendige for å sikre strukturell integritet til kortet
Vil ikke bli påvirket under loddingen.
Siden starten har King Field ikke bare lagt ned stort arbeid i å mestre materialer og produksjonsprosesser for fleksible kretskort, men har også konsekvent vektlagt forbedring av metodene sine for å maksimere påliteligheten til loddeprosessene for komplekse fleksible kretskortdesign.
Designbegrensninger som påvirker lodding
Faktisk er riktig lodding av fleksible PCB-assemblyer ikke bare et prosedyresteg; den starter faktisk med riktig design. Kun en korrekt designtilnærming gjør arbeidet for loddingingeniøren både enkelt og behagelig.
Valg av pad-størrelse og avstand
Ruting av sporet nær området der bøyning skal utføres
Flytting av komponentplassering ut av fleksområdene
Bruk av stivhetselement for den/de store komponentene
Uansett om det er ingeniørhånd eller ikke, bestemmer vurderingen av disse designfasefaktorene mengden kvalitetslodding og den totale produktets holdbarhet som kan oppnås.
King Field-produsenter er kjent blant kunder som et fremragende team som samarbeider med kunden for å sikre at layouten for fleksible PCB-er utføres på en måte som forenkler effektive og pålitelige loddeprosesser.
Konklusjon
Fleksible PCB-er er en type trykt kretskort som kan fullstendig endre utseendet og funksjonen til elektroniske enheter. De gjør det mulig å lage betydelig mindre og svært fleksible enhetsdesigner. Solderingsteknikker for fleksible PCB-materialer har imidlertid blitt utviklet ganske annerledes enn de som brukes for stive kort, og gir dermed et helt annet sett med problemer som krever spesielle ferdigheter, forsiktig håndtering og streng prosesskontroll. De viktigste problemene er materialets følsomhet for varme, mekanisk ustabilitet, pålitelighet til loddeforbindelser, overflateforurensning, risiko ved håndtering, kompleksitet ved flerlagskonstruksjoner og begrensninger i designet. I tillegg til å velge erfarne produsenter er også moderne produksjonsutstyr og beste solderingsmetoder nødvendige for å løse disse problemene.
King Field har utmerket kunnskap om produksjon og montering av fleksible kretskort. Derfor er selskapet ikke bare i stand til å levere høykvalitetsløsninger for fleksible PCB-er, men kan også støtte kundene i alle faser av deres reise gjennom den raskt utviklende elektronikkindustrien. Selskapet har alltid holdt seg til de høyeste kvalitetsstandardene samtidig som det intensivt har utviklet produktinnovasjon, og har dermed alltid vært i stand til å levere pålitelige fleksible PCB-prosjekter med bærekraft over tid.
I de kommende årene, inntil fleksibel elektronikk blir stadig mer utviklet, vil det være det viktigste for produsenter av materialer til fleksible PCB-er å beherske både kunsten og vitenskapen bak lodding av disse materialene, dersom de ønsker å produsere de beste nye elektroniske produktene.
