EN
Gibke tiskane ploščice (FPC) so danes zaradi svoje lahke teže, kompaktnosti in gibkosti brez poškodbe vezja postale ključne v različnih sektorjih elektronske proizvodnje. Zato so bile obsežno sprejete v nosljivih napravah, medicinski opremi, avtomobilski elektroniki in drugi potrošniški elektroniki. Vendar je spajkanje materialov FPC povsem drugačna izzivna naloga kot spajkanje tradicionalnih trdih tiskanih ploščic. Da bi izdelki ostali zanesljivi in učinkoviti, morajo proizvajalci izvajati specializirane postopke in uporabljati posebne tehnike ravnanja.
Občutljivost materialov na toploto
Težave, s katerimi se fleksibilne tiskane ploščice najpogosteje srečujejo med lotkanjem, so izpostavljenost visoki temperaturi. Dejansko fleksibilne tiskane ploščice za svoje podlage najpogosteje uporabljajo polimide ali poliestre, ki so na splošno tanjše in bolj občutljive na toploto kot zelo pogosta FR-4 materialna ploščica v trdnih vezjih.
Na primer prekomerna toplota lahko povzroči različne težave pri lotkanju, kot so:
- Plastična deformacija podlage
- Razpiranje plasti ploščice
- Poškodovanje lepilnih materialov
- Ukrivljanje fleksibilnega vezja
Ker fleksibilne tiskane ploščice niso tako trdne in debele kot tradicionalne, ne morejo učinkovito odvajati toplote. Zato natančna kontrola temperature postane resnična nujnost.
Zato podjetja, kot je King Field, uporabljajo reflow profila, natančno prilagojene in sisteme spremljanja temperature, ki preprečujejo pregrevanje izdelka, hkrati pa omogočajo ustvarjanje kakovostnih lotkovih spojev.
Mehanska nestabilnost med lotkanjem
Poleg toplote predstavlja mehanska šibkost težavo pri lotkanju fleksibilnih tiskanih vezjev. Medtem ko ostanejo trda vezja skozi celoten proces sestave ravna in so zelo enostavna za lotkanje, se fleksibilna vezja med lotkanjem lahko ukrivijo, zavrtijo ali celo premaknejo iz prvotnega položaja.
Različne težave v proizvodnji bi lahko bile:
- Nesklajenost komponent
- Neenakomerna lotna spojina
- Težave pri avtomatizirani sestavi
- Zmanjšana natančnost lotkanja
Uporaba nosilnih plošč ali trdilnih elementov med sestavo je verjetno najpogostejša metoda, s katero proizvajalec reši to težavo. Na ta način je fleksibilno tiskano vezje med lotkanjem držano v ravnem položaju, kar omogoča natančno postavitev in dosledne lotne spojine.
Poleg tega King Field uporablja posebna orodja in pritrdilne naprave, ki so zasnovane tako, da ohranjajo fleksibilne vezje na mestu med lotkanjem, ne da bi ogrozile zanesljivost sestave.
Napetost komponent in zanesljivost lotnih spojin
Ena od glavnih skrbi pri nekaterih fleksibilnih tiskanih vezjih, ki v svoji funkciji uporabljajo ukrivljanje, je mehanska napetost, ki nastane v lotkovnih spojih, saj se ob vsaki uporabi fleksibilne plošče ponovno ukrivljajo lotkovni spoji med komponentami in ploščo.
To je, kar stalno ukrivljanje lahko povzroči v lotkovnih spojih:
- Mikropraskanje lotkovnih spojev
- Izguba komponent
- Električna prekinjenost
Proizvajalec, na primer King Field, zelo natančno preučuje oblikovanje lotkovnih spojev in razporeditev komponent kot dva dejavnika, ki lahko zmanjšata napetost v lotkovnih spojih ter hkrati zagotovita njihovo zanesljivost s časom.
Oksidacija površine in onesnaženje
Še en problem, s katerim se lahko srečajo fleksibilne PCB-plošče med lotkanjem, je oksidacija površine. Takšne fleksibilne PCB-plošče imajo različne končne površinske obdelave, kot so:
- ENIG (kemikalni nikelj z imerzijskim zlatom)
- OSP (organsko sredstvo za ohranjanje lotljivosti)
- Potopno kositer ali srebro
Naknadna kontaminacija med rokovanjem ali shranjevanjem lahko povzroči zmanjšanje njihove spremnosti za lepljenje.
Neustrezno mokrenje lahko povzroči zelo šibko lepilno spojino, kar lahko vodi do mostičenja, nepopolnih povezav in šibkih lepilnih spojin.
Proizvajalci so pred lepljenjem strogo uvedli ukrepe za nadzor okolja in postopke čiščenja. Na primer podjetje King Field uporablja postopke nadzora kakovosti, da zagotovi čiste površine fleksibilnih tiskanih vezjev za lepljenje v celotnem proizvodnem procesu.
Rokovanje in tveganje poškodbe
Ker so fleksibilna tiskana vezja tanjša in bolj krhka kot trda vezja, jih je mogoče med lepljenjem zelo enostavno poškodovati, celo nenamerno. Dejansko lahko nepravilno rokovanje povzroči:
- Zgibanje ali razpoke v podlagi
- Poškodbe bakrenih prevodnikov
- Poslabšanje lepilnih ploščic
Strogi postopki ravnanja so nujni, zlasti med lotanjem, in jih morajo upoštevati operaterji in tehnični strokovnjaki. Poleg tega se lahko roboti, ki so del proizvodne linije, prekonfigurirajo tako, da upoštevajo tudi krhko naravo fleksibilnih vezij.
Jasno določeni postopki ravnanja in usposabljanje operaterjev sta glavni značilnosti proizvodnje fleksibilnih tiskanih vezij pri King Field.
Zapletene večplastne strukture
V dobi napredka elektronike je na voljo veliko večplastnih fleksibilnih tiskanih vezij, ki omogočajo vključitev še več funkcij; vendar pa je lotanje večplastnih fleksibilnih tiskanih vezij tudi ena od novih izzivov, ki nastanejo po lotanju takšnih vezij:
- Neenakomerna porazdelitev toplote
- Višja nevarnost ločitve plošče v plasti
- Notranji napetostni razmerji med plastmi.
Ker je večplastna struktura sama po sebi zelo zapletena, so za ohranitev strukturne celovitosti plošče nujno potrebni izvirni procesni nadzor in najboljši materiali.
Med spajkanjem ne bo prizadeto.
Od samega začetka je King Field vlagal veliko truda v obvladovanje materialov in proizvodnih procesov za fleksibilne tiskane vezje, hkrati pa je stalno poudarjal nenehno izboljševanje metod, da bi maksimalno povečal zanesljivost procesov spajkanja za zapletene fleksibilne vezje.
Omejitve na področju načrtovanja, ki vplivajo na spajkanje
Pravzaprav pravilno spajkanje fleksibilnih tiskanih vezij ni le en korak postopka; začne se že z ustrezno načrtovanjem. Le pravilni pristop k načrtovanju omogoča, da je delo inženirja za spajkanje hkrati preprosto in udobno.
Izbira velikosti in razmika kontaktov
Vodenje prevodnih sledi v bližini območja, kjer bo prihajalo do upogibanja
Premikanje namestitve komponent iz fleksibilnih območij
Uporaba trdilne ploščice za večjo(-e) komponento(-e)
Ne glede na to, ali gre za ročno izvedbo s strani inženirja ali avtomatizirano, upoštevanje teh dejavnikov v fazi načrtovanja določa kakovost spajkanja ter skupno trajnost izdelka.
Proizvajalci King Field so med strankami znani kot odlična ekipa, ki s stranko sodeluje tako, da je postavitev fleksibilne tiskane ploščice izvedena na način, ki omogoča učinkovit in zanesljiv postopek lotanja.
Zaključek
Fleksibilne tiskane ploščice so vrsta tiskane vezje ploščice, ki lahko popolnoma spremeni videz in delovanje elektronskih naprav. Omogočajo bistveno manjše in zelo fleksibilne oblike naprav. Soldering tehnike za fleksibilne tiskane ploščice pa so bili razvite precej drugače kot pri trdih ploščicah in zato predstavljajo popolnoma drugačen nabor problemov, ki zahtevajo posebne spretnosti, natančno ravnanje in stroge nadzore procesov. Glavni problemi so občutljivost materiala na toploto, mehanska nestabilnost, zanesljivost soldering spojev, onesnaženost površine, tveganja pri rokovanju, zapletenost večplastnih konstrukcij ter omejitve oblikovanja. Poleg iskanja izkušenih proizvajalcev so za premagovanje teh težav potrebna tudi sodobna proizvodna oprema in najboljši soldering postopki.
King Field ima izjemno dobro znanje o proizvodnji in sestavljanju fleksibilnih vezij. Zato ne more le zagotoviti visokokakovostnega rešitve za fleksibilne tiskane plošče, temveč lahko tudi spremlja stranke na vsakem koraku njihove poti skozi hitro razvijajočo se elektronsko industrijo. Podjetje je vedno vzdrževalo najvišje kakovostne standarde in hkrati intenzivno razvijalo inovacije izdelkov, kar mu omogoča, da dolgoročno zagotavlja zanesljive projekte fleksibilnih tiskanih plošč ter trajnost.
V naslednjih letih, dokler se fleksibilna elektronika ne bo še bolj razvila, bo za proizvajalce materialov za fleksibilne tiskane plošče najpomembnejše, da bodo obvladali tako umetnost kot znanost spajkanja teh materialov, če želijo proizvesti najnovejše elektronske izdelke.
