EN
Flexibla kretskort (FPC) anses idag avgörande inom olika områden av elektronisk tillverkning på grund av sin lättvikt, kompakthet och flexibilitet utan att kretsarna skadas. Detta är anledningen till att de har antagits i stor utsträckning i bärbara enheter, medicinsk utrustning, bilelektronik och annan konsumentelektronik. Sömningsprocessen för FPC-material utgör dock en helt annan utmaning jämfört med sömningsprocessen för traditionella stela kretskort. För att säkerställa att produkterna är pålitliga och presterar väl måste tillverkare utföra specialiserade processer och använda speciella hanteringstekniker.
Värmekänslighet hos flexibla material
Problemen som flexibla kretskort oftast stöter på under lödning är exponering för en hög temperatur. I själva verket används polyimid eller polyester oftast som substrat för flexibla kretskort, vilka i allmänhet är tunnare och mer värmekänsliga än det mycket vanliga FR-4-materialet i stela kretskort.
Till exempel kan överdriven värme orsaka olika problem vid lödning, såsom:
- Plastisk deformation av substratet
- Upprullning av kretskortets lager
- Skada på limmaterialen
- Vridning av det flexibla kretskortet
Eftersom flexibla kretskort inte är lika fasta och tjocka som traditionella kretskort kan de inte avleda värme effektivt. Därför blir noggrann temperaturkontroll absolut nödvändig.
För att uppnå detta använder företag som King Field refluxprofiler som är finjusterade samt temperaturövervakningssystem som förhindrar att produkten överhettas, samtidigt som de möjliggör bildandet av högkvalitativa lödförbindelser.
Mekanisk instabilitet under lödning
Förutom värme utgör mekanisk svaghet ett problem vid lödning av flexibla kretskortsmaterial. Medan stela kort förblir platta under hela monteringsprocessen och är mycket lätta att löda, kan de flexibla korten istället böjas, vridas eller till och med röra sig ur sin ursprungliga position under lödningen.
Olika problem i produktionen kan då uppstå:
- Komponenternas felaktiga justering
- Ojämna lödanslutningar
- Svårigheter med automatiserad montering
- Minskad lögnoggrannhet
Användningen av bärbord eller förstyvande plattor under montering är troligen den vanligaste metoden för att tillverkare hanterar problemet. På detta sätt hålls det flexibla kretskortet i en plan position under lödningen, vilket möjliggör noggrann placering och konsekventa lödanslutningar.
Dessutom använder King Field specialverktyg och fästutrustning, utformade för att hålla flexibla kretsar på plats under lödningen utan att påverka monteringspålitligheten.
Komponentspänning och lödanslutningens pålitlighet
En av de främsta oroande aspekterna med vissa flexibla kretskort som använder böjningsfunktionen i sin funktion är den mekaniska spänningen som uppstår i lödanslutningarna, eftersom de används upprepade gånger för att böja de lödda områdena där komponenterna är monterade på kortet.
Detta är vad kontinuerlig böjning kan göra med lödanslutningarna:
- Mikrospänningsbrott i lödanslutningar
- Förlust av komponenter
- Elektrisk avbrott
Tillverkaren, till exempel King Field, undersöker mycket noggrant utformningen av lödanslutningarna och komponentlayouten som två faktorer som kan minska den spänning som utsätter lödanslutningarna och samtidigt säkerställa deras pålitlighet över tid.
Ytoxidation och föroreningar
Ett annat problem som flexibla kretskortsmaterial kan drabbas av vid lödning är ytoxidation. Sådana flexibla kretskort har olika ytytor, till exempel:
- ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)
- OSP (Organic Solderability Preservative)
- Innebäddning av tenn eller silver
Föroreningar under hanteringen eller lagringen kommer att leda till en minskning av deras lödbarhet.
Oåtkomlig våtning kan leda till svagt lodd som orsakar kortslutning, ofullständiga anslutningar och svaga lodförbindelser.
Tillverkare har på allvar infört strikta miljökontroller och rengöringsprocesser innan lodning. Till exempel har King Field kvalitetskontrollrutiner för att säkerställa rena ytor på flexibla kretskort för lodning under hela produktionsprocessen.
Hantering och skadorisk
På grund av sin tunna och sköra struktur jämfört med stela kretskort kan flexibla kretskort skadas mycket lätt, även oavsiktligt under lodning. I själva verket kan felaktig hantering leda till:
- Veck eller sprickor i underlaget
- Skador på kopparspåren
- Försvagning av lodplattorna
Strikta hanteringsförfaranden är ett måste, särskilt vid lödning, och måste följas av operatörer och tekniker. Dessutom kan robotar som ingår i produktionslinjen omkonfigureras för att även ta hänsyn till den sköra karaktären hos flexibla kretsar.
Tydligt utformade hanteringsförfaranden och operatörsträning är de främsta egenskaperna hos tillverkningsprocessen för flexibla kretskort på King Field.
Komplexa flerskiktsstrukturer
Under tiden för elektronikens utveckling finns det många flerskiktsflexibla kretskort som kan innehålla fler funktioner, men lödning av flerskiktsflexibla kretskort är också en av de nya utmaningarna som uppstår med flerskiktsflexibla kretskort efter lödning:
- Värme som inte fördelas jämnt
- Högre risk för att kortet delas upp i lager
- Inre spänning mellan lager.
Eftersom flerskiktsstrukturen i sig är mycket komplicerad krävs utmärkt processkontroll och de bästa materialen absolut för att säkerställa kortets strukturella integritet
Påverkas inte under lödningen.
Sedan början har King Field inte bara lagt ned stora ansträngningar på att behärska material och tillverkningsprocesser för flexibla kretskort, utan har också konsekvent betonat kontinuerlig förbättring av sina metoder för att maximera tillförlitligheten i lödningsprocesserna för komplexa flexibla kretskortskonstruktioner.
Konstruktionsbegränsningar som påverkar lödning
Faktum är att korrekt lödning av flexibla PCB-monteringar inte är enbart ett procedursteg; den påbörjas faktiskt redan vid rätt konstruktion. Endast en korrekt konstruktionsansats gör lödningsteknikerns arbete både enkelt och bekvämt.
Välja lämplig plattstorlek och avstånd
Rita spåren nära området där böjning kommer att utföras
Placera komponenterna utanför flexzoner
Använda en styvhetsplatta för stora komponent(er)
Oavsett om ingenjören använder handen eller inte avgör övervägandet av dessa faktorer i konstruktionsfasen mängden högkvalitativ lödning och den totala produktens hållbarhet.
King Field-tillverkare är kända bland kunder som ett utmärkt team som samarbetar med kunden för att säkerställa att layouten för den flexibla kretskortet utförs på ett sådant sätt att effektiva och tillförlitliga lödningsprocesser underlättas.
Slutsats
Flexibla kretskort är en typ av tryckt kretskort som kan förändra utseendet och funktionen hos elektroniska enheter på ett helt nytt sätt. De möjliggör betydligt mindre och mycket mer flexibla enhetsdesigner. Sömningsmetoderna för material till flexibla kretskort har dock utvecklats ganska olika jämfört med de som används för stela kretskort och innebär därför ett helt annat problemområde som kräver specialkompetens, noggrann hantering och strikta processkontroller. De främsta problemen är materialets värmekänslighet, mekaniska instabilitet, lödningens pålitlighet, ytkontaminering, hanteringsrisker, flerskiktskomplexitet och designbegränsningar. Förutom att välja erfarna tillverkare krävs även modern produktionsutrustning och de bästa lödningsmetoderna för att övervinna dessa utmaningar.
King Field har exceptionellt god kunskap om produktion och montering av flexibla kretsar. Därför kan företaget inte bara erbjuda lösningar för flexibla kretskort av hög kvalitet, utan också stödja kunderna i varje steg av deras resa genom den snabbt utvecklande elektronikbranschen. Företaget har alltid hållit sig till de högsta kvalitetsstandarderna samtidigt som det intensivt utvecklat produktinnovation, och har därmed alltid kunnat leverera pålitliga projekt för flexibla kretskort tillsammans med hållbarhet på lång sikt.
Under de kommande åren, fram till dess att flexibel elektronik blir alltmer utvecklad, kommer det att vara det viktigaste för tillverkare av material för flexibla kretskort att behärska både konsten och vetenskapen kring lödning av dessa material om de vill producera de bästa nya elektronikprodukterna.
