双面布局贴补强,FPC焊接很受伤

2024年03月12日 09:47    发布者:edadoc2003
高速先生成员--王辉东
FPC上有器件的位置添加补强,按理说是合情合理,为什么加了补强,就无法焊接。请走进今天的案例,为你揭秘,看看你是否也有相似的经历。
生活就像巧克力,你永远不知道下一颗是什么味道。
一大早,林如烟和赵理工刚来到办公室、大师兄让他们稍微整理下,就开始讲FPC补强的介绍、分类、作用,特别是关于补强的案例,真的让他们感慨事后诸葛亮,事前很迷茫。
什么是补强
补强板,顾名思义作用在于给FPC补强,为的是能够顺利在FPC上面贴装元器件,补强板有维持FPC外形稳定性的作用;
软板在具有轻型、薄型、柔性的同时,也失去了刚性的性能,那么为了使产品指定部位增加一定的厚度和刚性,以便于客户的后续安装或装配,我们就需要在这些位置贴上一块刚性的板材,即补强板。
一句话总结补强作用:FPC局部区域为了焊接零件,增加补强以便安装,补偿其软板厚度。
补强板,英文:stiffener,reinforcement,backing。
补强板材质一般可分为:FR4、PI、钢片等;FR4材质也可分为有卤和无卤材质,一般FPC采用冲压成型,FR4边缘易产生毛刺不良,部分改良产品可较好改善此不良。
PI补强一般用于金手指位补强,为了便于金手指插入连接器内部;
补强钢片一般采用SUS304材质,此种材质具有以下两个特点:a.弱磁性,不会对磁性敏感产品如马达等产生影响。b.不锈性,表面光亮,不会氧化变色。
补强钢片一般可分为:普通补强钢片、镀镍补强钢片;普通补强钢片用于一般产品,无补强接地要求的产品;镀镍补强钢片用于有接地要求的产品,镍稳定性好,能够保证较低的电阻值;
补强板的种类:不锈钢片(SS:Stainless Steel),客户图纸上标注是SUS,实际上这就是钢片补强,SUS是钢片的常用型号。铝片(AL:Aluminum)FR4聚酰亚胺(PI)Polyimide聚酯(PET)Polyesterhttps://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-axegupay5k/5f8ae2c94d9d48619a1e650431345274~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1710811967&x-signature=tQ4kV%2B05Vnhmqui2kY8iVbIoTAI%3D

下图是我们常用的补强类型,你能分清是哪一种吗?https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/2c42f126354049f09bb39f9d650d145a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1710811967&x-signature=KUGzfWTd1DGyTx3MgSVR4Rz7bMQ%3D

下面是常用的三种补强的生产复杂度的对比:https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/08c73ee1d4314598b711689db014cff9~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1710811967&x-signature=tIQSzElEcI9OrmiA93CSnnoZq9w%3D

补强的选材:PI 补强适用于带有拔插手指的插头板。此类板必须使用 PI 补强,其他类型的板及除插头位的其他位置建议不要采用 PI 补强,此材料强度不够且价格也较高。FR-4补强FR-4补强使用于按键、侧键类等大部分板,但此补强要用纯胶压合才能起到较好的补强作用。钢片补强钢片补强适用于带连接器的多层板及单双面板。此补强硬度比较高,生产出来的板比较平整,SMT 也比较好操作。建议带连接器的各类板均可使用钢片补强(需接地的补强需要特殊的补强)。https://p26-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/c5d3c26c33a648a09c78b14388178572~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1710811967&x-signature=yCYVWrUZIsbzhueuSCo0XmjvaYM%3D

DFM案例:客户设计的FPC板子双面布局,板边有连接器,客户在PCB生产时要求加补强。工厂按照客户的要求添加,FPC板子生产出来以后,急急忙忙送到了焊接厂。于是世纪难题出现了。焊接厂收到板子后,工程在做DFA评估时,反馈TOP无法控制锡膏的正常厚度,不能生产。正常的焊接工序是:先焊接器件少的一面BOTTOM面,再焊接器件多的一面TOP面。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/57eedb68a744480c9291c4ba11c515d3~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1710811967&x-signature=GhE2k0XASDovvx2IgSu1bxsavgQ%3D

TOP板边有补强。并且增加了0.3mm的补强,相当于在PCB板表面多出了0.3mm的一个凸起部分。导致印刷时凸起部分周边锡膏厚度无法控制。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/b1ba8ad281644dae820ec55381c3df6a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1710811967&x-signature=p8aWK1wcWaKH4Wge%2B72uh8vJYNE%3D

经过工程和产线多次印刷验证,板边补强位置锡量太厚, 严重影响QFN 焊接。导致过炉后QFN全部连锡。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/18aa9efdbf4c4a7ca97090ec1ee37d43~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1710811967&x-signature=XzQO302G2zfA5SkECqkSRQb3Vvg%3D

现在物料已经全部到位,准备正常生产。请工程与客户沟通,重新更换PCB板,取消补强位置。木已成舟。只能让客户重新找制板厂想办法把贴上的补强重新拆掉,满足了焊接的需求。听完大师兄的讲解,林如烟感对赵理工感叹道,这真是生活给了你一记响亮的耳光。 赵理工说我赶紧把右脸也递上。 林如烟白了赵理工一眼,嗔怪道:“瞧你那德行”。本期问题:关于FPC补强的设计,大家是否遇到相似的案例,最后是怎么解决的,大家一起聊起来。更多技术文章:http://www.edadoc.com/technology/article