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1、柔性印制板 SMT 工藝探討 隨著電子產(chǎn)品向短小、輕薄方向發(fā)展,相應(yīng)的便要求電子元器件集成化、微小型化。傳統(tǒng)的通孔安裝技術(shù)(THT)已不能滿足要求,新一代的貼裝技術(shù),即表面貼裝技術(shù)(SMT)就應(yīng)運(yùn)而生。從廣義角度來說,SMT 是包括了表面貼裝組件(SMC:Surface Mount Component)、表面貼裝器件(SMD:Surface Mount Device)、表面貼裝印刷電路板(SMB:Surface Mount Printed Circuit Board)、普通混裝印刷電路板(PCB:Printed Circuit Board)、點(diǎn)膠、涂膏、表面貼裝設(shè)備、元器件取放系統(tǒng)、焊接及在線
2、測(cè)試等技術(shù)內(nèi)容的一整套完整工藝技術(shù)過程的統(tǒng)稱。由于 SMC、SMD 減少引線分布特性影響,而且在 PCB表面貼焊牢固,大大降低了寄生電容和引線間寄生電感。在很大程度上減少了電磁干擾和射頻干擾,改善了高頻特性。這類組件已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信方面的產(chǎn)品中:例如,地面接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)需使用的低噪聲降頻放大器(LNB)等高頻產(chǎn)品,另外高頻所用的 PCB,對(duì)其特性參數(shù):介電常數(shù) X,也有要求,例如,當(dāng)電路的工作頻109HZ 時(shí),通常要求 PCB基材的 X2.5.實(shí)驗(yàn)表明,PCB 基材的 X 除了與基材的特性有關(guān)外,還與增強(qiáng)材料的含量有關(guān)?;牡脑鰪?qiáng)材料含量越高,X 值越大,故高頻電路用 PCB 基材的增強(qiáng)料
3、含量不能太高,這使得高頻電路用 PCB 機(jī)械性能不夠強(qiáng),甚至有些高頻產(chǎn)品還要求采的 PCB 非常薄,其厚度只有通常 PCB 厚度的 1/3,這樣的 PCB 就更加易斷裂。這一特性會(huì)給該類產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來困難。下面就這方面問題,談一談我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中的一些體會(huì)及采用的上些手段以克服高頻產(chǎn)品所用薄型 PCB 在進(jìn)行表面貼裝生產(chǎn)中易斷裂的弱點(diǎn)使這類產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)能順利進(jìn)行。表面貼裝過程主要包括三個(gè)基本環(huán)節(jié):涂布焊膏、貼片以及焊接,下面我們重點(diǎn)前二個(gè)基本環(huán)節(jié)。在進(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí),我們通常采用全自動(dòng)印刷機(jī)進(jìn)行印刷的(即涂布焊膏),當(dāng) PCB 進(jìn)入印刷機(jī)被涂布焊膏之前,需先固定于印刷機(jī)內(nèi),印刷機(jī)固定 PC
4、B 方式通常有二種:第一種是傳送導(dǎo)軌并定位;第二種是傳送導(dǎo)軌下方采用真空吸附固定并定位。對(duì)于較薄且易斷的 PCB 而言,若在第一種固定 PCB 方式的印刷機(jī)中被涂布焊膏,我們會(huì)看到 PCB 放入印刷機(jī)的傳送導(dǎo)軌上進(jìn)入到適當(dāng)位置后,兩傳送導(dǎo)軌會(huì)相向夾緊 PCB,這會(huì)引起 PCB 板中間部分輕輕凸起。一方面這個(gè)夾持力易使PCB 斷裂;另一方面,由于 PCB 中部凸起,使 PCB 整個(gè)需涂布面不平。這樣會(huì)影響到焊膏的涂布質(zhì)量。若放在第二種固定 PCB 方式的印刷機(jī)中被涂布焊膏,就可避免上述情況,因?yàn)檫@種固定 PCB 方式時(shí),傳送導(dǎo)軌是不相向運(yùn)動(dòng),那么不會(huì)對(duì) PCB 兩邊施加一相向的力,PCB 中部也
5、就不會(huì)凸起,這種印刷機(jī)是靠傳送導(dǎo)軌下方的真空吸附裝置將 PCB 吸附于傳送導(dǎo)軌上,PCB 不會(huì)因受到夾緊的外力而折斷。另外,我們會(huì)看到 PCB 中間底部是懸空的。為了保證薄型的 PCB在涂布時(shí),板面平整不彎曲,我們?cè)趯?shí)際操作時(shí)會(huì)在真空吸附裝置上增加一自制平臺(tái)以支撐 PCB。該平臺(tái)的面積可與PCB 相匹配,這樣就避免了因 PCB 板面不平而影響涂布的質(zhì)量的問題。為了保證成品率及產(chǎn)品質(zhì)量,采用上述第二種具有真空吸附固定功能的印刷進(jìn)行生產(chǎn)。涂布焊膏之后,就進(jìn)入到貼片環(huán)節(jié)。同樣 PCB 進(jìn)入貼片機(jī)進(jìn)行貼片之前,首先需固定于貼片機(jī)內(nèi)。貼片機(jī)夾持固定 PCB的方式通常也有兩種,第一種為貼片平臺(tái)上傳送導(dǎo)軌相
6、向運(yùn)動(dòng)夾緊 PCB。從而固定 PCB 并定位;第二種為傳送導(dǎo)軌上裝有壓緊條,當(dāng) PCB 在傳送導(dǎo)軌上前進(jìn)到相應(yīng)的位置時(shí),導(dǎo)軌上的壓緊條則自動(dòng)壓下,將 PCB 兩邊壓在導(dǎo)軌上固定并定位。無論采用上述哪一種 PCB 固定方式,PCB 中間底部均無支撐物,形成懸空,若對(duì)較薄且易斷裂的 PCB 在進(jìn)行貼片時(shí),隨著貼片平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)及貼片關(guān)的動(dòng)作,不能完全保證PCB 板面不彎曲。這會(huì)影響到貼片位置的準(zhǔn)確性,另外第一種 PCB 方式對(duì)較薄且易斷的 PCB 來說,它使 PCB 板兩邊受到一相向的夾緊力,易造成 PCB 中部凸起,若該 PCB 為拼板時(shí),甚至?xí)?dǎo)致其拼接處斷裂。為此,我們?cè)趯?shí)際操作中會(huì)采用將 PC
7、B 固定在定制的托盤中,然后將托盤送入傳送導(dǎo)軌上,進(jìn)入貼片機(jī)進(jìn)行貼片,這樣 PCB 就不會(huì)直接受到導(dǎo)軌給予的外力而導(dǎo)致斷裂,而且托盤起到了對(duì) PCB 的支撐作用,在貼片時(shí),避免了因 PCB 無支撐物擊變形影響貼片位置的準(zhǔn)確性的問題。采用這種方法,我們要求托盤之間的一致性要好(包括外形、邊框、尺寸及涉及 PCB 定位的尺寸)。托盤的一致性好壞,直接影響到貼片位置的準(zhǔn)確性。當(dāng)然上述方法并不是十全十美的,它同樣也存在著某些缺陷。因?yàn)椴捎迷摲椒ㄔ谕斜P制作上要求比較高,除了一致性要求要高外,還有一個(gè)問題需解決,即 PCB 的固定問題。所以在托盤制作時(shí)還要注意固定 PCB 的方式,既要保證 PCB 在托盤
8、中不能晃動(dòng),又要使 PCB 便于取放,這增加了托盤的制作難度及費(fèi)用、鑒于這點(diǎn),我們提出了另一種解決方法,這種方法就是將托盤制成簡(jiǎn)單的框架,而 PCB 在托盤中的固定,采用真空吸附的方法,這使托盤制作簡(jiǎn)便了,一致性也較容易保證且 PCB 的取放也很容易,但是該方法需要對(duì)現(xiàn)有的貼片機(jī)進(jìn)行稍稍改制。因目前貼片機(jī)不帶真空吸附固定 PCB 的功能,所以需另外增加一小型真空吸附裝置,而且該裝置的真空泵開啟的動(dòng)作需與傳送導(dǎo)軌夾持固定 PCB 的動(dòng)作同步。綜上所述,薄型易斷 PCB 的 SMT 工藝探討,只是我們對(duì)使用該類 PCB 的產(chǎn)品生產(chǎn)工作中的點(diǎn)滴體會(huì),僅供同行們特別是在生產(chǎn)該類 PCB 的產(chǎn)品的同行們參考。