PCB(Printed Circuit Board)是印刷電路板，簡稱硬板。FPC(Flexible Printed Circuit)是軟性電路板，又稱柔性電路板或撓性電路板，簡稱軟板。電子產品小型化是必然發展趨勢，相當一部分消費類產品的表面貼裝，由于組裝空間的關系，其SMD都是貼裝在FPC上來完成整機的組裝的，FPC在計算器、手機、數碼相機、數碼攝像機等數碼產品上得到了普遍應用，在FPC上進行SMD的表面貼裝已成為SMT技術發展趨勢之一。

帶金屬加強板的FPC樣品示例

       FPC表面SMT的工藝要求與傳統硬板PCB的SMT解決方案有很多不同之處，要想做好FPC的SMT工藝，最重要的就是定位了。因為FPC板子的硬度不夠，較柔軟，如果不使用專用載板，就無法完成固定和傳輸，也就無法完成印刷、貼片、過爐等基本SMT工序。下面就FPC SMT生產中關于FPC的預處理、固定、印刷、貼片、回流焊、測試、檢驗、分板等工序的工藝要點分別詳述。

一．FPC的預處理

       FPC板子較柔軟，出廠時一般不是真空包裝，在運輸和存儲過程中易吸收空氣中的水分，需在SMT投線前作預烘烤處理，將水分緩慢強行排出。否則，在回流焊接的高溫沖擊下，FPC吸收的水分快速氣化變成水蒸氣突出FPC，易造成FPC分層、起泡等不良。

       預烘烤條件一般為溫度80-100℃時間4-8小時，特殊情況下，可以將溫度調高至125℃以上，但需相應縮短烘烤時間。烘烤前，一定要先作小樣試驗，以確定FPC是否可以承受設定的烘烤溫度，也可以向FPC制造商咨詢合適的烘烤條件。烘烤時，FPC堆疊不能太多，10-20PNL比較合適，有些FPC制造商會在每PNL之間放一張紙片進行隔離，需確認這張隔離用的紙片是否能承受設定的烘烤溫度，如果不能需將隔離紙片抽掉以后，再進行烘烤。烘烤后的FPC應該沒有明顯的變色、變形、起翹等不良，需由IPQC抽檢合格后才能投線。

二．專用載板的制作

       根據電路板的CAD文件，讀取FPC的孔定位數據，來制造高精度FPC定位模板和專用載板，使定位模板上定位銷的直徑和載板上的定位孔、FPC上定位孔的孔徑相匹配。很多FPC因為要保護部分線路或是設計上的原因并不是同一個厚度的，有的地方厚而有的地方要薄點，有的還有加強金屬板，所以載板和FPC的結合處需要按實際情況進行加工打磨挖槽的，作用是在印刷和貼裝時保證FPC是平整的。載板的材質要求輕薄、高強度、吸熱少、散熱快，且經過多次熱沖擊后翹曲變形小。常用的載板材料有合成石、鋁板、硅膠板、特種耐高溫磁化鋼板等。

普通載板：

       普通載板設計方便，打樣快捷。常用的普通載板材料為工程塑料（合成石）、鋁板等，工程塑料載板壽命有3000-7000次，操作性方便，穩定性較好，不易吸熱，不燙手，價格是鋁板的5倍以上。

鋁質載板：

       吸散熱快，內外無溫差，變形可簡單修復，價格便宜、壽命長，主要缺點是燙手，要使用隔熱手套取送。 

硅膠板：

        該材料具有自粘性，FPC直接粘在上面，不用膠帶，而且取下也較容易，沒有殘膠，又耐高溫。硅膠板在使用過程中，采用化學過程，硅膠材料在使用過程中會老化粘性下降，使用期間未清潔時粘性也會下降，壽命較短，最多1000-2000次，價格也比較高。

磁性治具：

       特種耐高溫（350℃）鋼片加強磁化性能處理，保證回流焊過程中“永磁”，彈性好，平整度好，高溫不變形。因為加強磁化性能處理的鋼片已經把FPC表面壓緊壓平，FPC在回流焊接時就避免被回流焊風吹起所焊接不良，保證焊接質量穩定，提高成品率。只要不是人為破壞和事故破壞可以永久使用，壽命長。磁性治具同時對 FPC 進行隔熱保護，取板時不會對 FPC 產生任何破壞。但磁性治具設計復雜，單價高，大批量生產時才具成本優勢。

工程塑料（合成石）載板 

三．生產過程.

       我們在這里以普通載板為例詳述FPC的SMT要點，使用硅膠板或磁性治具時，FPC的固定要方便很多，不需要使用膠帶，而印刷、貼片、焊接等工序的工藝要點是一樣的。

1. FPC的固定：

       在進行SMT之前，首先需要將FPC精確固定在載板上。特別需要注意的是，從FPC固定在載板上以后，到進行印刷、貼裝和焊接之間的存放時間越短越好。載板有帶定位銷和不帶定位銷兩種。不帶定位銷的載板，需與帶定位銷的定位模板配套使用，先將載板套在模板的定位銷上，使定位銷通過載板上的定位孔露出來，將FPC一片一片套在露出的定位銷上，再用膠帶固定，然后讓載板與FPC定位模板分離，進行印刷、貼片和焊接。帶定位銷的載板上已經固定有長約1.5mm的彈簧定位銷若干個，可以將FPC一片一片直接套在載板的彈簧定位銷上，再用膠帶固定。在印刷工序，彈簧定位銷可以完全被鋼網壓入載板內，不會影響印刷效果。

       方法一（單面膠帶固定）：用薄型耐高溫單面膠帶將 FPC 四邊固定在載板上，不讓 FPC 有偏移和起翹，膠帶粘度應適中,回流焊后必須易剝離,且在FPC上無殘留膠劑。如果使用自動膠帶機，能快速切好長短一致的膠帶，可以顯著提高效率，節約成本，避免浪費。

       方法二（雙面膠帶固定）：先用耐高溫雙面膠帶貼在載板上，效果與硅膠板一樣，再將 FPC 粘貼到載板，要特別注意膠帶粘度不能太高,否則回流焊后剝離時,很容易造成FPC撕裂。在反復多次過爐以后，雙面膠帶的粘度會逐步變低，粘度低到無法可靠固定FPC時必須立即更換。此工位是防止FPC臟污的重點工位，需要戴手指套作業。載板重復使用前，需作適當清理，可以用無紡布蘸清洗劑擦洗，也可以使用防靜電粘塵滾筒，以除去表面灰塵、錫珠等異物。取放FPC時切忌太用力，FPC較脆弱，容易產生折痕和斷裂。

耐高溫單面膠帶 

2. FPC的錫膏印刷：

       FPC對焊錫膏的成分沒有很特別的要求，錫球顆粒的大小和金屬含量等以FPC上有沒有細間距IC為準，但 FPC對焊錫膏的印刷性能要求較高，焊錫膏應具有優良的觸變性，焊錫膏應該能夠很容易印刷脫模并且能牢固 地附著在FPC表面，不會出現脫模不良阻塞鋼網漏孔或印刷后產生塌陷等不良。

       因為載板上裝載FPC，FPC上有定位用的耐高溫膠帶，使其平面不一致,所以FPC的印刷面不可能象PCB那 樣平整和厚度硬度一致，所以不宜采用金屬刮刀，而應采用硬度在80-90度的聚胺酯型刮刀。  錫膏印刷機最好帶有光學定位系統，否則對印刷質量會有較大影響，FPC雖然固定在載板上,但是FPC與載  板之間總會產生一些微小的間隙，這是與PCB硬板最大的區別，因此設備參數的設定對印刷效果也會產生較大  影響。

       印刷工位也是防止FPC臟污的重點工位，需要戴手指套作業，同時要保持工位的清潔，勤擦鋼網，防止焊 錫膏污染FPC的金手指和鍍金按鍵。

3. FPC的貼片：

       根據產品的特性、元件數量和貼片效率，采用中、高速貼片機進行貼裝均可。由于每片FPC上都有定位用 的光學MARK標記，所以在FPC上進行SMD貼裝與在PCB上進行貼裝區別不大。需要注意的是，雖然FPC被固 定在載板上，但是其表面也不可能像PCB硬板一樣平整，FPC與載板之間肯定會存在局部空隙，所以，吸嘴下 降高度、吹氣壓力等需精確設定，吸嘴移動速度需降低。同時，FPC 以聯板居多，FPC 的成品率又相對偏低， 所以整PNL中含部分不良PCS是很正常的，這就需要貼片機具備BAD MARK識別功能，否則，在生產這類非整 PNL都是好板的情況下，生產效率就要大打折扣了。

4. FPC的回流焊：

       應采用強制性熱風對流紅外回流焊爐，這樣FPC上的溫度能較均勻地變化，減少焊接不良的產生。如果是 使用單面膠帶的，因為只能固定FPC的四邊，中間部分因在熱風狀態下變形，焊盤容易形成傾斜，熔錫（高溫 下的液態錫）會流動而產生空焊、連焊、錫珠，使制程不良率較高。

1）溫度曲線測試方法：

        由于載板的吸熱性不同，FPC上元件種類的不同，它們在回流焊過程中受熱后溫度上升的速度不同，吸收 的熱量也不同，因此仔細地設置回流焊爐的溫度曲線，對焊接質量大有影響。比較穩妥的方法是，根據實際生 產時的載板間隔，在測試板前后各放兩塊裝有FPC的載板，同時在測試載板的FPC上貼裝有元件，用高溫焊錫 絲將測試溫探頭焊在測試點上，同時用耐高溫膠帶將探頭導線固定在載板上。注意，耐高溫膠帶不能將測試點 覆蓋住。測試點應選在靠近載板各邊的焊點和QFP引腳等處，這樣的測試結果更能反映真實情況。

 2）溫度曲線的設置：

       在爐溫調試中，因為FPC的均溫性不好，所以最好采用升溫/保溫/回流的溫度曲線方式，這樣各溫區的參 數易于控制一些，另外FPC和元件受熱沖擊的影響都要小一些。根據經驗，最好將爐溫調到焊錫膏技術要求值 的下限，回焊爐的風速一般都采用爐子所能采用的最低風速，回焊爐鏈條穩定性要好,不能有抖動。

5. FPC的檢驗、測試和分板：

       由于載板在爐中吸熱，特別是鋁質載板，出爐時溫度較高，所以最好是在出爐口增加強制冷卻風扇，幫助 快速降溫。同時，作業員需帶隔熱手套，以免被高溫載板燙傷。從載板上拿取完成焊接的FPC時，用力要均勻， 不能使用蠻力，以免FPC被撕裂或產生折痕。

       取下的FPC放在5倍以上放大鏡下目視檢驗，重點檢查表面殘膠、變色、金手指沾錫、錫珠、IC引腳空焊、連焊等問題。由于FPC表面不可能很平整，使AOI的誤判率很高，所以FPC一般不適合作AOI檢查，但通過借助專用的測試治具，FPC可以完成ICT、FCT的測試。

       由于 FPC 以聯板居多，可能在作 ICT、FCT 的測試以前，需要先做分板，雖然使用刀片、剪刀等工具也可以完成分板作業，但是作業效率和作業質量低下，報廢率高。如果是異形FPC的大批量生產，建議制作專門的FPC沖壓分板模，進行沖壓分割，可以大幅提高作業效率，同時沖裁出的FPC邊緣整齊美觀，沖壓切板時產生的內應力很低，可以有效避免焊點錫裂。

 FPC沖壓分板模 

四．小結

       在FPC上進行SMD貼裝， FPC的精確定位和固定是重點，固定好壞的關鍵是制作合適的載板。其次是FPC的預烘烤、印刷、貼片和回流焊。顯然FPC的SMT工藝難度要比PCB硬板高很多，所以精確設定工藝參數是必要的，同時，嚴密的生產制程管理也同樣重要，必須保證作業員嚴格執行SOP上的每一條規定，跟線工程師和IPQC應加強巡檢，及時發現產線的異常情況，分析原因并采取必要的措施，才能將FPCSMT產線的不良率控制在幾十個PPM之內。

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