PCB是印刷線路板，簡稱硬板；FPC是柔性線路板，又稱擾性線路板，簡稱軟板。電子小型化是行業必然發展趨勢，現在相當一部分智能電子產品的表面貼裝，由于組裝空間，造型，方便等原因影響，其MSD元件都是在FPC上面貼片后完成整機的組裝，目前FPC在計算機，手機，筆記本，PAD，醫療，汽車電子，軍工等產品上得到了廣泛的應用，在FPC上進行MSD元件的貼裝，已經成為SMT發展趨勢之一。

PFC表面貼裝SMT的工藝要求，還是與傳統硬板PCB的SMT解決方案有很大很多的不同之處。要想做好FPC的SMT工藝，最重要的就是減少板子不平整導致的虛焊了。一般FPC產品基本都有補強貼附，做為組裝時的固定與支撐，補強材質一般為FR4和鋁片，鋼片三種。補強所使用的一般為3M膠和熱固膠兩種形式。3M膠補強工藝簡單，價格便宜，3M膠屬于半凝固類型，容易在過程中吸收空氣中的水分導致受潮，然后過爐受熱膨脹，氣泡加大，導致錫膏焊盤不共面，形成虛焊，如不提前預防，爐后會有較多虛焊，假焊等不良；FPC的板子硬度不夠，較柔軟，彈性，大部分FPC的補強基本都是使用3M補強；如果不使用專用載具，就無法完成定位，傳輸，印刷，貼片，回流焊，AOI測試，分板等基本工序；熱固膠工藝復雜，成本高，無氣泡產生，但是脆性較強，只有一些要求極高，且金屬補強產品用到。

下面我們就從生產前的預處理，印刷，貼片，回流焊，AOI測試，分板等分別講述FPCB的生產各自要點：

#1FPC預處理

FPC板子較柔軟，一般都有補強（3M膠或者熱固膠），和FPC厚度不一致，出廠時不會真空包裝；在運輸和儲存過程中都會吸收空氣中的水分，進而導致受潮；故SMT在投產前需要進行烘烤處理，將水分慢慢強行蒸發去除。否則，在回流焊的高溫沖擊下，FPC吸收的水分，特別是補強下面的3M膠（3M膠本身就有水分），快速膨脹，導致FPC分層，氣泡，最終貼片元件接觸融化的錫膏不共面，最后形成虛焊，假焊等不良。

烘烤條件一般循環烤箱溫度設置95℃±5℃，烘烤時間10--12h；除特殊情況下，盡量不能超過100℃（溫度高了，FPC會萎縮，焊盤的保護層也會受到破壞：OSP）。如果板子尺寸較小，可以相應的溫度提高一些，但是最高溫度不要超過125℃，時間不超4h;烘烤前，盡量做小批量驗證，以確定FPC的最佳烘烤溫度與時間（最大極限承受溫度），也可向FPC供應商咨詢合適的烘烤溫度及時間。烘烤時，板子堆疊不能太厚，防止水分不能及時的揮發及排除，25PNL比較合適（一包量）。烘烤時FPC不能直接接觸烤箱壁，防止FPC燙傷。一般FPC每層之間都有一層隔紙，烘烤前確認紙張的可烘烤溫度，防止不耐高溫引起火災，如不能確定，就把紙張抽出后再烘烤。烘烤后的FPC 不能有變色，變形等不良，需IPQC抽檢合格后再上線生產。

#2專用治具的制作

根據線路板的CAD文件，讀取FPC的定位孔數據，來制造高精度的FPC定位模板和過爐治具，使定位模板的定位柱直徑與過爐載具上的定位孔，以及FPC上面的定位孔經相匹配。很多FPC因為要保護線路或是設計的要求，一張FPC上面的厚度不一致，更多的是為了加強硬度或者組裝固定等作用，還需要增加FR4及鋁補強甚至鋼片補強，要求更為特殊的，有可能幾種補強都同時存在，甚至每種補強厚度都不一樣。所以過爐載具要按實際情況進行打磨挖槽的，主要是為了印刷及貼片時保證FPC在同一個平面上。過爐載具盡量輕，薄，強度高，吸熱少，散熱快，且經過多次熱沖擊而變形小，扭曲度低；常用的載具材質有：合成石板材，鋁板材，合金板材，硅膠板材等；

1合成石板材載具（常用）

設計方便，打樣快捷，壽命大概4000--7000次，操作方便，穩定性較好，不易吸熱，不燙手，價格便宜；缺點：載具與FPC吸熱不同步（差異不是太大）；常用

2鋁板材載具（不推薦）

吸熱快，內外溫差小，與FPC同步吸熱，變形可簡單修復，價格便宜，壽命長；缺點：燙手，需要隔熱手套或者雙層勞保手套接取，容易變形

QFN封裝目前涵蓋了非常廣泛的芯片制造工藝，采用28nm工藝制造的芯片也有成功的量產經驗。憑借以上兩方面的優勢，整個市場對QFN在中檔、中高端芯片上的更廣泛應用充滿信心。

3合金材質治具（推薦）

合金材質治具：最近幾年新型過爐治具，得到廣大業界認可，吸熱快，內外溫差小，與FPC同步吸熱，不易變形，價格便宜（與合成石價格相當），壽命長可達15000次以上（特殊情況除外）；缺點：燙手，需要隔熱手套或者雙層勞保手套接取。

4硅膠板材載具（不推薦）

有自粘性，FPC可直接黏在上面，不用膠帶，取下來也方便，無殘膠，耐高溫；缺點：隨使用時間的延長而粘度下降，壽命短，大概1000--2000次，價格高。

#3生產過程

在這里我們以常用過爐載具（合成石載具）為例講述FPC的SMT生產要點（硅膠過爐載具和磁性載具不用膠帶固定，其它一樣）；

1FPC的固定

1：在SMT生產前首先需要提前將FPC從烤箱里取出來冷卻，但是一次性不能取太多，大概2小時生產量，隨用隨取，防止FPC再受潮導致爐后不良；特別注意的是：過爐載具循環利用的時候，一定要等到載具完全冷卻后再次使用，如載具很熱的情況下，會印刷脫膜不良，導致錫膏模糊，少錫，虛焊等；

2：SMT生產前再將FPC精準固定載具上（定板治具，過爐載具，FPC三位一體），定板后印刷，貼片，過爐焊接的時間越短越好（否則有很多不可控因素，如受潮，位移，人為觸碰，錫膏活性降低等）；

3：a)過爐載具有帶定位銷與不帶定位銷兩種；不帶定位銷的過爐載具，需與帶定位銷的定板模板配套使用，先將過爐載具定位孔套在定位模板的定位柱上，定位柱漏出過爐載具的定位孔，再將FPC的定位孔套在定位柱上；然后用耐高溫膠帶將FPC四角固定在過爐載具上；然后手動把過爐載具與固定好的FPC從定板模板上取出進行印刷，貼片，過爐等（推薦使用）

b)帶定位銷的過爐載具上有1.5mm彈簧定位銷若干個，可將FPC一張張直接套在帶彈簧的定位銷上，再用耐高溫膠帶固定四角。在印刷站，鋼網能夠將彈簧定位銷壓下去，不影響印刷效果；但是有彈簧定位銷縮不回去的情況，這樣的話，有可能把鋼網頂破，導致報廢。（不推薦使用）

軟板固定在過爐載具上一般使用兩種方法：

1：耐高溫單面膠帶四角固定，耐高溫膠帶粘性適中，粘性高了，爐后不易撕取；粘性低了，過回流焊的熱風對流有可能會把FPC吹飛起來；需要膠帶自動切割機，定好長度，提高效率，節約成本。

2：鐵氟龍耐高溫雙面膠在過爐載具中間固定，首先鐵氟龍耐高溫雙面膠黏在過爐載具需固定FPC位置，避開通孔；再將FPC通過定位柱準確固定在載具上，方便，快捷；需要注意的是：鐵氟龍雙面膠粘度適中，太黏的話，爐后容易將FPC撕裂；粘度太低，粘性低了，過回流焊的熱風對流有可能會把FPC吹飛起來；另外在生產過程中，耐高溫雙面膠需要根據粘度高低更換（粘度隨時間和使用次數增加而降低）。

此工位需要注意;帶手指套，防止污染焊盤；過爐載具要定期清理，防止上面灰塵及錫珠；四角固定時耐高溫膠帶不能蓋住MARK點，防止機器識別不過。

B:FPC的錫膏印刷：

FPC印刷對錫膏的成分要求不是很高，現在基本都在用無鉛高銀（3銀）錫膏，但是FPC對印刷機性能要求較高，根據不同的印刷機品牌，調整合適的刮刀壓力，速度，脫膜，擦拭頻率，模式，FPC印刷因有補強，高溫膠帶或者鐵氟龍雙面膠，不可能像PCB那樣平整，盡量不要使用彈性較小的金屬刮刀，應該選用塑膠性刮刀。印刷機的各項參數要合理設置對印刷效果影響最大。鋼網厚度0.08--0.12之間較為合適，根據元器件類型和規格，選擇3#或者4#粉。如有金手指的產品，注意金手指污染（可以把金手指用耐高溫膠帶保護起來，爐后再撕掉）。

C:FPC的貼片：

FPC一般元件不是太多（個別除外），一般的品牌的高中速貼片機都可以進行貼裝生產，由于每片上都有mark基準點，與正常PCB一樣沒什么明顯的區別；需要注意的是：FPC由于有載具，載具有避位鏤空，還有膠帶，不會像PCB一樣平整，FPC與載具之間會有一定的間隙，所以吸嘴的下壓，真空吹氣，移動速度等參數需要精準設定；

D：FPC的回流焊：

采用強制性熱風對流紅外回流焊，這樣FPC上的溫度能均勻的受熱變化，減少焊接不良的產生。如果是使用耐高溫單面膠帶粘四角的，中間部分因在熱風對流狀態下變形（風吹動），焊盤容易傾斜（錫融化狀態下會流動），出現虛焊，空焊短路等不良，建議有條件的加氮氣，增加回流焊接的浸潤性，減少不良的產生。另外雙面膠鐵氟龍粘結的會避免這種現象，注意膠帶貼在避開元件貼裝位置，減少連錫短路狀況（高低不平，錫膏厚度會有所差異）。FPC產品幾乎都是OSP焊盤，盡量減少洗板和重復過爐的現象（破壞OSP的保護層），避免因此導致的不良率提高。

部分鍍金焊盤，做好防護（超高溫，油污等），嚴防污染導致測試不良。

1：FPC的爐溫測試方法：

由于不同材質過爐載具吸熱的不同，FPC上元件的種類，大小不同，他們在回流焊過程中吸熱后溫度上升的速度也會不同，因此需要仔細的設置回流焊的合適溫度曲線，對焊接的質量影響非常大；

比較穩妥的方式是：

根據實際生產時的間隔，在測試板前后各放兩塊帶有FPC的過爐載具，同時FPC上按照正常貼有所有元件，用高溫錫絲焊接，將測試溫線探頭焊接在焊盤上，用高溫膠帶把測試線固定在過爐載具上，測試探頭后1--2cm一般用紅膠固定（防止脫焊）。

注意的是：耐高溫膠帶不能把測試點蓋住，測試點應該在板子的邊緣焊點和QFP等引腳處，這樣測出來的爐溫才接近最真實。不同的爐溫測試儀，根據通道數量不同，選擇不同的測試點數量，測試通道越多，測試越精準，最少需要五點（四角+中間，選擇不同類型的元件），穩定的爐溫曲線應該是幾根線幾乎是重疊的，平滑的曲線，不能太分散，或者忽高忽低的波折（可能存在鏈條抖動，溫區加熱不穩定，或者測試點不牢等）。

爐溫曲線的設置：

在爐溫測試中，因為FPC均溫性不好，最好采用升溫/保溫/回流的溫度曲線方式，這樣各溫區的溫度比較容易控制，FPC和零件受到的熱沖擊影響相應會少一些；根據經驗，最好將溫度設置錫膏廠商建議爐溫的下限，回流焊的風速采用設備的最低風速，回流焊鏈條的穩定性要好，不能有抖動現象（如有抖動，在高溫區，元器件會位移或者掉件）。當然根據不同產品和效率，品質等要求，經多次驗證選擇最合理的爐溫。

E：FPC的檢驗，測試，分板：

由于過爐載具在回流焊中吸熱，特別是鋁過爐載具與合金過爐載具，出爐時溫度較高，所以在出風口最好按裝強力冷卻風扇，達到快速降溫目的。同時接板人員需帶隔熱手套或者雙層勞保手套，防止接觸金屬過爐載具的燙傷。從載具上取下FPC時帶防靜電手環，不要用蠻力，防止板子撕裂（因四角有高溫膠帶或者中間底部有鐵氟龍雙面膠固定）；四角固定的需用鑷子或指甲朝外逐一揭掉耐高溫膠帶（帶防靜電手環）；鐵氟龍底部固定的需用手均勻用力的撕取。檢驗過的FPCA產品，要放在專用吸塑盒內，每盒只放一張FPC，禁止疊加。

FPC生產有過爐載具依托，表面不可能十分的平整，故AOI檢測容易出現誤判，屬正常現象；過爐載具按照要求擺放進行及時的吹風冷卻，提高利用周轉率；

因AOI誤判較多，故AOI檢測后，需要人工用5倍放大鏡進行檢驗，對AOI報出的可疑點逐個確認實物焊點狀況，還有部分連接器或者其他大型等元件AOI的盲區進行逐一外觀確認；

由于FPC一般拼板數較多，在組裝前需要分板，傳統的手工刀片分板，剪刀分板，手撕分板也可進行作業，但是效率低，報廢率高；對量大機種，需要高效的FPC分板，高效分板還是需要設備治具輔助，且斷點美觀，應力小，不會對焊點有錫裂隱患，常用的有刀模分板機，沖壓分板機。

#4總結

在FPC上進行MSD元件的SMT生產，最主要的是FPC的精準定位與烘烤條件，其次是印刷參數，貼片參數，回流焊等參數的有效驗證范圍的設定。由此可以看出，FPC不同于PCB的工藝要求，所以FPC生產對設備的各參數精準設定有較高要求，同時嚴格的生產制程管理同樣重要，要求員工嚴格按照SOP作業，班組長及隨線工程師，巡檢，發現異常，第一時間處理，反饋；批量不良或者連續性不良才能及時得到遏制，及時找到原因并實施有效的短期或者長期對策，降低整體不良率，對后續FPC的生產，提供有效的改善依據以及作業標準制定。

審核編輯：湯梓紅