Основное противоречие при пайке FPC заключается в том, что коэффициент теплового расширения полиимидной подложки достигает 50 PPM/℃, тогда как у медной фольги — всего 17 PPM/℃. Когда пиковая температура оплавления достигает 235 ℃, гибкая плата подвергается необратимому скручиванию из-за несоответствия межслоевых напряжений в свободном состоянии, в результате чего смещение печати паяльной пасты увеличивается до более чем 0,12 мм, что в дальнейшем приводит к дефектам композита как паяных перемычек, так и холодных паяных соединений.
Трапецеидальная компенсация должна быть применена к апертурам трафарета.
Мы используем никелевый трафарет толщиной 0,1 мм в сочетании с трапециевидной апертурой 35 мкм, расширяя площадку на 8 мкм с каждой стороны по длине и на 5 мкм по ширине. Это не только предотвращает выдавливание паяльной пасты ракелем на кромку FPC и загрязнение, но также гарантирует сохранение минимального зазора в 0,08 мм, даже если гибкая плата слегка деформирована. Этот параметр непрерывно проверялся для 27 партий на производственной линии JJY, при этом коэффициент изменения объема паяльной пасты контролировался в пределах ±4,3%.
Скорость паяльной цепи оплавлением и соотношение температурных зон определяют успех или неудачу.
После снижения скорости цепи со 120 см/мин до 95 см/мин скорость нагрева в зоне предварительного нагрева была снижена с 2,8 ℃/с до 1,9 ℃/с, что позволило FPC полностью испарить растворитель до достижения температуры 150 ℃. Между тем, конечная температура зоны выдержки была точно настроена от 175 ℃ до 168 ℃, чтобы предотвратить преждевременное стеклование подложки PI. Результаты измерений показывают, что коробление гибкой платы после выхода из печи уменьшилось с 1,8 мм до 0,4 мм, а уровень обнаружения промахов AOI снизился на 62%.
Прижим крепежа не чем плотнее, тем лучше
При использовании специального полого алюминиевого приспособления от JJY давление прессующего воздуха должно стабильно поддерживаться на уровне 0,28 МПа ± 0,02 МПа, а расстояние между точками прессования должно строго контролироваться и составлять 32 мм. Чрезмерно плотное расстояние вызовет локальную концентрацию напряжений и приведет к микротрещинам в медной фольге, в то время как слишком редкое расстояние не может подавить переходную ползучесть гибкой платы вблизи эвтектической точки 217 ℃. Однажды на объекте произошла аномалия в партии: давление прессующего воздуха 0,35 МПа привело к отслаиванию подушки на 11,7% по кромке FPC.
Ритм охлаждения после пайки влияет на снятие остаточного напряжения
Скорость ветра в секции принудительного воздушного охлаждения должна быть ограничена до уровня ниже 3,2 м/с; в противном случае, когда скорость поверхностного охлаждения подложки ПИ превышает внутреннюю скорость в 2,4 раза, образуется градиентное усадочное напряжение, подвергающее затвердевшие паяные соединения сдвиговому усилию. В автомобильном проекте JJY мы обнаружили, что после уменьшения скорости ветра в секции охлаждения с 4,1 м/с до 2,9 м/с количество отказов от растрескивания паяных соединений при испытании на термический удар при температуре -40 ℃ уменьшилось с 8,3 на сто штук до 0,9.
