Во время массового производства автомобильного гибкого центрального экрана управления мы обнаружили, что при традиционном процессе пайки FPC после завершения сборки модуля доля микротрещин в паяных соединениях в области центра тяжести вблизи края зоны изгиба достигала 0,8%. После перехода на индивидуальное решение для пайки FPC от JiaJinYuan при тех же рабочих условиях скорость растрескивания паяных соединений в испытании на D-образный изгиб с продолжительностью 200 000 циклов снизилась до 0,27%. Основная причина заключается в том, что на этапе печати паяльной пасты апертура трафарета была изменена с обычного прямоугольника на трапециевидную с фаской, а давление ракеля было точно отрегулировано с 4,5 кг до 3,8 кг, что сузило колебания толщины припоя с ± 12 мкм до ± 6 мкм, тем самым избегая концентрации напряжений на шейке паяного соединения, вызванной чрезмерным локальным объемом припоя во время оплавления.
Профиль пайки оплавлением должен быть динамически адаптирован к коэффициенту теплового расширения (КТР) PI-пленки подложки FPC. Мы снизили пиковую температуру с 235 ℃ до 228 ℃, сократив временной интервал выше 183 ℃ с 68 секунд до 52 секунд. Это не только обеспечивает достаточное смачивание припоя SAC305, но также предотвращает чрезмерное размягчение ПИ-пленки при высоких температурах, которое может привести к смещению контактной площадки. Фактические данные производственной линии показывают, что эта регулировка стабилизирует среднюю толщину слоя IMC паяного соединения на уровне 2,3 ± 0,4 мкм без возникновения охрупчивания IMC из-за чрезмерной толщины или соединений холодной пайки из-за недостаточной толщины.
Процесс размещения FPC должен одновременно контролировать смещение XY и давление вниз по оси Z. In в программе установочной машины JiaJinYuan значение компенсации по оси Y фиксируется на уровне -0,08 мм, что соответствует допуску на продольную усадку FPC после нагрева, а давление по оси Z установлено на 0,12 МПа с включенным замкнутым контуром обратной связи по давлению в реальном времени. При обнаружении отклонения давления в одной точке, превышающего ±0,015 МПа, немедленно срабатывает автоматическая замена. Эта комбинация параметров увеличивает фактическую площадь покрытия между контактными площадками FPC и контактными площадками печатной платы с 91% до 97,6%, напрямую уменьшая неравномерную передачу напряжения при изгибе, вызванную локальными пустотами.
Процесс очистки кажется второстепенным, но на самом деле влияет на долговременную надежность паяных соединений. Мы отказались от традиционного процесса промывки водой и перешли на углеводородный растворитель с низким поверхностным натяжением в сочетании с вакуумной сушкой при 45 ℃, чтобы избежать проникновения остатков влаги к краю защитной пленки FPC. In последующее испытание на старение при высокой температуре и высокой влажности (85℃/85% относительной влажности/500 часов), это решение контролирует остаток ионного загрязнения паяных соединений ниже 0,38 мкг/см2, что намного ниже верхнего предела 0,5 мкг/см2, указанного в IPC-J-STD-001, тем самым устраняя скрытое растрескивание, вызванное электрохимической миграцией.
Все настройки параметров основаны на перекрестной проверке одной и той же модели FPC и одной и той же партии паяльной пасты от JiaJinYuan без замены других материалов. Это указывает на то, что улучшение стабильности пайки FPC зависит не от итерации материала, а от точного сужения технологического окна и многопараметрического управления связью. Инженерам на месте необходимо каждый день сравнивать три набора рентгеновских изображений первого изделия, уделяя особое внимание проверке непрерывности кривизны корня паяного соединения и остаточного состояния боковых шариков припоя. При обнаружении изменения кривизны или скопления шариков припоя линия немедленно останавливается для калибровки натяжения трафарета.
