公开/公告号CN106028621A
专利类型发明专利
公开/公告日2016-10-12
原文格式PDF
申请/专利权人 武汉华工正源光子技术有限公司;
申请/专利号CN201610428954.1
申请日2016-06-16
分类号H05K1/02;H05K1/11;
代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司;
代理人程殿军
地址 430223 湖北省武汉市东湖高新技术开发区华中科技大学科技园正源光子产业园
入库时间 2023-06-19 00:41:15
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-08-09
授权
授权
2016-11-09
实质审查的生效 IPC(主分类):H05K1/02 申请日:20160616
实质审查的生效
2016-10-12
公开
公开
技术领域
本发明涉及焊接信号传输领域,特别是对FPC需焊接电容、焊盘多、形状奇异的柔性电路板FPC的制作方法。
背景技术
随着光通信技术的发展,高速率大容量成为将来的发展方向;现有的10Gbps已远远不能满足客户需求;很多场合比如数据中心、计算机背板等需要用到40Gbps、甚至更高的100Gbps更互联通道,但随着速率的提高,集成度相应密集;传统的10G FPC(FlexiblePrinted Circuit,柔性电路板,下文简称FPC)为单通道,焊盘个数少,对位精度低,只需配置相对应的夹具,使用烙铁或热压焊都可以有效完成FPC焊接,达到信号的传输;然而40G产品为四通道,焊盘个数多,对位精度要求高,且FPC需要焊接电容进行信号滤波,使用传统焊接工艺易产生虚焊,良率低,无法实现大批量生产。本发明专利对FPC增加定位孔、加强金以及钢网处理,有效的保证FPC焊接,完成电路信号的质量传输。
FPC是由在柔性介质表面制作有导体线路来组成;柔性板介质的介电常数比较低,可以给导体提供良好的绝缘和阻抗特性。但材质属于柔性,容易产生形变造成翘板,焊接造成虚焊。
如图1和图2所示,10G&40G FPC关键点对比:
发明内容
本发明要解决的是制作一种利于U型和双排FOB焊接的FPC方法,其特征在于,其中包括:FPC焊盘四周中心区域增加加强金;FPC设计成四定位孔;以及FPC采用PAD钢网设计。
优选的,加强金可以控制FPC的平坦度精度在100um以下。
优选的,FPC中的四定位孔设计直径不同。
优选的,FPC中的第一定位孔直径为0.7mm,偏差范围为0.05mm。
优选的,FPC中的第二定位孔直径为0.9mm,偏差范围为0.05mm。
优选的,FPC采用PAD钢网设计时,其FPC PAD开口设计厚度为180um,PCBA阻容开口为100um。
优选的,FPC PAD与PCBA形成“Z”字形阶梯钢网,且贴片制程中FPC与PCBA PAD完全接触。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为现有的技术中使用的10G FPC的示意图;
图2所示为现有的技术中使用的40G FPC的示意图;
图3所示为本发明中增加有加强金的FPC的示意图;
图4所示为现有技术中FPC未增加加强金时产品来料翘起的示意图;
图5所示为现有技术中FPC未增加加强金时SMT制程翘起的示意图;
图6所示为本发明中对FPC增加四定位孔的示意图;
图7所示为本发明中对FPC增加四定位孔后电容焊接良品示意图;
图8所示为现有技术中FPC采用二定位孔后电容焊接产生偏位的示意图:
图9所示为本发明中FPC PAD阻容开口厚度与PCBA阻容开口厚度对比的示意图;
图10所示本发明中采用FPC PAD钢网设计时焊点的示意图;
图11所示本发明中采用FPC PAD钢网设计时焊点的另一个示意图;
图12所示为FPC外观检验标准表;
图13所示为本发明中适用于U型和双排FOB焊接的FPC处理的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
通过本发明的公开的FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板,下文简称FPC)处理方法,可以利于U型和双排FOB(FPC on Board,FPC焊接,下文简称FPC焊接)焊接的FPC制作方法,解决的主要问题是通过对焊接区域增加强金,四定位孔设计FPC,采用FOB工艺,通过回流焊接将FPC与PCB焊接在一起,提高电信号质量。
首先,为FPC增加加强金,控制平坦度精度。图3所示为本发明中增加有加强金的FPC的示意图。如图3所示FPC焊盘四周中心区域增加加强金(黑色区域),可以提升FPC焊接区域材质硬度,即使周转过程轻微受力,也不会导致FPC变形翘起;通过对FPC设计,批量检验FPC平坦度精度,均能保证在100um以下(FPC焊接平坦度规格 ≤0.12mm)。
现有技术中没有为FPC增加加强金时,FPC板在焊接时会产生诸多问题。图4所示为现有技术中FPC未增加加强金时产品来料翘起的示意图;图5所示为现有技术中FPC未增加加强金时SMT制程翘起的示意图。由于图4及图5中为处理的FPC,由于FPC介质很薄且具有柔性,焊接区域未增加加强金保护,产品来料与周转中使焊盘区域翘起,SMT回流焊接与空气接触,无法有效进行热传递,造成FPC虚焊。
具体地SMT焊接电容工艺流程依次为:首先FPC装入托板,接下来锡膏印刷、锡膏检查、电容贴片、贴片检查、回流焊接、焊接检查,最后为AOI检查。
另外通过为FPC增加四定位孔,提升印锡精度焊接电容。图6所示为本发明中对FPC增加四定位孔的示意图。如图6所示,FPC设计成四定位孔,将定位孔NPTH“D”和NPTH“E”直径设计不相等(NPTH“D”直径:0.700±0.050mm;NPTH“E”直径:0.900±0.050mm),让FPC上料中精确对位,保证锡膏印刷到0201电容焊盘的精度,解决电容焊接偏移问题。图7所示为本发明中对FPC增加四定位孔后电容焊接良品示意图。
相反地,图8所示为现有技术中FPC采用二定位孔后电容焊接产生偏位的示意图;SMT锡膏印刷需要高精度的焊盘定位,普通产品采用二定位孔在托盘中定位FPC,上料制程FPC电容焊盘容易实际钢网开口产生偏位,使锡膏印刷偏离焊盘,导致0201滤波电容回流焊虚焊或偏位(如图8所示),影响产品质量信号传输。
最后,通过对FPC采用Pad钢网设计提高焊接效果。图9所示为本发明中FPC PAD阻容开口厚度与PCBA阻容开口厚度对比的示意图。如图9所示,将FPC PAD与PCBA阻容开口设计不同的厚度,即FPC PAD开口为180um;PCBA阻容开口为100um,形成一个“Z”字形阶梯钢网;贴片制程中FPC与PCBA PAD完全接触,解决FPC回流 焊造成空虚问题。图10所示本发明中采用FPC PAD钢网设计时焊点的示意图;图11所示本发明中采用FPC PAD钢网设计时焊点的另一个示意图;如图10与图11所示的示意图是通过批量验证500片焊接后,FPC PAD焊点从外观可以达到最佳效果图。
通常FPC PAD与PCBA阻容开口钢网厚度是相同的,如钢网厚度为100um,FPC与阻容PAD存在理论存在120um高度差(即FPC自身厚度);加上FPC平坦度与印刷锡膏厚度的误差40um,导致FPC PAD与PCBA PAD存在较大悬空,回流焊接空易产生空焊。
通过本发明使用的FPC,解决复杂FPC焊接虚焊和偏位问题;批量生产保证产品焊点一致性、可靠性问题;且通过2000h高温验证。没有投入专门的焊接设备(如热压焊机、烙铁),将SMT和手工焊接工艺合二为一,减少焊接工艺路线,提高生产效率。
图12所示为FPC外观检验标准表。如图12所示,焊料通过FPC的透锡孔透到焊盘表面,且均匀铺展是,焊接效果最佳。而焊料通过FPC的透锡孔透到FPC的焊盘表面,仅在透锡孔周围铺展时属于合格。而透锡孔无焊料透出时属于不合格。
图13所示为本发明中适用于U型和双排FOB焊接的FPC处理的方法流程图。结合上文可知,对FPC的处理一共包括三个步骤。首先S101:FPC增加加强金,效果如图3所示;然后执行步骤S102:FPC设计成四定位孔,效果如图6所示;最后为FPC采用PAD钢网开口。本领域的技术人员应该理解,上述方法流程仅作为描述本发明的实施例,不能做为对本发明的限制,处理FPC的顺序可以调整。
以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
机译: 一种使用FOB密钥启动引擎的认证学习系统和方法,该引擎通过减少现有的FOB密钥持有人来减少成本制造成本和过程
机译: 用于产生地基的组件包括形成第一排的细长销和形成第二排的其他销,两排相距约80厘米,细长的U型材安装在两排上
机译: 安装有电子元件脚的印刷电路板,电子元件脚和双排空调的双排焊接方法