一种利于u型和双排fob焊接的fpc制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，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。其中FPC的四定位孔直径不相同，以及FPC PAD钢网设计的阻容开口厚度与PCBA阻容开口厚度不同。通过本发公开的方法制作的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。
【专利说明】
一种利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法
技术领域
[0001] 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】
[0002] 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lOGbps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 lOOGbps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(Flexible Printed 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。
[0003] 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。
[0004] 如图1和图2所示，10G&40G FPC关键点对比：
【发明内容】
[0007] 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。
[0008] 优选的，加强金可以控制FPC的平坦度精度在lOOum以下。
[0009] 优选的，FPC中的四定位孔设计直径不同。
[0010] 优选的，FPC中的第一定位孔直径为0 · 7mm，偏差范围为0 · 05臟。
[0011] 优选的，FPC中的第二定位孔直径为0.9mm，偏差范围为0.05mm。
[0012] 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。
[0013] 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】
[0014] 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。
[0015] 图1所示为现有的技术中使用的10G FPC的示意图；
[0016]图2所示为现有的技术中使用的40G FPC的示意图；
[0017]图3所示为本发明中增加有加强金的FPC的示意图；
[0018]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；
[0019]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；
[0020] 图6所示为本发明中对FPC增加四定位孔的示意图；
[0021] 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；
[0022]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：
[0023]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； [0024]图10所示本发明中采用FPC PAD钢网设计时焊点的示意图；
[0025]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；
[0026] 图12所示为FPC外观检验标准表；
[0027]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】
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
[0029] 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F0B(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。
[0030] 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)。
[0031]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。
[0032]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Α0Ι检查。
[0033]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ΝΡΤΗ?"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。
[0034]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。
[0035] 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 的另个不意图；如图10与图11所不的不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。
[0036] 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。
[0037]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。
[0038] 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。
[0039]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。
[0040]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。
【主权项】
1. 一种利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，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。2. 根据权利要求1所述的利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，其特征在于，加强金 可以控制FPC的平坦度精度在lOOum以下。3. 根据权利要求1所述的利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，其特征在于，FPC中的 四定位孔设计直径不同。4. 根据权利要求3所述的利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，FPC中的第一定位孔 直径为0.7mm，偏差范围为0.05_。5. 根据权利要求3所述的利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，FPC中的第二定位孔 直径为0.9mm，偏差范围为0.05_。6. 根据权利要求1所述的利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，其特征在于，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1 OOum。7. 根据权利要求6所述的利于U型和双排FOB焊接的FPC制作方法，其特征在于，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。
【文档编号】H05K1/11GK106028621SQ201610428954
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】张勇, 刘二营, 李恭鹏
【申请人】武汉华工正源光子技术有限公司