PCB，即印刷电路板，通常被简称为硬板。而FPC，也就是软性电路板，它有着多个别名，如柔性电路板或挠性电路板，一般被简称为软板。随着电子产品日趋小型化，FPC的应用越来越广泛。在许多消费类产品的组装过程中，由于空间限制，SMD元件往往被贴装在FPC上来完成整机组装。事实上，FPC在计算器、手机、数码相机以及数码摄像机等众多数码产品中均扮演着不可或缺的角色，其表面贴装SMD的技术已成为SMT领域的重要发展趋势。
FPC表面SMT工艺与传统硬板PCB的SMT技术存在显著差异，其中最为关键的是定位问题。由于FPC板子较为柔软，若缺乏专用载板进行固定和传输，将无法顺利完成印刷、贴片、过炉等基本SMT工序。因此，在FPC的SMT生产过程中，我们需对FPC的预处理、固定、印刷、贴片、回流焊、测试、检验、分板等工序进行深入探讨。
首先，关于FPC的预处理。由于FPC板子柔软且易吸收空气中的水分，因此在SMT投线前需进行预烘烤处理，以排除水分。否则，在回流焊接时，水分快速气化可能导致FPC分层或起泡。预烘烤的条件通常为温度80-100℃下烘烤4-8小时，特殊情况下可适当提高温度并缩短烘烤时间。但需注意，烘烤前应进行小样试验以确认FPC能承受的烘烤温度，并咨询FPC制造商以获取合适的烘烤条件。同时，要确保烘烤时FPC堆叠适中，并注意隔离纸片是否能承受设定烘烤温度。烘烤后的FPC应无显著变色、变形或起翘等不良现象，并需经IPQC抽检合格后方可投线。
此外，专用载板的制作也是FPC SMT工艺中的关键环节。
根据电路板的CAD文件，我们读取FPC的孔定位数据，以此为基础制造高精度的FPC定位模板和专用载板。定位模板上的定位销直径需与载板和FPC上的定位孔孔径相匹配，确保精准定位。由于FPC的厚度可能因保护线路或设计原因而有所不同，载板与FPC的结合处需根据实际情况进行加工打磨，以保证在印刷和贴装时FPC的平整度。
载板的材质选择至关重要，它需要轻薄、高强度、吸热少、散热快，并能在多次热冲击后保持小翘曲变形。常用的载板材料包括合成石、铝板、硅胶板以及特种耐高温磁化钢板等。
普通载板设计简便，打样迅速，常采用工程塑料或铝板等材料。工程塑料载板寿命较长，操作稳定，不吸热，价格较高。铝质载板吸散热快，变形易修复，价格实惠，但需注意烫手问题。
硅胶板具有自粘性，可直接与FPC粘接，无需胶带，且取下时无残胶，耐高温。但需注意，硅胶材料在使用过程中会老化，粘性会随时间下降，因此寿命相对较短。
特种耐高温磁化钢板则具有优异的磁性和弹性，能确保回流焊过程中的稳定性，并可对FPC进行隔热保护。虽然其设计复杂、单价高，但大批量生产时将具有显著的成本优势。
一．生产流程详解
以普通载板为例，我们深入探讨了FPC在SMT过程中的关键要点。在使用硅胶板或磁性治具时，FPC的固定变得更为简便，无需借助胶带，同时，印刷、贴片、焊接等关键工序的工艺要求并无显著差异。
FPC的固定：
在SMT工艺中，FPC的固定是首要步骤。关键在于缩短从FPC固定到实际印刷、贴装和焊接之间的时间间隔。载板可分为带定位销和不带定位销两种类型。对于不带定位销的载板，需与带定位销的模板配合使用，通过模板上的定位销将FPC固定。而带定位销的载板则更简便，可直接将FPC套在弹簧定位销上固定。
在固定方法上，常用的是单面胶带和双面胶带。单面胶带适用于将FPC四边牢固地固定在载板上，防止偏移和起翘，同时确保回流焊后胶带易剥离且无残留。双面胶带则提供与硅胶板相似的固定效果，但需注意粘度适中，避免在剥离时造成FPC撕裂。此外，使用自动胶带机可以大大提高效率，节约成本。
此工位也是防止FPC脏污的关键环节，因此作业时需戴手指套，并定期清理载板以保持其清洁。取放FPC时需轻拿轻放，避免产生折痕和断裂。
2. FPC的锡膏印刷工艺：
在FPC的制造过程中，锡膏印刷是一个关键环节。FPC对焊锡膏的成分并无特别要求，但其印刷性能至关重要。焊锡膏需要具备优良的触变性，以确保在印刷过程中能够轻松脱模，并牢固附着在FPC表面，避免因脱模不佳或塌陷等问题影响印刷质量。
由于载板上装载的FPC上贴有耐高温胶带用于定位，使得其平面不均一，因此FPC的印刷面往往无法像PCB那样平整和厚度硬度一致。在这种情况下，金属刮刀可能不太适用，而硬度在80-90度的聚胺酯型刮刀则更为合适。
此外，锡膏印刷机配备的光学定位系统对确保印刷质量至关重要。由于FPC与载板之间可能存在微小间隙，与PCB硬板不同，因此设备参数的精确设定对印刷效果的影响也更为显著。
在印刷工位上，保持清洁是防止FPC脏污的关键。操作人员需要戴手指套作业，并定期擦拭钢网，以防止焊锡膏污染FPC的金手指和镀金按键。
3. FPC的贴片工艺：
在FPC的制造过程中，贴片环节同样重要。根据产品的特性、元件数量以及贴片效率的需求，可以选择使用中速或高速贴片机进行贴装。由于每片FPC上都标有用于定位的光学MARK标记，因此在FPC上进行SMD贴装与在PCB上进行贴装在操作上并无显著差异。然而，值得注意的是，尽管FPC被固定在载板上，但其表面并不像PCB硬板那样平整，FPC与载板之间难免会存在局部空隙。因此，在贴片过程中，需要合理设定吸嘴下降高度、吹气压力等参数，并降低吸嘴移动速度以适应这种不平整性。同时，由于FPC通常以联板形式生产，且成品率相对较低，整PNL中包含部分不良PCS是常见现象。为了确保生产效率，贴片机应具备BAD MARK识别功能，以便在生产这类非整PNL均为好板的情况下，能够准确识别并处理不良品。
4. FPC的回流焊工艺：
在FPC的制造过程中，回流焊是一个关键环节。为了确保焊接质量，应采用具有强制性热风对流的红外回流焊炉。这样，FPC上的温度能够更为均匀地升高和降低，从而减少焊接不良的情况。特别需要注意的是，如果使用单面胶带来固定FPC，由于其只能紧固四边，中间部分在热风作用下可能发生变形，导致焊盘倾斜。这样一来，熔锡在流动时可能产生空焊、连焊或锡珠等问题，进而影响整个制程的良率。
）温度曲线测试方法：
在FPC的回流焊工艺中，由于不同载板吸热性的差异以及元件种类的多样性，导致它们在受热过程中温度上升速度和吸收热量各不相同。因此，精心设置回流焊炉的温度曲线显得尤为重要，它直接影响到焊接的质量。为了更稳妥地进行测试，我们通常会在实际生产时的载板间隔基础上，在测试板前后各放置两块载有FPC的载板。同时，在测试载板的FPC上贴装元件，并使用高温焊锡丝将测试温度探头精确焊在特定的测试点上。此外，还需用耐高温胶带将探头导线妥善固定在载板上，但需确保探头不会因胶带而覆盖住测试点。在选取测试点时，应优先考虑靠近载板各边的焊点以及QFP引脚等位置，以确保测试结果能够真实反映实际情况。
）温度曲线的设定：
由于FPC的均温性较差，我们在炉温调试时，通常会采用升温、保温、回流的温度曲线模式。这种模式使得各温区的参数更易于控制，同时也能减少FPC和元件所受到的热冲击。基于实践经验，我们通常会将炉温设定在焊锡膏技术要求值的下限，以确保焊接质量。此外，回焊炉的风速一般设置为炉子所能提供的最低风速，以降低对FPC和元件的热冲击。同时，回焊炉的链条稳定性也非常重要，不能出现抖动，以确保测试结果的准确性。
5. FPC的检验、测试与分板流程：
由于载板在炉内吸热，特别是铝质载板，出炉时温度极高，因此需在出炉口增设强制冷却风扇，以促进其迅速降温。操作时，员工应佩戴隔热手套，以防被高温载板烫伤。在取下完成焊接的FPC时，需均匀用力，避免使用蛮力，以防FPC撕裂或产生折痕。
取下的FPC需在5倍以上的SMT放大镜下进行目视检验，重点检查表面是否有残胶、变色，以及金手指是否沾锡、是否存在锡珠、IC引脚是否空焊或连焊等问题。需注意，由于FPC表面可能不平整，导致AOI误判率较高，因此FPC通常不适宜进行AOI检查。然而，通过专用的测试治具，FPC可以顺利通过ICT和FCT测试。
对于联板较多的FPC，可能需要在ICT、FCT测试前进行分板。尽管使用刀片、剪刀等工具也可以完成分板，但这种方式效率低下且报废率高。对于异形FPC的大批量生产，建议制作专用的FPC冲压分板模，通过冲压分割来大幅提高作业效率。同时，冲裁出的FPC边缘整齐美观，且冲压切板时的内应力低，能有效避免焊点锡裂的问题。
二、总结
在FPC上进行SMD贴装时，确保FPC的准确定位和稳固固定至关重要，而这主要依赖于精心制作的载板。随后，FPC需要经过预烘烤、印刷、贴片及回流焊等多个工艺环节。由于FPC的SMT工艺相较于PCB硬板更为复杂，因此，合理的工艺参数设定显得尤为关键。同时，必须加强生产制程的管理，确保作业员严格遵循SOP规定操作。跟线工程师和IPQC应加强巡检，实时监控产线状况，及时发现并处理异常，以将FPC SMT产线的不良率控制在较低水平。
三、相关文章：
在探讨FPC的SMD贴装工艺时，我们深入了解了载板的重要性，以及预烘烤、印刷、贴片及回流焊等关键工艺环节。同时，我们也强调了合理设定工艺参数和加强生产制程管理的必要性。通过这些分析，我们期望能够为读者提供全面的FPC SMT工艺理解，以助于在实际生产中提高效率和降低不良率。
