[发明专利]一种FPC板与PCB板的焊接方法及其专用夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种FPC板与PCB板的焊接方法及其专用夹具。

背景技术

FPC板即柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board简称FPC)是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路板，具有许多PCB板——硬性印刷电路板不具备的优点。例如它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用FPC可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠性方向发展的需要。因此，FPC在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。FPC还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点，而FPC板与PCB板软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。传统的FPC板与PCB板之间的焊接工艺流程：PCB板印刷锡膏→SMT贴片(贴装元器件)→回流焊接元器件→脉冲加热回流焊接FPC板。

脉冲加热回流焊接(pulse-heated reflow soldering)是将两个预先上好助焊剂的、镀锡的零件加热到足以使焊锡熔化、流动的温度，固化后，在零件与焊锡之间形成一个永久的电气机械连接。脉冲加热回流焊接工艺主要是通过脉冲电流对一个电阻焊电极加热和冷却来进行焊接。在整个加热、回流和冷却周期内要施加压力。脉冲加热控制将能量传送到安装在回流焊接头上的热电极。附着在热电极上的热电偶为可重复的、持续的热源控制提供反馈。焊接头将两个零件直接接触。以一个精确的压力，传感信号给控制器，启动热电极的加热循环。热电极将热传导给FPC板，随后的热传导将FPC板与PCB板的焊盘之间的焊锡熔化，熔化的区域开始流动，造成两层焊锡的接合。当控制器终止回流循环，在冷却循环中FPC板与PCB板继续保持在一起，因此焊锡重新固化，形成焊点。一个好焊点应该是焊锡充分地结合两个表面，在FPC板与PCB板表面发生润湿(wetting)。脉冲加热回流焊接的工艺步骤：

1、PCB板放入夹具，助焊剂施加到焊盘；

2、FPC板定位在夹具内，保证两套焊盘的对准；

3、给出工艺开始信号到焊接控制器；

4、焊接控制器驱动焊接头(热电极模块)到零件；

5、以一个预设的压力，开始加热过程；预热、焊接、冷却。

采用脉冲加热回流焊接工艺存在以下不足点：

1、必须单独投入作业时间，增加产品生产周转周期，无法与SMT工艺流程形成流水作业；

2、单台一次只能焊接一片FPC板，在不同产品间切换时，需更换产品的夹具、压头等装置，并且要做一系列的调试、检验等步骤后才可以进行焊接，这样，在这个过程中脉冲加热回流焊接机必须停机半小时以上，导致生产效率极低；

3、每台脉冲加热回流焊接机的成本均在数万元以上，导致焊接成本较高；

4、焊接同一批次的不同单个产品时，其温度曲线有偏差(误差一般为5度～10度)，导致产品可靠性差；

5、脉冲加热回流焊接机所使用的热电极在日常工作中其状态也有一个周期性，无法做到高度一致性，因此也会影响产品质量；

6、脉冲加热回流焊接机在焊接时，要求PCB板与FPC板相对应的焊盘区域的背面不可以有元器件，PCB板背面必须设有支点。

发明内容

为克服以上缺点，本发明提供一种工艺简单，生产效率高，产品焊接性能可靠的FPC板与PCB板的焊接方法及其专用夹具。

为达到以上发明目的，本发明提供一种FPC板与PCB板的焊接方法，包括如下步骤：第一步，将由多片PCB小板连成的大片PCB板印刷锡膏，第二步，将PCB板进行SMT贴装元器件；第三步，将PCB板固定在夹具下模板的卡槽内定位；第四步，FPC板与PCB板的焊盘位对准；第五步，将夹具上模板覆盖于PCB板的上表面，焊盘位被压面积在50％～80％，上模板的下底面必须保持水平，旋转下模板的旋转式卡扣锁紧上模板；第六步，将锁紧后的夹具放入封闭式回流炉中进行回流焊接；第七步，脱模，取出检查FPC板与PCB板的焊接情况。

所述PCB板由一片以上连片PCB小板形成大片，每片PCB小板可至少焊接一片FPC板。